М:ц::&~~

( ,;__у til

z" ИсnаниR д~ 16'

Рис. 9.20. Морские гравиметрические nрофили (1965-1972 rr.) в заnадной части Средиземного моря (Обсерватория эксnериментальной геофизики, Триест) [195].

Рис. 9.21. Аномалии Буге над соляным куnолом Форхоn в Северной Германии, сечение сглаженных

изоаномал 10 мкм·с- 2 [631].

плотность пород 2670 кг·м- 3 , определение поправки за рельеф в области ра­

диусом 100 км).

В 1965 - 1972 гг. Геофизическая экспериментальная обсерватория Триеста со­ вместно с другими организациями выполнила обширную гравиметрическую

съемку Средиземного моря. Сложность строения этого региона обусловлена

столкновением Африканской и Евразийской литосферных плит. Гравиметрические работы сочетались с наблюдениями отраженных сейсмических волн и измерения­ ми напряженности магнитного поля; общая протяженность профилей, на кото­ рых выполнены измерения, около 220 тыс. км (рис. 9.20). Результаты nредставлены на картах (аномалии в свободном воздухе и аномалии Буге) с сече­

нием 100 мкм·с- 2 [195].

В качестве примера локальной съемки для прикладной геофизики nриведем

гравиметрическую съемку соляного купола Форхоп, выполненную фирмой Prakla- Seismos (Ганновер) (рис. 9.21). Расстояния между пунктами составляют

от нескольких сотен метров до 1 км, высоты оnределяли геометрическим нивели­

рованием, а координаты по картам масштаба 1:25 000. Шаг съемки и точность

аномалий Буге ( ± 1 мкм ·с- 2 ) позволяют строить карты изоаномал с сечением

внесколько мкм·с- 2 (рис. 9.21).

9.4.Хранение результатов измерений

9.4.1.Описание гравиметрического пункта

Описание (формуляр) гравиметрического пункта определяет его положение отно­

сительно местных контуров, а также на топографических картах или аэрофото­ снимках. Особенно важны такие описания для опорных гравиметрических

Рис. 9.22. Карточка гравиметрического опорного пункта, состоишая из описательной и документаль·

ной частей [639]. Топографическая карта М. 1:50 000 L3724 (1982). (С разрешении Земельного управлении и Управлении топографических съемок Нижней Саксонии - 84 - 687 /88).

Опорная гравиметрическая сеть 1976 г. (DSGN76). Федеративная Республика Германии

пунктов и базисных пунктов региональных сетей, поскольку позволяют легко

опознавать их при повторных измерениях и привязке к этим пунктам и, кроме

того, контролировать возможные изменения на пункте. Описания пунктов по данным и другой информации из локальных съемок, а также по определениям высот и плановых координат пунктов приводятся в разд. 9.2.1, 9.3.3.

Формуляр опорного гравиметрического пункта состоит из описательной и

иллюстративной частей [639] (рис. 9.22).

Описательная часть должна содержать следующее:

- номер пункта, его название (название местности или района);

-описание положения пункта и его закрепления;

-географическую широту и долготу пункта (±0,1 ") и плановые координаты

( ± 1 м) в национальной системе координат;

-высоту пункта (до нескольких миллиметров) в национальной системе счета

высот;

-указание о возможной принадлежности пункта другим гравиметрическим

сетям.

Полезно также указывать приближенное значение силы тяжести ( ± мкм ·с- 2).

Для пунктов базисной гравиметрической сети необходимо указывать адрес орга­ низации, осуществляющей надзор. И кроме того, следует приводить, если воз­

можно, данные, специфические для каждого пункта (земноприливные параметры,

локальный градиент силы тяжести, дополнительную геологическую и гидрологи­

ческую информацию).

Иллюстративная часть должна содержать следующее: -фотографии гравиметрического пункта и ближайших окрестностей;

-выкопировку из топографической карты, например масштаба 1:50 000.

При пользовании фотографиями, абрисами и выкопировками из крупномасш­ табных карт необходимо обращать внимание на возможные изменения на

пункте.

Не столь жесткие требования предъявляются к описанию пунктов сетей сгу­

щения региональных и локальных съемок. Требуется отметить их на топографи­

ческой карте и составить абрис.

