13.Изостазия. Изостатические аномалии. Их вычисление и значения.

Изостазия — гидростатически равновесное состояние земной коры, при котором менее плотная земная кора (средняя плотность 2,8 г/см³) «плавает» в более плотном слое верхней мантии — астеносфере (средняя плотность 3,3 г/см³), подчиняясь закону Архимеда. В некоторых районах Земли наблюдаются значительные отклонения от принципа изостазии. Так над зонами субдукции всегда наблюдаются отрицательные гравитационные аномалии. Причина этого в том, что при погружении движущейся океанической коры под континент или островную дугу равновесное положение блоков не устанавливается. Аналогичные явления наблюдаются в зоне коллизии континентов.

Концепция изостазий состоит в том, что земная кора уравновешена на более тяжелой мантии, при том, что верхний слой жёсткий, а низкий - пластичный. Изостазия (изостатическое равновесие) — гидростатическое равновесное состояние земной коры, при котором менее плотная земная кора (средняя пл-ть 2,8 г/см³) «плавает» в более плотном слое верхней мантии — астеносфере (сред. пл-ть 3,3 г/см³), подчиняясь з. Архимеда. В изостатическом равновесии находятся достаточно крупные (100-200 км) блоки. Теория изостазии возникла в результате первых геофиз-х наблюдений. После создания Ньютоном теории гравитации начались исследования поля силы тяжести Земли. Возникло предположение, что над горами сила тяжести должна быть больше, чем на равнинах или в океане, т.к сами горы имеют массу. Однако измерения показали, что в районах с разным рельефом сила тяжести очень близка и горы «ничего не весят». Для объяснения этого противоречия возникло предположение, что под горами располож. огромные пещеры, которые и компенсируют лишнюю массу гор. Однако затем была предложена гипотеза изостазии. Она играла важную роль в теориях геосинклиналей, дрейфа континентов и тектоники плит.

Заключительная стадия в анализе гравитационного поля – вычисление изостатических аномалий. Оптимальные параметры для вычисления изостазии для океанических и переходных зон: глубина компенсации 33 км и контраст плотности 0.4 g/cm3. Для восточного арктического сектора выбран контраст плотности 0.6 g/cm3, использовалось призматическое приближение.

Анализ изостат. аномалий показывает степень изостат-й компенсации. Нехватка масс выше пов-ти компенсации (отриц-ые изостат. аномалии) подраз-ет существ-ие процесса, который ведёт к сильному понижению (отложение осадков). Если этот процесс закончился, произойдет компенсационное вздымание базисной пов-ти к уровню равновесия.

14.Методы измерения силы тяжести.

Измерения силы тяжести под землей производятся в шахтах, штольнях, скважинах. Подземные гравиразведочные работы в шахтах были начаты в 1950 г. с вариометрами, а с 1956 г. они ведутся с гравиметрами. В этом гравиметре упругая сила пружины ( К) уравновешивает притяжение маленького груза ( т) массой всей Земли. При переезде с одного пункта измерений в другой сила тяжести, как правило, меняется, а сила упругости пружины остается постоянной. Под действием этих сил груз в приборе занимает некоторое положение равновесия. При изменении силы тяжести груз должен несколько переместиться, чтобы занять новое положение равновесия. Мера перемещения груза ( риска R) и служит для определения силы тяжести.

1) Принципы измерений силы тяжести (динамические и статические методы): маятниковый, свободного падения, взвешивания,

2) Гравиметры

3) Астазированные кварцевые гравиметры.

Осн. измеряемым параметром в гравиразведке является ускорение силы тяжести g, кот. определяется либо абсолютно, либо относительно: при абсолютных измерениях получают полное (наблюденное) значение ускорения ga. при относительных - его приращение относительно некоторой исходной точки ga.

Методы измерения ускорения силы тяжести и его приращения делятся на динамические и статические: Под динамическими понимаются такие методы, в которых наблюдается движение тела под действием силы тяжести (качание маятника, свободное падение тел). В этом случае g определяется через параметры движения тела и параметры установки. В статических методах действие силы тяжести компенсируется (например, силой упругости пружины), а g определяется по изменению статического положения равновесия тела.