1.4.2. Кількісна інтерпретація результатів

Визначення глибини, форми, розмірів і точного місцезнаходження геологічних тіл, що створили аномалії, є основною метою кількісної (розрахункової) інтерпрета­ції або рішення зворотної задачі гравірозвідки.

Рішення зворотної задачі неоднозначно, оскільки однакові аномалії сили тяжкості можуть бути створений геологічними об'єктами різної форми, розмірів і густини. Тому необхі­дно мати зведення про густинний розріз району і загальну гео­логічну будову. Рішення зворотної задачі може проводитися аналітичним або графічним способами. При цьому реальні геологічні об'єкти приймаються за тіла простої геометричної форми, для яких вирішені прямі задачі. По графіках аномалій аналітичним або графічним способами визначаються глибини їх залягання а при відомій густині і розміри.

Результати кількісної інтерпретації будуть близькі до іс­тинних (з точністю до 10 - 20%), якщо є площадкове розповсюдження аномалій (отримані карти g), обурюючи маси близькі формою до тіл простої геометричної форми, відстані між окремими геологічними неоднорідностями перевищують їх розміри, відома надмірна густина.

Проте якщо ці умови не виконуються, то у тео­рії гравірозвідки є формули, які дозволяють оцінити глибини і повну аномальну масу лише приблизно (з погрішністю до ± 30%). В аналітичних методах рішення зворотної задачі визначення глибини аномального тіла і його надмірної маси виконується розрахунковими методами по характерних крапках (максимуми або мінімуми, їх частки і ін.).

Для вирішення зворотної задачі використовуються формули розрахунку аномалій і других похідних потенціалу для тіл простої форми (куля, циліндр, скидання і ін.), отримані у теорії гравірозвідки при рішенні прямих задач.

1.4.3. Геологічне тлумачення гравітаційних аномалій

Геологічне тлумачення гравітаційних аномалій зво­диться до якісної і кількісної геофізичної інтерпре­тації отриманих результатів, проведеної на основі тісної ув'язки гравітаційного поля зі всіма відомостями про геологічну будову. У кожному конкретному районі підхід до геологі­чного тлумачення ґрунтується на виявленні закономірних зв'язків гравітаційного поля з геологічною будовою, а най­більш достовірне рішення геологічних задач може вийти лише при спільній роботі геолога і геофізика.

Складність проблеми геологічного тлумачення полягає в наступних геолого-гравіметричних особливостях.

1. Якщо невідома густина і форма тіл, то математичне рішення зворотної задачі гравірозвідки неоднозначно і кількісна інтерпретація дає декілька відповідей.

2. Теорія гравіметрії дозволяє вирішити пряму задачу, і дати способи інтерпретації гравіметричного поля лише над обурюючими масами у вигляді найпростіших геометричних моделей (куля, циліндр, уступ і т. д.), а у складніших випадках або у загальному вигляді задача не має чисельного виразу.

3. Апроксимація (заміна) реальних геологічних об'єктів запропонованими геометричними моделями є у ряді випадків умовною, оскільки реально ніколи немає геологічних об’єк­тів такої ідеальної форми.

4. Для правильного геологічного тлумачення аномалій потрібне детальне вивчення густини порід і закономірно­стей їх зміни як по простяганню, так і з глибиною. Проте точне значення густини порід і її зміни не завжди можна визначити.

5. Через принцип суперпозиції, тобто накладення полів, е­фекти, обумовлені різними геологічними чинниками, підсумовуються, а аномалії від одного геологічного об'єкту відрізнити не можна. Сумарні аномалії сили тяжкості визначаються наступними основними геологічними чинниками: глибинною будовою земної кори і її різною потужністю в тектонічних областях рельєфом поверхні кристалічного фундаменту і його петрографічним складом, неоднорід­ністю будови товщі осадових порід і наявністю в ній тих або інших структур, корисних копалин і т.п.

Все це призводить до того, що у багатьох випадках обмежуються лише якісною інтерпретацією, тобто вста­новленням зв'язку аномальних полів і тих або інших структурних елементів, тектонічних зон, родовищ корисних копалин. Лише у тому випадку, коли відома надмірна густина і деякі геологічні дані, можливо приступити до кількісної інтерпретації, тобто визначенню глибини, форми і розмірів мас і їх геологічної природи.

Залежно від ступеня виконання відзначених геолого-гравіметричних особливостей інтерпретація буде або точною, або наближеною. Для підвищення надійності інтерпрета­ції слід застосовувати у комплексі з други­ми геофізичними методами, бурінням, геологічними дослідженнями.

Загальною регіональною зйомкою покривається територія всієї Землі в масштабах: 1:500000 і більш дрібних. Основними зада­чами регіональної зйомки є: вивчення земної кори, оцін­ка її потужності і будови, тектонічне районування вияв­лення крупних структур, вивчення будови фундаменту. Інтерпретація результатів якісна, а за наявності опір­них геолого-геофізичних профілів (як правило, сейсмічних) дані гравірозвідки можуть використовуватися для кількісної. У результаті гравіметричних і сейсмічних досліджень територій континентів і океанів встановлюється залежність між потужністю земної кори і ано­малією сили тяжіння. Встановлено, що у геосинклінальних областях інтенсивні негативні ано­малії, платформи характеризу­ються невеликими аномаліями різ­ного знаку, а на океанах - позитивні аномалії, причому тим більші, чим менше потужність земної кори. Пояснюється це тим, що підошва земної кори (межа Мохоровічича) відділяє породи різної густини ~2,7 зверху і ~3,2 знизу і крива g відображає форму межі Мохоровічича.

По регіональній гравіметричній зйомці простежуються споріднені структури віддалених районів, складових область однойменних схожих по вигляду аномалій, що дозволяє виділяти їх в єдину тектонічну зону.

На платформах з великою потужністю опадів (понад 2 - 3 км) крива g характеризує поведінку крівлі кристалічного фун­даменту: максимумам g відповідають підняття у фундаменті, мінімумам відповідають прогинання. На ділянках невеликої глибини фундаменту (до 2 км) крива g характеризує і лито-логічний склад фундаменту і його рельєф. Регіональні збро­си, ступені, уступи також добре картуються, створюючи аномалії типу ступеня. Застосування загальної зйомки для тектонічного районування один з важливих додатків гра­віметрії.