Физические поля и аномалии

Физическое поле – особая форма материи; система с бесконечным числом степеней свободы. Физическое поле связывают составные части вещества в единые системы и передают с конечной скоростью действия одних частиц на другие. К физическим полям относятся электромагнитное поле и гравитационное поле (электромагнитное поле было изучено физикой первым), поле ядерных сил, а также волновые (квантовые) поля, соответствующие различным частицам (например, электрон-позитронное поле).

Источником физических полей являются частицы (например, для электромагнитного поля – заряженные частицы).

Каждая частица физического поля характеризуется определенной величиной. Эти величины могут быть скалярными и векторными, а следовательно, и физические поля могут быть соответственно скалярными и векторными.

Каждое физическое поле численно характеризуется своими параметрами:

Гравитационное полеопределяется ускорением свободного падения или силы тяжестиg;

Геомагнитное поле- полным вектором напряженностиTи различными его элементами (вертикальной составляющейZ, горизонтальной составляющейHи др.);

Электромагнитное поле- характеризуется векторами магнитной напряженностиHи электрической напряженностиEсоставляющими;

Упругое поле– характеризуется скоростями распространения различных упругих волн;

Термическоеполе - температурами;

Ядерно-физическое поле- интенсивностями естественного и искусственно вызванных гамма- и нейтронных излучений.

Геофизические методы изучают как естественные поля, так и искусственно создаваемые.

К естественным полям относятся магнитное и гравитационное поля Земли, некоторые виды электрических полей, поле распределения радиоактивности. В создании этих полей человек не принимает участие, они обусловлены самой природой.

К искусственным полям относятся электромагнитное поле, поле распространения упругих колебаний, поле искусственной радиоактивности.

Понятия о геофизических аномалиях

Различают:

• Наблюденное поле;

• Нормальное поле;

• Аномальное поле;

• Трансформированное поле.

Наблюденное поле– это поле непосредственно измеренных величин.

Нормальное геофизическое полеполучают в результате усреднения измеренных величин на какой-то территории.

Аномальное геофизическое поле– поле отклонения наблюденных величин от значений нормального поля.

Трансформированное геофизическое поле– поле величин, полученных в результате каких-то преобразований наблюденных значений (например, поле пересчитанное на другую высоту, и т. п.).

Аномалией в геофизике считается отклонение измеренного параметра поля от нормального. При этом возникновение аномалий связано с тем, что объект поисков либо искажает поле, либо сам создает поле, либо искажает поле, вследствие различий физических свойств.

Интенсивность аномалий определяется контрастностью физических свойств, относительной глубиной объекта, а также уровнем помех. Аномалии определяются, прежде всего, изменением физических свойств горных пород по площади и по глубине.

Изучение физических свойств горных пород и связи их с минеральным и петрографическим составом является предметом исследований петрофизики.

Обязательной причиной появления геофизической аномалии является разница в физических свойствах возмущающего объекта и вмещающих его пород.

Чем больше разница в физических свойствах возмущающего объекта и вмещающей его среды, тем более интенсивной будет наблюдаемая над ним геофизическая аномалия.