Изостатическая редукция

Учитывая идею изостазии, изостатическая редукция должна убрать из наблюденного значения gвклад от силы тяжести горы при ее расположении над геоидом и добавить их влияние, каким бы оно не было, при их расположении в "нижней" части блока (до глубины компенсации).

В случае выполнения идеальной изостатической компенсации изостатические аномалии равны нулю: . Конечно, если поправка за изостазию выполнена удачно – в частности, выбор глубины компенсацииT.

Введение поправки Буге (аномалия Буге образуется как разность приведенного к уровню моря значения ускорения силы тяжести с поправкой за промежуточный слой и нормального значения .) приводит к построению модели регуляризированной Земли посредством устранения внешних масс. Однако для выявления скрытых аномальных масс редукция Буге имеет преимущества перед редукцией в свободном воздухе. Зависимость аномалий Буге от высоты точки слабее, чем для аномалий в свободном воздухе. Снятие притяжения промежуточного слоя позволяет рельефней выявить аномальные массы.

Аномалия в свободном воздухе является отклонением реальной в данной точке силы тяжести от ее нормального значения. В этом смысле она отражает истинное гравитационное поле. Следовательно, введение редукции в свободном воздухе приводит g к уровню моря, не нарушая при этом общей массы Земли и почти не "изменяя" уровенной поверхности.

Поправка Буге за влияние промежуточного слоя соответствует снятию слоя толщиной H.

Поправки

Для определений величины g в результаты инструментальных измерений вводятся поправки.

1. Поправки за нормальное поле

• По рабочей формуле, например, формуле Гельмерта (1901–1909 гг):

для  = 1/ 298,2

(видим, что она немного попроще, чем уже известная нам формула: )рассчитывается нормальное поле в точке измерения. В случае крупномасштабной съемки на небольшом участке можно вычислять поправки по формуле:

,

где  – широта места,  – в минутах.

2. Поправки в свободном воздухе

Величина ₀ приводитсяк уровню точки наблюдения:

–поправка за высоту места. h – высота точки наблюдения, метров; 0,3086 мГал/м – величина нормального вертикального градиента силы тяжести.

Если введены поправки «за нормальное поле» и «в свободном воздухе», то имеем: аномалию в свободном воздухе g _св.

В горной местности g _св обычно положительны.

3. Поправка Буге

(Выполняется с целью изучения аномальных масс в недрах земной коры)

Эта поправка аредставляет собой сумму поправок в свободном воздухе и за промежуточный слой, т.е. слой между поверхностью теоретической Земли и физической («дневной») поверхностью Земли.

Промежуточный плоскопараллельный слой пород от уровня моря до уровня наблюдения учитывается так: ( – средняя плотность промежуточного слоя).

Поправка Буге:

Соответственно, аномалия Буге:

где  – средняя плотность пород промежуточного слоя; обычно принимается равной:  = 2,67 г/см³, для осадков:  = 2,30 г/см³.

(При разведочной съемке высоту h можно отсчитывать от некоторого условного уровня – например, низшего или наивысшего на участке, – что упрощает расчеты, особенно если полные высоты очень велики).

В горных областях поправки Буге могут быть велики, особенно если за «плоскость приведения» выбран уровень моря. Аномалии Буге в горных областях в основном отрицательны и достигают «– 450 мГал».