Магниттік барлаудың тура және кері есептерін шешу
Магниттік барлауда, басқа да геофизикалық әдістердегідей, тура және кері есептер шешіледі. Геологиялық объектінің пішінін, көлемін, орналасу элементтерін, магниттелу сипатын біле отырып, оның магнит өрісін теориялық формулалар арқылы есептеуге болады. Геологиялық дененің берілген параметрлері бойынша оның өрісін анықтау тура есепті шешу, ал өлшенген магнит өрісі мәндері бойынша дененің пішінін, өлшемін, орналасу элементтерін, магниттелу шамасын анықтау кері есепті шешу деп аталады
Магниттік барлаудың физ-геол негіздері
Еркін ілінген магниттік стрелка Жер шарының кез-келген нүктесінде геомагниттік өрістің күші бағытын көрсетеді. Егер ол горизонталь жазықтықта орналасса, магниттік меридианмен бағыттас болады – компас қызметін атқарады. Жердің магнит өрісі таужыныстарды, әсіресе, минералдардағы ферромагнитті қоспаларды магниттейді, қозғалыстағы өткізгіштерде электр тогын тудырады және т.б. электрлік, магниттік құбылыстарға себеп болады.
Таужыныстардың көбісі магнитсіз немесе әлсіз магниттілерге жатады.Таужыныстар мен рудалардыңдың жоғары магнителуі аномалиялы (қалыпты өрістен ауытқыған, өзгерген) магнит өрісін туғызады. Оларды зерттей отырып геологиялық денелердің контурын, пішіні мен өлшемдерін, орналасу тереңдігі және т.б. параметрлерін анықтауға болады. Қалыпты өріс бойынша аномалия көзін қоршаған ортаның (таужыныстардың) контурын анықтайды. Демек, таужыныстардың, минералдардың магниттік қасиеттерінің әр түрлі болуын магниттік барлаудың физикалық негізі, ал геологиялық құрылымдардың, денелердің, таужыныстардың заттық, минералдық құрамының бір-бірінен ерекшеленуін геологиялық негізі деп айтамыз.
Магниттік вариация, оның түрлері
Геомагниттік өрістің уақытқа байланысты өзгеруі магниттік вариация деп аталады Магниттік вариация түрлері:
1) ғасырлық – Жер ішінде болатын процестерге байланысты ( ядрода және оның сыртқы шекарасында), периоды 500-800 жыл, интенсивтілігі 100 нТл;
2) жылдық – бұл магнит өрісі кернеулігінің айлық орташа мәндерінің өзгерістері, амплитудасы 30 нТл;
3) тәуліктік – күннің активтілігінің өзгеруінен магнит өрісі кернеулігінің күнтәуліктік және айтәуліктік өзгерістері, периоды 1 тәулік, интенсивтілігі 10-15 нТл-дан 40-60 нТл-ға дейін.
4) магниттік борандар – периоды бірнеше сағаттан бірнеше тәулікке дейін, интенсивтілігі мың нТл-ға дейін.
Магнит өрісі элементтерінің ғасырлық өзгеруін (жүрісін) көрсететін изолиниялар картасы изопорлар картасы деп аталады.
Магниттік түсірулерді жүргізу әдістемесі
Магниттік барлаудың әдістемесі – далалық өлшеу, өңдеу, нәтижелерді бейнелеу жұмыстарының жүргізу тәсілдері – түсіру түрін, оның масштабын, профиль (өлшеу сызықтары) бағытын, өлшеу нүктелерінің (пикеттердің) жиілігін, өлшеу дәлдігін және нәтижелерді бейнелеу тәсілін таңдаумен анықталады.
Магниттік түсірулер профильдік және аудандық болып келеді. Жеке профильдер бойынша түсірулер аномалиялы өрістердің жалпы заңдылықтарын анықтау мақсатындағы алдын-ала зерттеулерде қолданылады. Кейде интерпретациялық профильдер де аудандық түсірулер арқылы анықталған аномалияларға перпендикуляр бағытта жүргізіледі. Түсірулердің негізгі түрі параллель профильдер жүйесімен орындалатын аудандық түсірулер. Профильдер ара қашықтығын болжанған аномалия құраушы дене ұзындығынан 3-5 есе, пикеттер арасын (түсіру қадамы)дененің енінен 3-5 есе аз алады. Түсіру қадамын әдістемені жүйелеу (стандартқа келтіру) үшін 1, 5,10, 20, 25, 50 немесе 100 м етіп таңдайды. Дененің ықтимал бағытына перпендикуляр профильдердің ара қашықтығы қадамға тең немесе одан 2-3 есе артық болады. Түсіру дәлдігін бағалау үшін барлық пикеттер санының 5 - 10%-де қайта өлшеулер жүргізіліп,
,
(5.1)
мұндағы δi – і-ші нүктедегі жалпы және қайта өлшеулер айырмашылығы, n – қайта өлшенген нүктелер саны. Дәлдікке қойылатын талап түсіру масштабына, өріс кернеулігі амплитудасына байланысты. Әлсіз өрістерде орта квадраттық дәлдік жоғары болуы керек: майда масштабта <10γ, ірі масштабта <5γ.
