1. Классификация методов геофизики.

Геофизические методы исследования земной коры (ГМИЗК), называемые по-разному: разведочная и скважинная; прикладная и промысловая; региональная, разведочная и геофизические исследования скважин (или каротаж), - это научно-прикладной раздел геофизики, предназначенный для изучения земной коры мощностью 35 - 70 км на суше и 5 - 10 км под дном акваторий океанов и морей. Предметом исследований геофизических методов (прикладной геофизики) являются: глубинные структуры земной коры на суше и океанах (платформенные, геосинклинальные, рифтовые области, океанические впадины и др.), кристаллический фундамент, осадочный чехол, полезные ископаемые в них, верхняя часть земной коры, называемая геологической (геофизической) средой или верхней частью разреза. Целью прикладной геофизики является восстановление строения, состава, истории развития этих объектов земной коры на основе косвенной информации о физических полях. Основными задачами геофизических исследований земной коры являются следующие: изучение состава, строения и состояния пород, слагающих земную кору, а также их динамику, выявление полезных ископаемых и изучения геологической среды как основы для промышленного, сельскохозяйственного, гражданского и военного освоения и сохранения ее экологических функций, как источника жизни на Земле путем косвенного изучения физических полей. Формально они сводятся к обнаружению геологических объектов, оценки их геометрии, а по физическим свойствам определение их геологической природы. В соответствии с решаемыми задачами основными прикладными направлениями и методами геофизических исследований земной коры являются: глубинная, региональная(предназначены для внемасштабных глубинных исследований га глубинах до 100 км(глубинная),мелко-среднемасштабных структурных исследований на глубинах около 10 км (структурная геофизика) и крупномасштабных картировочно-поисковых съемок на глубинах до 2 км (картировочно-поисковая геофизика); разведочная (нефтегазовая, рудная, нерудная, угольная(применятеся для поисков и разведки месторождений соответствующих полезных ископаемых); инженерная (инженерно-геологическая, гидрогеологическая, почвенно-мелиоративная, мерзлотно-гляциологическая) и экологическая геофизика. Общее число геофизических методов превышает 100 и существуют различные их классификации. По используемым физическим полям Земли их подразделяют на гравиразведку, магниторазведку, электроразведку, сейсморазведку, ядерную геофизику и терморазведку. Каждое физическое поле численно характеризуется своими параметрами. Так, гравитационное поле определяется ускорением свободного падения или силы тяжести (g) и его градиентами (g_x,g_y,g_z) и др.; геомагнитное поле - полным вектором напряженности T и различными его элементами (вертикальным Z, горизонтальным H и др.); электромагнитное - векторами магнитной (H) и электрической (E) составляющими; упругое - скоростями (V) распространения различных упругих волн; термическое - температурами ( T°С); ядерно-физическое - интенсивностями естественного (J_y) и искусственно вызванных ( , ) гамма- и нейтронных излучений. Принципиальная возможность проведения геологической разведки на основе различных физических полей Земли определяется тем, что распределение параметров полей в воздушной оболочке, на поверхности акваторий или Земли, в горных выработках и скважинах зависит не только от происхождения естественных или способа создания искусственных полей, но и от литолого-петрографических и геометрических неоднородностей земной коры, создающих аномальные поля. Аномалией в геофизике считается отклонение измеренного параметра поля от нормального, за которое чаще всего принимается поле над однородным полупространством. Также различают по месту проведения работ ГМИ на следующие технологические комплексы: аэрокосмические (дистанционные), полевые (наземные), акваториальные (океанические, морские, речные), подземные и ГИС или каротаж. Кроме визуальных наблюдений, все чаще используют дистанционные методы невидимого диапазона электромагнитных волн: Инфракрасные, радиолокационные (радарная и радиотепловая), радиоволновые, ядерные, магнитные и другие, которые являются сугубо геофизическими. Выявление геофизических аномалий - сложная техническая и математическая проблема, поскольку оно проводится на фоне не всегда однородного и спокойного нормального поля среди разнообразных помех геологического, природного, техногенного характера (неоднородности верхней части геологической среды, неровности рельефа, космические, атмосферные, климатические, промышленные и другие помехи), т.е. всегда наблюдается интерференция полей разной природы. При этом бывает как простое наложение (суперпозиция) параметров полей, так и их сложные, нелинейные взаимодействия. Аномалии определяются, прежде всего, изменением физических свойств горных пород по площади и по глубине. Так, гравитационное поле зависит от изменения плотности пород ( ); магнитное поле - от магнитной восприимчивости (k) и остаточной намагниченности (J_r); электрическое и электромагнитное поля - от удельного электрического сопротивления пород (p), диэлектрической ( ) и магнитной ( ) проницаемостей, электрохимической активности ( ) и поляризуемости ( ); упругое поле - от скорости распространения (V) и затухания ( ) различных типов волн, а последние, в свою очередь, - от плотности упругих констант (модуль Юнга (E) и коэффициент Пуассона ( ) и др.; термическое поле - от тепловых свойств: теплопроводности ( ), теплоемкости (C) и др.; ядерные - от естественной радиоактивности, гамма-лучевых и нейтронных свойств.