Лабораторная работа № 5 вычисление аномалий силы тяжести в редукциях за свободный воздух и буге

Цель. Ознакомиться с методикой вычисления гравитационных аномалий и получить представление об их величине в различных регионах и морфоструктурах земного шара.

Содержание. Вычислить аномалии силы тяжести в свободном воздухе и Буге для точек, расположенных:

1) на поверхности Земли в равнинном районе;

2) на поверхности Земли в горном районе;

3) на поверхности моря;

4) на дне моря;

5) над Землей;

6) в скважине.

Вариант № 92

№ точек
92 1	15 11	170		978 396,7
2	42 35	1807		979 930,2
3	69 02	0	1 510	982 531,5
4	27 44	0	115	979 271,5
5	35 09	137	200	979 605,2
6	6 49	7	54	978 131,0

Основные сведения из теории

Гравитационной аномалией силы тяжести называется разность между измеренными и нормальными значениями силы тяжести в данной точке на физической поверхности Земли:

(2.1)

где - вертикальный градиент нормальной силы тяжести, равный – 0.3086 мГал/м;

- нормальная высота точки, м;

- нормальное значение силы тяжести на поверхности эллипсоида [7]:

(2.2)

где В – геодезическая широта места наблюдения.

Значения _, уменьшенные на 14 мГал, можно выбрать из таблицы П.2.2.

В гравиметрии широкое распространение получили аномалии в свободном воздухе и Буге:

, (2.3)

(2.4)

где - поправка за высоту точки над уровнем моря, в мГал.

; (2.5)

- поправка, учитывающая влияние масс, заключенных между уровнем точки наблюдения и поверхностью геоида, представляющих промежуточный плоскопараллельный слой толщиной .

Её значение вычисляется по формуле:

(мГал), (2.6)

где - гравитационная постоянная, равная

=3.1416;

= , средняя плотность пород промежуточного слоя.

Если сила тяжести измерена на дне моря или на глубине под его поверхностью, то для получения гравитационной аномалии на поверхности моря необходимо ввести поправку за глубину и за притяжения водного слоя между уровнем моря и точкой наблюдения.

Влияние притяжения водного слоя над точкой наблюдения на силу тяжести равно двойной величине притяжения этого слоя, так как слой, находясь сверху, уменьшает силу тяжести, а находясь внизу, когда точка наблюдения перенесена на уровень моря, увеличивает её на ту же величину , которую можно определить по формуле:

(мГал), (2.7)

где - средняя плотность морской воды, равная

- глубина от поверхности моря до точки наблюдения (отрицательная), м.

Аналогичные рассуждения справедливы и для случаев изменения g в скважинах и в шахтах с той лишь разницей, что в качестве нужно брать среднюю плотность горных пород, заключенных в слое толщиной над точкой наблюдения.