- •Глава 1. Гравиразведка
- •1. Основы теории гравитационного поля Земли и гравиразведки
- •1.1. Сила тяжести, ее потенциал и производные потенциала
- •1.1.1. Сила тяжести.
- •1.1.2. Потенциал силы тяжести.
- •1.1.3. Производные потенциала силы тяжести.
- •1.2. Нормальное значение силы тяжести, редукции, аномалии силы тяжести и плотность горных пород
- •1.2.1. Нормальное значение силы тяжести.
- •1.2.2. Редукции силы тяжести.
- •1.2.3. Аномалии силы тяжести.
- •1.2.4. Плотность горных пород.
- •1.3. Принципы решения прямых и обратных задач гравиразведки
- •1.3.1. Аналитические способы решения прямых задач гравиразведки.
- •1.3.2. Прямая и обратная задачи над шаром.
- •1.3.3. Прямая и обратная задачи над горизонтальным бесконечно длинным круговым цилиндром.
- •1.3.4. Прямая и обратная задача над вертикальным уступом (сбросом).
- •1.3.5. Графическое определение аномалии силы тяжести двухмерных тел с помощью палетки Гамбурцева.
- •1.3.6. Численные методы решения прямых и обратных задач гравиразведки.
- •2. Аппаратура, методика и обработка данных гравиразведки
- •2.1. Принципы измерений силы тяжести и аппаратура для гравиразведки
- •2.1.1. Измеряемые в гравиразведке параметры.
- •2.1.2. Динамические методы.
- •2.1.3. Статистические гравиметры.
- •2.1.4. Вариометры и градиентометры.
- •2.2. Методика гравиметрических съемок
- •2.2.1. Общая характеристика методики гравиразведки.
- •2.2.2. Наземная гравиметровая съемка.
- •2.2.3. Обработка данных гравиметровых съемок.
- •2.3. Методики других видов гравиразведки
- •3. Интерпретация и задачи, решаемые гравиразведкой
- •3.1. Качественная и количественная интерпретация данных гравиразведки
- •3.1.1. Качественная интерпретация.
- •3.1.2. Количественная интерпретация.
- •3.1.3. Геологическое истолкование гравитационных аномалий.
- •3.2. Геологические задачи, решаемые гравиразведкой
- •3.2.1. Использование общих гравиметрических съемок.
- •3.2.2. Гравиразведка при региональном тектоническом районировании.
- •3.2.3. Применение гравиразведки для поисков и разведки полезных ископаемых.
- •3.2.4. Роль гравиразведки в изучении геологической среды.
3.1.3. Геологическое истолкование гравитационных аномалий.
С качественной и количественной интерпретацией неразрывно связано геологическое истолкование гравитационных аномалий. Оно должно проводиться геологами и геофизиками совместно на основе учета всех геологических, и в частности, петроплотностных, свойств пород района. При этом необходимо учитывать следующее.
Эффективность гравиразведки повышается тем больше, чем сильнее геологический разрез отличается от горизонтально слоистого.
Строго решить прямую задачу, а значит, и дать способы интерпретации можно лишь для возмущающих масс в виде простых геометрических моделей (шар, цилиндр, уступ и т.д.), а в более сложных случаях задача не имеет аналитического выражения и решается численно с помощью ЭВМ.
Аппроксимация (замена) реальных геологических объектов рассмотренными выше геометрическими моделями в ряде случаев условна, так как геологические объекты такой идеальной формы встречаются редко. Однако даже оценка глубин играет геологически значимую роль.
Для интерпретации и геологического истолкования гравитационных аномалий требуется детальное изучение плотностей пород, закономерностей их изменения как по простиранию, так и с глубиной. Избыточная плотность аномалосоздающих объектов должна быть тем больше, чем глубже они залегают.
Если неизвестны плотность и форма тел, то математическое решение обратной задачи гравиразведки неоднозначно и количественная интерпретация дает несколько ответов (см. рис. 1.7).
В силу принципа суперпозиции, т.е. наложения полей, эффекты, обусловленные различными геологическими факторами, суммируются. Суммарные аномалии силы тяжести определяются глубинным строением земной коры и ее разной мощностью, рельефом поверхности кристаллического фундамента и его петрографическим составом, неоднородностью строения толщи осадочных пород и наличием в ней тех или иных структур, полезных ископаемых. Связь между аномалиями и перечисленными геологическими факторами может быть то большей, то меньшей.
Основным приемом геологического истолкования данных гравиразведки является сопоставление гравиметрических карт и графиков, отражающих глубинное строение, с геологическими картами. Между гравиметрическими и известными геологическими аномалиями может наблюдаться корреляционная связь, что свидетельствует чаще всего о тождественности этих геологических образований и выявленного источника гравитирующего поля. Если такой связи нет, то поле обусловлено более глубокими и неизвестными геологическими образованиями.
В зависимости от степени выполнения отмеченных особенностей меняется точность интерпретации. Для повышения надежности интерпретации гравиразведку следует применять в комплексе с другими геофизическими методами, бурением, геологическими изысканиями.
3.2. Геологические задачи, решаемые гравиразведкой
Гравиразведка применяется для решения широкого круга задач,связанных с исследованием глубинного строения Земли, по крайней мере, верхней мантии и земной коры, с региональным тектоническим районированием суши и океанов, поисково-разведочными работами на многие полезные ископаемые, изучением геологической среды.