- •1. Предмет и методы полевой геофизики
- •2. Гравиразведка
- •2.1. Сила притяжения и ее потенциал
- •2.2. Сила тяжести на поверхности Земли
- •Практическое задание № 1
- •2.3. Вторые производные потенциала силы тяжести и их физический смысл
- •Единицы измерения в гравиразведке
- •2.4. Изменение силы тяжести внутри Земли
- •2.5. Изменения гравитационного поля во времени
- •2.6. Нормальное поле силы тяжести
- •Нормальные значения вторых производных потенциала.
- •2.7. Методы измерений ускорения силы тяжести и устройство гравиметров
- •2.7.1. Классификация методов измерений
- •2.7.2. Динамические методы измерений силы тяжести
- •2.7.3. Статические методы измерений силы тяжести
- •Общее устройство кварцевых астазированных гравиметров.
- •Чувствительная система гравиметра.
- •Подготовка гравиметров к работе
- •2.8. Методика гравиметрической съемки
- •2.8.1. Общие положения
- •2.8.2. Опорная сеть
- •2.8.3. Рядовая сеть
- •2.8.4. Методика топо-геодезического обеспечения гравиметрических работ
- •2.9. Камеральная обработка данных съемки
- •2.9.1. Первичная обработка данных
- •9.2.2. Окончательная обработка
- •1. Поправка за высоту точки стояния прибора.
- •3. Поправка за влияние окружающего рельефа
- •2.10. Решение прямой и обратной задач гравиразведки
- •2.10.1. Способы решения прямой задачи.
- •2.10.2. Способы решения обратной задачи.
- •Практическое задание № 3
- •2.10.3. Построение контактной поверхности
- •Практическое задание № 4
- •Контрольные вопросы
- •3. Магниторазведка
- •3.1. Магнитное поле земли
- •3.1.1. Дипольное поле Земли и элементы вектора геомагнитного поля
- •3.1.2. Магнитосфера и радиационные пояса Земли
- •3.1.3. Структура геомагнитного поля
- •3.1.4. Вариации геомагнитного поля
- •3.1.5. Нормальное магнитное поле
- •3.1.6. Генеральная магнитная съемка и магнитные карты
- •Практическое задание № 5
- •3.1.7. Природа магнитного поля Земли
- •3.1.8. Элементы вектора Та
- •3.1.10. Условия и область применения магниторазведки
- •3.2. Магнетизм горных пород
- •3.2.1. Магнитные свойства минералов
- •3.2.2. Магнитные свойства горных пород
- •3.2.3. Палеомагнетизм и археомагнетизм
- •3.3. Способы измерения магнитногополя
- •3.3.1. Классификация способов измерений магнитного поля
- •3.3.2. Оптико-механические магнитометры.
- •3.3.3. Феррозондовые магнитометры.
- •Протонные магнитометры.
- •Квантовые магнитометры.
- •3.3.6. Индукционные и криогенные магнитометры.
- •3.4. Методика полевых работ и обработка полевых данных
- •3.4.1. Методика полевых магнитных съемок
- •3.4.2. Обработка данных магнитной съемки
- •3.5. Различие и взаимосвязь гравитационных и магнитных аномалий
- •3.5.1. Особенности гравитационных и магнитных аномалий
- •3.5.2. Определение величины и направления вектора намагничения геологических тел по наблюденным гравимагнитным аномалиям
- •Практическое задание № 6
- •Контрольные вопросы
- •4. Электрические методы разведки
- •4.1. Физико-геологические основы и классификация методов электроразведки
- •Метод сопротивлений
- •4.2.1. Нормальные поля точечных и дипольных источников
- •4.2.2. Электрическое профилирование (эп).
- •Над вертикальным пластом. Установка (в см) а2в6m2n.
- •4.2.3.Вертикальные электрические зондирования
- •Практическое задание № 7
- •Факторы, определяющие электрические свойства горных пород
- •Методы электрохимической поляризации
- •Метод естественного электрического поля
- •- Медный стержень; 2 – пробка; 3 – резиновая прокладка; 4 – пластмассовый корпус; 5 – пористый сосуд.
- •Практическое задание № 8
- •4.3.2. Метод вызванной поляризации
- •Электромагнитные и магнитотеллурические методы
- •Общие принципы электромагнитных зондирований.
- •Дистанционные и частотные зондирования
- •Магнитотеллурическое зондирование
- •Контрольные вопросы.
- •5.1.2. Устойчивое и подвижное радиоактивное равновесие
- •5.1.3. Единицы измерения радиоактивных величин.
- •5.2. Способы регистрации радиоактивных излучений
- •5.2.1. Газонаполненные детекторы излучения
- •5.2.2. Сцинтилляционные счетчики
- •5.2.3. Полупроводниковые счетчики
- •5.3. Основы полевой гамма-спектрометрии
- •5.3.1. Принцип раздельного определения u(Rа), Тh, к.
