Ответы к вопросам. Геофизика.
Вопрос №1. Что изучает геофизика?
Геофизика, комплекс наук, исследующих физическими методами строение Земли. Геофизика в широком смысле изучает физику твердой Земли (земную кору, мантию, жидкое внешнее и твердое внутреннее ядро), физику океанов, поверхностных вод суши (озер, рек, льдов) и подземных вод, а также физику атмосферы (метеорологию, климатологию, аэрономию).
Вопрос №2. На какие методы подразделяются все геофизические исследования?
Электромагнитные
Сейсмоакустические
Скважинные
Гравитационные
Ядерная физика
Термометрия
Сопутствующие
Вопрос №3. Какие геофизические методы можно выполнять в аэроварианте?
Электроразведка
Магниторазведка
Гравиразведка
Гамма-съемка
Вопрос №4. Что такое морская геофизика?
Применяется при поисках и изучении месторождений полезных ископаемых в пределах континентального шельфа, а также материкового склона и ложа Мирового океана.
Задачи М. г. р.: изучение глубинного строения земной коры под водами морей и океанов; поиски и подготовка к разведочному бурению площадей, перспективных на нефть и газ; картирование подводных россыпных месторождений, М. г. р. использует методы магнитометрии, гравиметрии, электроразведки, ядерной геофизики, сейсмической (также сейсмоакустической) разведки. Последний метод имеет важноезначение для поисков структур, перспективных на нефть и газ.
Вопрос №5. Какие задачи можно решать с помощью геофизических исследований?
Выявление состава, структуры, состояния ГП, слагающих земную кору;
Поиски и разведка МПИ (Н, Г, уголь, полиметаллические руды, золото, серебро, редкоземельные элементы);
Изучение геологической среды для промышленного, сельскохозяйственного, гражданского и военного освоения;
Мониторинг экологической обстановки;
Мониторинг геологических объектов (подземных хранилищ Н и Г, месторождений угля, состояния бортов карьеров, горных выработок и др.)
Вопрос №6. Какие стадии геофизических исследований существуют?
Проектирование работ.
Полевые работы.
Камеральные работы.
1. Проектирование работ
Задачи
Методы
Методика работ
Отчетная документация
Сметная стоимость работ
Сроки выполнения (календарный план)
2. Полевые работы.
Топографическая съемка
Сеть геофизических наблюдений (ПР)
Выполнение геофизических наблюдений (изменений) в точках сети
Предварительная обработка полевых материалов
Сдача полевых материалов (акт приемки)
Полевые исследования.
Исследования проводят по профилям или точкам наблюдения. Профили ориентируют в крест простирания интерпретируемого объекта, если он имеет вытянутую форму.
3. Камеральная обработка данных
Визуализация геофизических материалов (карт, графиков)
Информационный анализ геофизических материалов
Геологическая интерпретация геофизических материалов (ФГМ)
Отчет
Вопрос №7. Что изучает гравиразведка?
Отдельный раздел гравиметрии – науки, занимающейся изучением поля силы тяжести Земли, а также характером распределения его источников.
Изучение геологического строения земной коры, поиски и разведка МПИ с применением гравиметрии.
Вопрос №8. Что такое поправка Фая (суть и формула)?
В наблюденные значения силы тяжести вводятся поправки (редукции). Введение поправок необходимо потому, что нормальные значения относятся к поверхности геоида, которая совпадает с уровнем океана, а измеренные значения относятся к действительной (реальной) земной поверхности. Для того, чтобы все наблюдения силы тяжести были сопоставимы, их приводят к одной поверхности - уровню геоида, т.е. как бы опускают точку наблюдения на этот уровень. Это осуществляется путем введения поправок за высоту, за притяжение промежуточного слоя и окружающий рельеф. Поправки называются редукциями.
Основными из них являются: поправка за высоту, за притяжение промежуточного слоя, за рельеф.
Для
приведения измеренного значения 
к
уровню океана вводят поправку за высоту
(
).
Эту поправку называют поправкой за
"свободный воздух" или поправкой
Фая. Формула для расчета поправки за
высоту имеет вид: 
,
где 
в
миллигалах, а 
(высота
над уровнем моря) в метрах. Эта поправка
должна прибавляться к измеренной силе
тяжести, если точка наблюдений находится
выше уровня геоида, и вычитаться, если
ниже.
Вопрос №9. Что такое поправка Буге (суть и формула)?
Для учета масс, расположенных в слое между физической поверхностью и уровнем моря, используют специальную поправку, которая называется поправкой за промежуточный слой
✔ Первое допущение заключается в том, что плотность в слое можно считать постоянной. Это неизбежное допущение по понятным причинам.
✔ Второе допущение заключается в том, что в расчетах поправки можно использовать модель горизонтального слоя, проходящего через данную точку наблюдений.
Суммарная поправка за высоту и промежуточный слой называется поправкой Буге.
ΔgБуге = g + 0,3086 H —0,0419 σh + δgрельеф — γ0
Мы уже говорили, что в районах с сильно пересеченным рельефом поправка за промежуточный слой становится слишком грубым приближением и возникает необходимость учитывать влияние рельефа с помощью введения дополнительной поправки.
Такая поправка называется топографической или за окружающий рельеф.
При высокоточной съемке возникает необходимость учета притяжения Луны и Солнца. Это дополнительное притяжение возникает при приливах в твердой оболочке Земли, и достигает максимальных значений в четверть метра.
Влияние солнечно-лунного притяжения учитывают с помощью специальных графиков, полученных по астрономическим данным. Максимальное значение поправки для Луны – 0.25 мГал, для Солнца – 0.1 мГал.
Вопрос №10. Что такое поправка Прея (суть и формула)?
Цель данной поправки сводится к приведению на уровень геоида значения силы тяжести, наблюденные на физической поверхности Земли, без какого-либо перемещения масс. Поправка вводится, если измерения проведены под землей или под водой.
Вопрос №11. Укажите методы измерения гравитационного поля?
Гравиметры - приборы для измерения ускорения силы тяжести. Большинство современных гравиметров. построено по схеме вертикального сейсмографа Голицина. Гравиметр - весьма чувствительный прибор. Его главной частью является грузик (масса), подвешенный на пружине. Изменения ускорения силы тяжести вызывают изменения веса грузика, соответственно пружина удлиняется либо поворачивается на некоторый угол. С помощью дополнительной пружины грузик выводится в исходное положение. Мерой изменения ускорения силы тяжести g служит изменение натяжения измерительной пружины. Чувствительная система современного гравиметра изготовляется из кварца или специального металлического сплава. Корпус гравиметра служит для предохранения чувствительной системы от механического, теплового и др. воздействия. Оптическая система и микрометр с высокой точностью фиксируют положение грузика и натяжение пружины. Наблюдения на одной точке занимают 4—5 мин. Сопоставляя показания гравиметра в смежных точках, определяют относительные приращения Δg вертикальной компоненты ускорения силы тяжести. Точность гравиметра позволяет определять Δg величиной до 0,01 мгл, т. е. 10-8 полной величины g. Гравиметры используются в гравиразведке для изучения земной коры, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.
Вопрос №12. Что такое геоид, что такое эллипсоид?
Форма Земли:
1 приближение – сфера (r1=r2)
2 приближение – Эллипсоид (r2-r1=20км) усредненное значение
3 приближение – Геоид. По спокойной поверхности океанов и морей
Вопрос №13. Укажите типы моделей в геофизике и их характеристику.