9.4.2.Базы гравиметрических данных

Результаты мировой и региональных гравиметрических съемок хранятся в базах

гравиметрических данных. Такие базы должны удовлетворять следующим требо­

ваниям: возможности первичной обработки большого массива данных, поскольку данные поступают более или менее регулярно от различных организаций, в раз­ нообразном виде и разного качества; возможности обработки и вывода результа­ тов в различных форматах в соответствии с требованиями пользователя. Возникающие затруднения можно устранить, пользуясь системами управления

базой данных [716]. Такие системы содержат отдельные программы и подпро­

граммы, причем возможны их различные комбинации. Помимо разработок

мацию о силе тяжести (например, инструментальные поправки, поправку

Этвеша), точность измерения силы тяжести; -систему отсчета (например, МГСС-71), исходные пункты, калибровочные

параметры;

-аномалию в свободном воздухе и аномалию Буге (1 мкм ·с- 2 ), их точность,

информацию о поправке за рельеф и припятом значении плотности, величину поправки за рельеф;

-название прибора для измерения силы тяжести, условия измерений;

-изостатические аномалии;

-скорость судна, поправку Этвеша;

-время наблюдений;

-шифр пункта (в соответствии с оригиналом);

-код страны, источник исходной информации, порядковый номер. Различными организациями США и других стран созданы не только регио­

нальные базы гравиметрических данных; геолого-океанографические службы со­ брали гравиметрические данные на акватории (разд. 1.3.2, 1.3.1). Во многих

странах существуют национальные гравиметрические базы данных. Часто они

содержат также первичную гравиметрическую информацию и все результаты уравнивания (уравненные значения силы тяжести с их ковариационной матрицей, калибровочные параметры, поправки в результаты измерений) (разд. 9.2.3,

9.2.4).

В ФРГ гравиметрическая информация по опорным сетям и сетям сгущения

хранится в Германском геодезическом научно-исследовательском институте, от­

дел 1 (Мюнхен), и государственных геодезических агентствах. Результаты регио­

нальных гравиметрических съемок находятся в Геологической службе земли Нижняя Саксония (Государственная геологическая служба). В США база грави­ метрических данных была создана в Национальном центре геофизической инфор­

мации (Боулдер, Колорадо), входящем в Национальное управление по

исследованию океана и атмосферы. Эта база данных объединяет гравиметриче­

скую информацию различных организаций (разд. 9.3.6). Она играет роль центра по обеспечению гравиметрической информацией сухопутных измерений на терри­

тории США и морских работ на всей акватории Мирового океана [768]. Геофизи­ ческий отдел Геологической съемки Канады создал национальную базу гравиметрических данных с коммерческой системой управления [443]. Результаты сухопутных и морских съемок, а также наблюдений в опорных сетях поступают

в гравиметрический архив, в них вводят поправки, выполняют уравнивание, а

затем результаты преобразуют в готовую для коммерческого пользования форму

(аномалии силы тяжести, опорные пункты, измерения в сетях, гравиметрические

данные). Создается цифровая модель местности, высокоточные измерения для исследования региональной геодинамики земной коры обрабатывают отдельно. В настоящее время (1987 г.) эта национальная база содержит 575 тыс. значений

силы тяжести (128 тыс. на суше, 404 тыс. надводных измерений, 43 тыс. измере­ ний на морском дне или на льду).

9.4.3.Гравиметрические резуnьтаты

Первичные гравиметрические результаты содержат:

-провереиные и уравненные точечные значения силы тяжести с необходимой

дополнительной информацией, разд. 9.4.2; -точечные аномалии силы тяжести, разд. 3.2.1, 4.3.3.

Во многих случаях пользователю нужна следующая продукция, которую полу­ чают из перечисленной выше:

-средние аномалии силы тяжести, разд. 3.2.3; -карты изоаномал, разд. 3.2.1, 4.3.3.

Большие базы гравиметрических данных могут самостоятельно выполнять по крайней мере часть необходимой обработки, а именно:

-интерполяцию точечных аномалий силы тяжести и формирование регулярной

сети, разд. 2. 7.2;

-интерполяцию изоаномал между узлами сетки;

-автоматическое вычерчивание изоаномал с использованием соответствующего

математического обеспечения (рис. 9.24).

Масштаб и проекцию карты изоаномал можно выбирать произвольно. Реко­ мендуется постоянное сечение, которое определяется масштабом карты, структу­

рой гравитационного поля, а также точностью аномалий. Примеры вычислений средних аномалий силы тяжести и составления карт приведены в разд. 3.2.1, 3.2.3, 4.3.4, 9.3.6. Для предоставления пользователю обзорной информации по­ лезны схемы гравиметрической изученности (рис. 9.25).

Рис. 9.24. Аномалии Буге на пунктах (мкм·с- 2 ) и изоаномалЬI, сечение 20 мкм·с- 2 (база гравиметриче·

ских данных Института геодезии, Ганновер).

Рис. 9.25. Гравиметрическая изученность юго-восточной части Бразилии (база гравиметрических дан·

ных Института геодезии, Ганновер).