12. Методы вычисления поправки за влияние рельефа

Чтобы применять формулы для учета поправки за влияние рельефа местности, необходимо выбрать размеры радиусов r кольцевых зон и число n секторов на каждом кольце. На практике для вычисления поправок за рельеф применяют специальные таблицы, номограммы и программы, которые дают величину вертикальной составляющей притяжения масс, за­ключенных в кольцах разных радиусов и разных высот. Такого рода таблицы и номограммы составлены различными авторами (Хайфорд, Хаммер, Лукавченко). Различие расчетных схем состоит только в выборе радиусов r и числа секторов n, что оказывает влияние на точность вычисления поправок при помощи таблиц.

Таблицы и номограммы П. И. Лукавченко рассчитаны по формуле ∆g_р = (r_m+1 – r_m + - ), где r_m+1 и r_m – радиусы кольцевых зон.

П о таблицам влияние рельефа можно учитывать в радиусе до 30 км, а по номограммам - до 400 км от пункта наблюдения

Номограммы П. И. Лукавченко:

В радиусе до 30 км вся местность представлена в виде 19

кконцентрических зон, каждая из которых разделена на несколько секторов. В радиусе от 30 до 400 км местность разделена на 8 кольцевых зон, также состоящих из нескольких секторов. В радиусе больше 30 км вычисление попра­вок проведено с учетом кривизны земной поверхности.

Номограммы представляют собой прямые вертикальные линии с двумя шкалами: на левой шкале нанесены высоты в метрах, на правой - поправки в сотых долях миллигала. Каждая вертикальная линия соответствует одной зоне. Под номограммами указаны внешний и внутренний радиусы зон, номера зон и число отделений n в зонах.

§ 9 Определение плотности промежуточного слоя

Существуют три метода определения плотности пород промежуточного слоя:

- Метод гидростатического взвешивания образцов пород.

- Гамма - гамма метод.

- Гравиметрический метод.

Метод гидростатического взвешивания предполагает отбор образцов из естественных и их взвешивание в воздухе и в воде. Тогда σ = Р₁/(Р₁ – Р₀ ), где Р₁ и Р₀ - вес образца соответственно в воздухе и воде. Способ гидростатического взвешивания используется в специальном приборе для измерения плотности - денситометре Самсонова. При погружении образца в воду на шкале денситометра фиксируется значение плотности. Этот метод позволяет получить высокую точность определения плотности (сотые доли г/см³), но он громоздок и требует лабораторного обеспечения.

Гамма - гамма метод заключается в облучении породы в ее естественном залегании источником гамма-излучения. Порода создает вторичное гамма-излучение, интенсивность которого зависит от плотности породы. Метод характеризуется невысокой точностью определения плотности.

Сущность гравиметрического метода заключается в следующем. Выражение аномалии силы тяжести в редукции Буге имеет вид: ∆g_Б = g - γ₀ + 0,3086·h - 0,0419 σ·h.

При неправильном выборе значения плотности промежуточного слоя поправка за его влияние будет вычислена с ошибкой, равной -0,0419 ∆σ·h, где ∆σ - есть погрешность выбора значения плотности. Если ∆σ со знаком плюс, т. е. выбрано завышенное значение плотности, то аномалия окажется заниженной, причем неодинаково, т. к. величина ошибки при вычислении поправки, зависящая так же и от абсолютной отметки точки наблюдения будет больше занижена для положительных форм рельефа и меньше для его впадин. Если ∆σ будет иметь знак минус, т. е. выбрано заниженное значение плотности, то аномалия будет иметь завышенные значения, причем для положительных форм рельефа завышение будет больше, а для отрицательных меньше.

Таким образом, при неправильном выборе плотности промежуточного слоя аномалия силы тяжести будет иметь или положительную или отрицательную коррелируемость с рельефом местности. Для истинного значения плотности никакой корреляции наблюдаться не будет.

Практически поступают следующим образом. Выбирается профиль, характеризующийся резкими формами рельефа и отсутствием локальных аномалий силы тяжести. Берется некоторый интервал значений плотности, в который входит предполагаемое её правильное значение. Для нескольких значений, плотности взятых из этого интервала, вычисляются аномалии в редукции Буге и строятся их графики. Выбирается график, отличающийся наименьшей коррелируемостью с формами рельефа местности. Значение плотности, взятое для вычисления аномалий, изображенных на этом графике и принимается за истинное значение плотности промежуточного слоя.

Подобранную по гравиметрическим данным плотность называют «кажущейся плотностью», т. к. она отражает совокупное влияние пород верхней части разреза и не является значением плотности какой-либо породы, слагающей этот разрез.