
Геофизика и геофизические методы исследований.
Геофизика: физика земли. Геофизика - это область знаний, занимающаяся изучением Земли, её эволюции, современным состоянием, состоянием горных пород и глубинных масс. Геофизика включает в себя такие науки, как астрономия, физика, математика, геология.
Геофизика подразделяется на прикладную и фундаментальную.
Прикладная геофизика в свою очередь бывает специальная, промысловая и разведочная.
Промысловая и разведочная геофизика связана с разведкой и добычей полезных ископаемых. В специальную геофизику входят инженерная, гидрогеологическая, геокриологическая, а также военная, медицинская и экологическая геофизика.
Методы: сейсморазведка, гравиразведка, магниторазведка, электроразведкамагнитометрия – геомагнитное поле, термометрия – температурное, барометрия – барическое поле (атмосферное давление).
Электрометрия изучает электрические поля, которые подразделяются на электростатическое, электромагнитное, медленно-изменяющееся и поле грозовых разрядов. Радиометрия изучает радиационное поле. Сейсмическое поле изучает сейсмометрия, геоакустика и виброметрия.
Геофизика ставит перед собой такие глобальные задачи, как:
Изучение эволюции строения Земли, образования и современного состояния.
Региональные геолого-геофизические исследования
Поиски и разведка месторождений полезных ископаемых.
Решение специальных задач (свойства горных пород, распределение геофизических полей, геофизические аномалии, геолого-геофизическая информация)
Название метода |
Используемые поля |
Основные параметры поля |
Основные св-ва среды, опред-мые при коли-честв.интер-претации |
Гравиразведка |
гравитационное поле Земли |
Δg |
σ |
Магниторазведка |
постоянное магнитное поле Земли |
ΔT |
ǽ |
Электроразведка |
постоянные электрические и переменные электромагнитные поля, естественные и искусственные |
E, H |
ρ, ε, η |
Сейсморазведка |
поля упругих волн, естественные и искусственные |
TP, tS |
VP, VS |
Терморазведка |
тепловое поле Земли |
t0 |
Интерпретация качественная |
Ядерная геофизика |
поля вызванной и естественной радиоактивности |
I |
Интерпретация качественная |
Физические свойства г/п
Плотность
Упругость (сжимаемость)
Электропроводность
Тепловые свойства (теплоемкость и теплопроводность)
Магнитные свойства
Радиоактивность
Предпосылки применения геофизических методов.
Сейсморазведка - раздел разведочной геофизики, включающий методы изучения строения Земли, основанные на возбуждении и регистрации упругих волн. Породы земной коры различаются по упругим свойствам, скорости продольных и поперечных волн и плотности. На границах слоев с различными упругими свойствами возникают вторичные волны, содержащие информацию о геологическом строении.
Гравиразведка или Гравиметрия изучает гравитационное поле. Гравиразведка активно применяется при региональном исследовании земной коры и верхней мантии, выявлении глубинных тектонических нарушений, поиске полезных ископаемых — преимущественно рудных, выделении алмазоносных трубок взрыва. Гравиразведка позволяет изучать состав горных пород, и их положение в геологическом разрезе, например для магматических с ростом основности возрастает концентрация железистых соединений и плотность.
Магниторазведка
Геомагнетизм исследует магнитное поле Земли (его источники и изменения на протяжении геологической истории Земли), а также магнитные свойства горных пород. Измерения интенсивности и направления намагниченности горных пород позволяют изучать происхождение и изменения во времени геомагнитного поля и служат ключевой информацией для развития теории тектоники плит и дрейфа материков. С целью поисков месторождений полезных ископаемых магниторазведка применяется в виде наземной, морской или аэромагнитной съёмки
Методы электроразведки позволяют изучать параметры геологического разреза, измеряя параметры постоянного электрического или переменного электромагнитного поля Магниторазведка проводится с целью выявления аномалий как непосредственно связанных с полезным ископаемым, так и с контролирующими залежь тектоническими и стратиграфическими структурами.
Г. М. широко применяют на современном этапе геологических исследований, в обязательном порядке в комплексе с геолого-тектоническими, геохимическими, минералогическими и другими методами , особенно для изучения глубинных частей Земли, вплоть до ее ядра. Объектами геофизических исследований являются:
1) природные объекты в верхних горизонтах земной коры (горные породы и руды), в частности особенности их физических полей (гравитационных, магнитных, электрических и др.), отражающих строение и состав месторождений, залежей, пород, руд и т.д.:
2) их расположение в земной коре, мантии и определяющее геологическое строение и структуру этих блоков Земли;
3) различные физические процессы и явления, как внешние, так и внутренние, в результате которых природные объекты зарождаются, изменяются, исчезают, а также формируется внутреннее сложное строение Земли;
4) причины и закономерности возникновения и развития геологических процессов и сопровождающих их физических полей, что неизбежно приводит нас к пониманию закономерности развития Земли в целом.