2. Типы геофизических аномалий

По физико-геологической природе геофизические аномалии делятся на три группы:

• связанные с месторождениями полезных ископаемых и другими неоднородностями в верхних слоях земной коры, представляющий практический интерес при поисках и разведке (рудные);

• характеризующие геологические структуры, тектонические нарушения, контакты пород, залегающие в пределах первых километров (структурные);

• определяемые строением земной коры и литосферой в целом (глубинные).

3. Влияние помех

Наряду с перечисленными аномалиями в физических полях фиксируются много ложных аномалий, вызванные влиянием различного рода помех и не представляющих практического интереса при решении той или конкретной задачи.

Под помехами понимаются все факторы, которые осложняют измерения физического поля и интерпретацию полученных данных.

Показатель контрастности

Проведя расчет аномалий для разных методов, можно получить сравнительные характеристики эффективности метода, например, через показатель контрастности ():

- средняя аномалия по изучаемому участку с n точками наблюдений

- аномалия в любой точке

- максимальная аномалия над центром объекта

- фоновое стандартное отклонение, характеризующее уровень помех и точность съемки

При выявлении аномалий руководствуются правилом " трех сигм и трех точек ". Согласно этому правилу, аномалии считаются надежными, если они по амплитуде превышают 3фон, а по протяженности прослеживаются более чем на трех точках профиля.

Показателем надежности аномалии является *m, где - m ширина аномалий на уровне 3фон.

Энергетическое отношение аномалия/помеха

Б олее универсальной характеристикой эффективности метода является энергетическое отношение аномалия/помеха:

- общая дисперсия, зависящая от уровня помех и точности съемки.

Типы помех

Изучение помех и их влияние на результаты геофизических измерений так же важно при формировании физико-геологических модели, как и оценка характера аномальных эффектов от искомых объектов.

Различают помехи геологического и негеологического происхождения.

Помехи геологического происхождения

Наиболее сильное искажение полезных аномалий от искомых объектов, как правило, связаны с помехами геологического происхождения, среди которых в первую очередь следует влияние:

• перекрывающих и подстилающих пород,

• рельеф местности,

• многолетнемерзлых пород.

Влияние перекрывающих пород

Эти помехи затушевывают поля от искомых объектов, и борьба с ними в значительной степени определяется методикой проведения работ.

Большая часть изучаемых площадей, даже относительно хорошо обнаженных, обычно перекрыты слоем рыхлых пород,

представленных четвертичными отложениями и корой выветривания.

Этот слой для некоторых геофизических методов может представлять своеобразный экран, затрудняющий проведение исследований.

Подстилающие породы оказывают заметное влияние на данные грави- и магниторазведки.

Для выделения полезных аномалий от объектов исследований на фоне аномалий от подстилающих пород используется различные приемы обработки:

• осреднение;

• аналитическое продолжение;

• вычисление высших производных;

• регрессионный анализ;

• оптимальная фильтрация.

Влияние рельефа местности

Влияние пересеченного рельефа земной поверхности проявляется не только в искажении аномалий от искомых геологических объектов, но и в появлении аномалий, обусловленных непосредственно самим рельефом.

В условиях искажающего влияния рельефа ставятся под сомнение понятия качественной интерпретации, согласно которым число и местонахождение аномалий соответствуют числу и местонахождению объектов геологической природы.

Влияние многолетнемерзлых пород

Наличие мерзлых пород в геологическом разрезе и большая изменчивость их свойств создают трудности при выполнении геофизических работ (специфические условия устройства заземлений, проведения взрывных работ и т. п.), особенно при интерпретации материалов геофизических работ.

Помехи негеологического происхождения

К помехам негеологического происхождения относят временные вариации геофизических полей.

В гравиразведке такие вариации вызываются относительными перемещениями Солнца и Луны и относятся к предсказуемым.

В магниторазведке — солнечной активностью и ее воздействием на ионосферу Земли, они непредсказуемы и требуют учета.

Электромагнитные поля характеризуются вариациями теллурических токов, связанных с солнечной активностью, и блуждающих токов техногенного происхождения, а также вариациями полей грозовых разрядов.

Для большинства методов электроразведки это поля -помехи, которые требуют средств для их подавления или учета.

Однако в некоторых методах электроразведки используют физические поля помех с целью получения полезной геологической информации.

Приведенные факты подчеркивают относительность понятия помехи.

В геофизике все более заметными становятся помехи, порождаемые деятельностью человека.

Сейсмическая вибрация, блуждающие электрические токи, железные предметы в земле и на ее поверхности, техногенные температурные аномалии нередко оказывают заметное влияние на качество геофизических измерений, а в некоторых случаях делают такие работы невозможными.

Борьбу с помехами ведут либо методическими приемами, либо аппаратурными средствами.

К помехам также относят и погрешности измерений.

Их делят на три категории:

• систематические,

• случайные

• грубые (промахи).

Систематические погрешности обусловлены недостатками конструкции прибора или несовершенной методикой измерений и могут быть выявлены путем периодических поверок и устранены введением поправок (например, поправкой за сползание нуль-пункта прибора в грави- и магниторазведке).

На случайные погрешности влияет множество причин, учесть и устранить которые не представляется возможным.

Но влияние случайных погрешностей можно уменьшить статистическими приемами обработки.

Грубые погрешности возникают при нарушении условий измерений или ошибок оператора (например, взятие отсчета не по той шкале прибора).

Для борьбы с такими погрешностями необходимо на месте анализировать измеряемые значения и при наличии резкого разброса в показаниях проводить повторные замеры.