- •5.3.2. Факторы, влияющие на результаты γ-спектрометрии
- •5.3.3. Обработка и интерпретация материалов аэрогамма-съемки
- •5.3.4. Характеристика аэрогамма-спектральных аномалий
- •Контрольные вопросы.
- •6. ТерМические методы разведки
- •6.1. Физико-геологические основы терморазведки
- •6.1.1. Тепловые и оптические свойства горных пород.
- •6.1.2. Принципы теории терморазведки
- •6.1.3. Тепловое поле Земли
- •6.2. Аппаратура для геотермических исследований
- •6.3. Методика работ и области применения терморазведки
- •Контрольные вопросы
- •7. Возможности методов полевой геофизики при поисках нефтегазовых месторождений
- •7.1. Применение гравиразведки
- •1.Локальные структуры тектонического типа.
- •2.Локальные структуры аккумулятивного типа
- •7.2. Применение магниторазведки
- •7.2.1. Отражение месторождений углеводородов в региональном магнитом поле
- •7.2.2. Возможности магниторазведки при поисках залежей углеводородов.
- •Применение электроразведки для поисков нефтеперспективных объектов
- •7.3.1. Геоэлектрическая модель залежи углеводородов
- •7.3.2. Применение методов электроразведки для поисков нефтегазовых структур
- •Комплексирование методов полевой геофизики для поисков нефтеперспективных объектов
- •7.4.1. Физико-геологические модели залежей углеводородов
- •7.4.2. Комплексирование геофизических методов при нефтегазопоисковых работах.
- •Практическое задание № 9
- •Справочные сведения к выполнению работы.
- •4. Контрольные вопросы.
- •Литература
2.5. Изменения гравитационного поля во времени
Сила тяжести на поверхности Земли не остается всегда постоянной по разным причинам. Изменения поля во времени называются вариациями. Вариации, связанные с внешними причинами, вызываются в основном притяжением Луны и Солнца и называются периодическими (приливными). Иногда их называют лунно-солнечными возмущениями. Периодические колебания силы тяжести в основном вызываются изменением положения Земли относительно Луны и в меньшей степени Солнца.
Сила притяжения небесного светила действует на каждый элемент массы Земли, Для точек, обращенных к светилу, притяжение больше, чем для точек на противоположной стороне Земли. Результирующая сила притяжения приложена к центру Земли и направлена к светилу. Поскольку Земля не является абсолютно упругим телом, из-за своей упругости при изменении силы тяжести она испытывает деформации – все точки перемещаются в направлении светила. При этом точка, для которой светило находится в зените, перемещается больше других, В зените и надире на земной поверхности образуются выпуклости и возникает приливная волна, т. е. Земля растягивается в направлении к светилу и сжимается в перпендикулярном к нему направлении. Поэтому по Земле все время пробегает волна приливного вздутия – Земля непрерывно пульсирует. Особенно ярко эти пульсации проявляются в океанических приливах. На рис. 2.6 приведены графики суточного изменения силы тяжести на пунктах с разной широтой. Из рисунка видно, что амплитуда вариаций с уменьшением широты возрастает. При высокоточных гравиметрических съемках необходимо учитывать эти изменения. Для их учета составлены специальные таблицы, по которым можно определить поправки по известному на данный момент зенитному расстоянию.
Рис.2.6. Графики суточного изменения силы тяжести на разных широтах
Кроме того, ЦНИИГАиК каждый год публикует специальные графики, рассчитанные для всех суток года, по которым можно определять поправки за лунно-суточные вариации силы тяжести.
Непериодические (неприливные) вариации еще называют вековыми, они имеют малую амплитуду и пока соизмеримы с погрешностями наблюдений. Факт их существования доказан измерениями в последние годы. Причиной их могут быть изменения высот пунктов наблюдений в результате опусканий и подъемов земной поверхности (при увеличении высоты на 0,1 м приращение поля силы тяжести достигает 0,02 мГл), изменения плотности пород в недрах Земли в результате расширения вещества из-за радиоактивного разогрева, перемещения масс в результате конвекций, явлении, связанных с землетрясениями, вулканической деятельностью и т. д. Например, в Японии, в районе активных вулканов были установлены скачкообразные изменения силы тяжести более, чем на 0,1 – 0,2 мГл, которые скорее всего связаны с подъемом магмы из глубинных слоев Земли ( Серкеров , 1999).
Сейчас изучение этих вариаций стало важным, т.к. показана возможность осуществления контроля за режимом эксплуатации месторождений нефти и газа и газохранилищ, слежения за перемещением масс в пределах месторождений. Результаты исследования этих вариаций позволили предсказать ранее неизвестные пути миграции газа, определять направления изменчивости коллекторских свойств пород, фиксировать факты обводнения пластов в результате эксплуатации месторождений.