Далалық өлшеу жұмыстарына магнит вариациясын өлшейтін аспаптар да қатысады. Олар Твар, Zвар шамаларын кез-келген t уақыт үшін анықтауға қажет. Вариация мәндерін алғашқы жүздеген км-ге дейінгі обсерваториялардан да алуға болады.
Магниттік түсірулердің дәлдігін анықтау
Магниттік түсірулер профильдік және аудандық болып келеді. Жеке профильдер бойынша түсірулер аномалиялы өрістердің жалпы заңдылықтарын анықтау мақсатындағы алдын-ала зерттеулерде қолданылады. Кейде интерпретациялық профильдер де аудандық түсірулер арқылы анықталған аномалияларға перпендикуляр бағытта жүргізіледі. Түсірулердің негізгі түрі параллель профильдер жүйесімен орындалатын аудандық түсірулер. Профильдер ара қашықтығын болжанған аномалия құраушы дене ұзындығынан 3-5 есе, пикеттер арасын (түсіру қадамы)дененің енінен 3-5 есе аз алады. Түсіру қадамын әдістемені жүйелеу (стандартқа келтіру) үшін 1, 5,10, 20, 25, 50 немесе 100 м етіп таңдайды. Дененің ықтимал бағытына перпендикуляр профильдердің ара қашықтығы қадамға тең немесе одан 2-3 есе артық болады. Түсіру дәлдігін бағалау үшін барлық пикеттер санының 5 - 10%-де қайта өлшеулер жүргізіліп,
, (5.1)
мұндағы δi – і-ші нүктедегі жалпы және қайта өлшеулер айырмашылығы, n – қайта өлшенген нүктелер саны. Дәлдікке қойылатын талап түсіру масштабына, өріс кернеулігі амплитудасына байланысты. Әлсіз өрістерде орта квадраттық дәлдік жоғары болуы керек: майда масштабта <10γ, ірі масштабта <5γ.
Протонды магнитометрлер
Сыртқы өріспен әсерлесетін зат – жұмыс элементі – ретінде протонды магнитометрлерде протонға бай су, ацетон, спирт сияқты сұйықтықтар қолданады. Сұйықтық толтырылған ыдысты полярлаушы катушка ішіне орналастырады. Өлшеу кезінде сыртқы өріс әсерінен пайда болған сұйықтықтағы прецессия жиілігі – f тіркеледі, оның шамасы қайта есептеліп, бақылау таблосынан өріс кернеулігінің толық векторының – Т шамасы көрсетіледі. Осы принципте МПП-203, М-61 т.б. магнитометрлер, МСС-214 аэромагнитометрі, ММП-3 гидромагнитометрі жұмыс істейді. Өлшеу дәлдіктері ±1 нТл.
Пуассон коэффициенті оның мағынасы
Пуассон
коэффициенті σП,
көлденең деформацияның бойлық деформацияға
қатынасы:
Радиоактивтілікке әсер етуші факторлар
Радиометрияның барлау қабілеттілігін анықтайтын фактордың бірі-тау жыныстарының,минералдардың,топырақтың эмандану қабілеттілігі (радий изотопын кіріктіретін қатты заттардан эманациялардың-радонның,торонның,актионның-бөлінуі).Бұл элементтердің арасында радонның жартылай ыдырау кезеңі (периоды) жоғары болуына байланысты (3,8 күн) ол төменгі горизонттардан жер бетіне су немесе ауа арқылы таралып жетеді.
Тау жыныстарының эмандану қасиеті,біріншіден,радиоактивті объектілердің үстінде газ тәрізді ореолдардың пайда болуына, ал ол эманациялық әдістер арқылы оны іздестіруге мүмкіндік береді.Екіншіден,беткейлік горизонттарда радонның ыдырауынан пайда болатын өнімдердің (активті шөгінділердің) шөгуіне, ал бұл уранның гамма-сәулелену қабілетін күшейтеді.Жыныстардың эмандану қабілеті радиоактивті элементтердің мөлшерімен қатар жыныстың физикалық жағдайына (жарықшақтығы,ұсақтығы және т.б.) байланысты .Сондықтан да тектоникалық бұзылыстар және жапсарлас белдемдердегі топырақ қуыстарындағы ауада (почвенный воздух) радон мөлшері жоғары болады.
Таужыныстар радиоактивтілігі:
- оларды құраушы минералдарға;
- түзілу жағдайына;
- жасына;
- метаморфизм дәрежесіне байланысты және кең аралықта өзгереді