
- •3. Вклад отечественных ученых в развитие гравиразведки.
- •4. Применение гравиразведки
- •Сила тяжести
- •Распределение силы тяжести на поверхности Земли
- •Формула Клеро
- •Редукции силы тяжести
- •Потенциал поля
- •Точечная масса
- •Объемная гравитационная и точечная масса
- •Свойства потенциала точечной массы:
- •Потенциал центробежной силы
- •Изостазия и изостатические аномалии
- •Способы измерения силы тяжести
- •Маятниковый метод
- •Баллистический метод
4. Применение гравиразведки
Аномальное гравиметрическое поле отображает суммарное влияние плотностных неоднородностей в строении Земли. Аномалии силы тяжести в редукции Буге изменяются по поверхности Земли от -500 мГал в высокогорных районах до 400 мГал в океанах. Такой диапазон изменения не может быть объяснен лишь поверхностными факторами, влиянием региональных форм рельефа и т.д.
1.Должны иметь место значительные плотностные неоднородности в строении земной коры и верхней мантии. Поэтому гравитационная разведка применяется для изучения глубинного строения земной коры. Совместный анализ гравиразведки, сейсморазведки позволяет изучать рельеф плотностных границ в земной коре:
- гранитный слой -2,67-2,7 г/см3;
- базальтовый слой до 3 г/см3 ;
- граница. Мохо или Мохоровичича плотность пород 3.0-3,27 г/см3.
2.Изучение регионального геологического строения.
По современным представлениям земная кора имеет блоковое строение. Блоки разделены часто тектоническими нарушениями. Граница блоков отображаются
в гравиметрическом и магнитном полях. Гравиразведка применяется с целью тектонического районирования территорий.
Краевые прогибы отражаются минимумами - интенсивными отрицательными аномалиями. Границы областей, зон - отображаются высоко градиентными зонами. В платформенных областях гравитационное поле отображает поведение фундамента. Хорошо отображаются интрузии аномалии изометрической или овальной формы. Крупные антиклинальные структуры отображаются положительными аномалиями максимумами поднятия - положительные аномалии, минимумами – отрицательные, разломы - градиенты, впадины – отрицательные аномалии. Применяемые масштабы: 1:1 000 000, 1:500 000, 1:200 000.
3. Геологическое картирование закрытых территорий.
Высокоточные гравиметрические съемки применяются при картировании геологических съемок на закрытых четвертичными отложениями территориях.
Применяемый масштаб: 1:50 000, 1:25 000.
4.Поиски структур перспективных на нефть и газ, трассирование барьерных рифов данных построек.
Крупные антиклинальные складки отображаются в поле положительными аномалиями (интенсивностью от 5 до 10 мГал). Масштабы: 1:100 000, 1:50 000, 1:25 000. Рифы - 1:50 000, 1:25000, сечение карт гравитационного поля 0.25-0.5 мГал.
Сила тяжести
Материальная точка, расположенная на поверхности Земли или в Земле, испытывает воздействие нескольких сил: силы притяжения земли, центробежной силы, вызванной вращением Земли, а также силы притяжения небесных тел. Совокупность этих сил представляет собой гравитационное поле Земли. Мерой определения поля является его напряженность.
Напряженность гравитационного поля (Δg) – это сила, действующая на единицу массы. Гравитационное поле обычно рассматривают как поле воздействия двух сил: силы притяжения и центробежной силы
Силой притяжения называется сила, с которой всякое тело притягивается к Земле. Сила тяжести в данной точке Земли есть равнодействующая двух сил:
Центробежная сила
возникает при вращательном движении
Земли вокруг оси и направлена
перпендикулярно оси вращения. Центробежная
сила
,
действующая на единицу массы, численно
равна центробежному ускорению.
;
при (m=1)
,
где
V – линейная скорость,
ρ – расстояние от точки до оси вращения,
ω – угловая скорость вращения.
,
следовательно
рад/c
Притяжение землей
отдельных масс подчинено закону
всемирного тяготения (III
закон Ньютона): по закону Ньютона сила
притяжения между двумя точечными массами
и
,
находящимися на расстоянии R
друг от друга:
;
где G
или f
– гравитационная
постоянная,
равная 6.67
(СИ),
М=5974кг;
масса Земли
β (В)=6357 км – полярный радиус;
(А)=6378
км – экваториальный радиус;
- коэффициент
сжатия;
км
– средний радиус;
,
при
=1
;
;
Тогда значение силы тяжести F численно равно ускорению силы тяжести f=G и является основной измеряемой величиной в гравиразведке.
Единицы измерения
силы тяжести
:
СИ: Галилео 1 G = 1[G] = м/с2;
СГС: 1 Гал = см/с2;
1 мГал = 1Гал·10-3 см/с2;
1 мГал = 1·10-5 м/с2.