курс геофизка лекции_1_2

Аномальное поле силы тяжести определяется гравитационным влиянием плотностных неоднородностей верхней части Земной коры и верхней мантии.

Редукция и аномалии поля силы тяжести

Однако, прежде чем сопоставить измеренное значение с нормальным необходимо ввести поправки (редукции). Так как нормальные значения относятся к поверхности, которая совпадает с уровнем океана, а измеренные значения относятся к действительной (реальной) земной поверхности.

То есть при подъеме в гору, то есть при увеличении радиуса Земли, g уменьшается на 0,3086 мГал на каждый метр высоты.

Для того, чтобы все наблюдения силы тяжести были сопоставимы, их приводят к одной поверхности - уровню моря, как бы опу скают точку наблюдения на этот уровень. То есть необходимо ввести поправку за высоту. Эту поправку называют поправкой за "свободный воздух" или поправкой Фая. Эта поправка прибавляется к измеренной силе тяжести, если точка наблюдений находится выше уровня моря, и вычитаться, если ниже.

Таким образом, получается: g=gн-γ0+0,3086 h,

где h – абсолютная высота пункта наблюдений.

Полученная аномалия называется аномалия силы тяжести в редукции Фая.

Ускорение свободного падения зависит от распределения масс внутри Земли. Для этого вводится поправка за промежуточный слой. Вычисляется притяжение масс слоем между уровнем океана и данной точкой. Для расчета этой поправки используют формулу притяжения плоскопараллельной пластины, которая имеет вид:

Δg = - 0.0419σh, где h - абсолютная высота пункта наблюдения в м, а - средняя плотность пород в этом слое в г/см3.

Поправка имеет знак, противоположный знаку поправки за свободный воздух, так как необходимо исключить действие масс, расположенных между точкой наблюдения и уровня моря.

Таким образом, получаем:

g=gн-γ0+0,3086 h-0.0419σh,

Полученная аномалия называется аномалия силы тяжести в редукции Буге.

Поправка за рельеф или топографическая поправка

Рельеф местности, окружающий пункт наблюдения – это тоже некоторая аномальная масса, создающий, согласно закону Ньютона свой гравитационный эффект, понижающий наблюденное поле.

Для учета бокового притяжения рельефа местности, окружающего пункт наблюдения, при съемке в горных районах вводятся топографические поправки. Имеется несколько способов учета таких поправок, которые всегда положительны.

В итоге расчет аномалий Δg в пункте наблюдений имеет вид: g=gн-γ0+0,3086 h-0.0419σh+δ,

где δ − поправка за рельеф местности.

Полученная аномалия называется аномалия силы тяжести в редукции Буге с введенными поправками за рельеф местности.