Файл: Контрольная работа по дисциплине Полевая геофизика.docx

Министерство науки и высшего образования Российской Федерации
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ

ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»
ИНоЗем

Кафедра геологии, геодезии и кадастра

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

по дисциплине «Полевая геофизика»

Вариант 2

Руководитель работы:

к.г-м.н., доцент

_____________ Леонтьева Т.В.

«_____»__________2023г.

Исполнитель:

Студент группы З-19ПГ(с)ГНГ(д)

__________Мараховский А.А.

«____»___________2023г.

Оренбург 2023



Содержание

Введение

Целью контрольной работы является рассмотрение следующих теоретических вопросов:

- Детальное сейсмическое районирование и микрорайонирование для гидротехнических сооружений;

- Аппаратура в гравиразведке;

- Преимущества МОГТ в сейморазведке.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Изучить детальное сейсмическое районирование и микрорайонирование для гидротехнических сооружений;

2. Рассмотреть аппаратуру, применяемую в гравиразведке:

- маятниковые приборы;

- гравиметры;

- вариометры и градиентометры;

3. Рассмотреть преимущества МОГТ в сейморазведке.

1 Детальное сейсмическое районирование и микрорайонирование для гидротехнических сооружений

Сейсмическое районирование – картирование сейсмической опасности (определение сейсмичности рассматриваемых территорий) с помощью комплекса сейсмологических, геологических и геофизических методов и основанное на выявлении зон возможных очагов землетрясений и определении сейсмического эффекта, создаваемого ими на земной поверхности.

---

Детальное сейсмическое районирование – комплекс сейсмологических и сейсмотектонических исследований по оценке сейсмической опасности методами, позволяющими на рассматриваемой территории обеспечить выделение зон возникновения очагов землетрясений более низких рангов по сравнению с зонами, выделяемыми при общем сейсмическом районировании. Масштаб карт ДСР – 1:500000-1:200000.

Сейсмическое микрорайонирование – комплекс инженерно-геологических и сейсмометрических работ по прогнозированию влияния особенностей строения приповерхностной части разреза (строение и свойства, состояние пород, характер их обводненности, рельеф и т.п.) на сейсмический эффект и параметры колебаний грунта на площадке. Под приповерхностной частью разреза понимается верхняя толща пород, существенно влияющая на интенсивность землетрясения. Как правило, масштаб карт СМР – 1:10000-1:2000. Масштаб СМР устанавливается заданием на проектирование.

2 Аппаратура в гравиразведке

В гравиразведке для абсолютных измерений используют маятниковые приборы, а для относительных – маятниковые приборы и гравиметры.

2.1 Маятниковые приборы

Маятниковые методы основаны на измерении периода колебания маятника.

В маятниковых приборах часто на одном штативе устанавливают несколько (два-шесть) маятников, что позволяет уменьшить погрешность измерения, а главное, при регистрации разностных колебаний каждой пары маятников появляется возможность наблюдения на движущемся основании, например, на корабле при гравиметрических съемках акваторий морей и океанов.

На погрешность измерения маятниковых приборов влияют различные факторы: температура, плотность и влажность воздуха, колебание штатива, электрические и магнитные поля, изменение длины маятника и др., эффекты от которых учитывают либо с помощью введения соответствующих поправок, либо путем применения специальных методических приемов наблюдений. Например, с течением времени изменяются внутренние характеристики маятниковых приборов, что приводит к дрейфу или смещению нуля прибора, т.е. изменению показаний со временем. Отличительной чертой маятниковых приборов является относительно малое и плавное сползание нуля, достигающее нескольких миллигал в месяц. Поэтому, несмотря на громоздкость конструкции и длительность наблюдения в каждой точке (несколько часов), маятниковые приборы применяют при гравиметрических съемках для создания опорных морских гравиметрических сетей, организации полигонов для эталонирования гравиметров и т. д.

---

Погрешность абсолютных измерений силы тяжести с помощью маятниковых приборов на обсерваториях может быть доведена до 1-3 мГал, при наземных относительных исследованиях – до 0,1 мГал, при работах на подводных лодках – до 1-3 мГал, при съемках на поверхности моря – до 5-10 мГал.

2.2 Гравиметры

В практике гравиразведки широкое применение получил относительный способ измерения силы тяжести, т.е. измерения приращений в двух точках с помощью гравиметров – приборов, в которых сила тяжести сравнивается с силой деформации упругих материалов (рисунок 1). Для повышения чувствительности гравиметра при малых изменениях Δg используют астазирование, т.е. применение упруго-возбужденной системы, состоящей из дополнительного рычага и главной пружины, которые приводят к увеличению угла наклона за счет неустойчивого равновесия при малых изменениях Δg.



Рисунок 1 – Гравиметр ГНУ
Несмотря на специально принимаемые меры по термостатированию чувствительной системы (помещение ее в сосуд Дьюара и т.п.), влияние внешних факторов, как и внутренние процессы в упругих элементах системы, приводят к изменению показаний приборов во времени. Поэтому все гравиметры характеризуются дрейфом, или смещением нуль-пункта прибора, который достигает нескольких мГал в сутки. Это свойство учитывается введением специальной поправки за смещение нуль-пункта.

2.3 Вариометры и градиентометры

Основным чувствительным элементом вариометров и градиентометров служат крутильные весы, представляющие собой коромысло с равными грузами на концах, подвешенное на упругой нити (рисунок 2). Под воздействием неравномерного поля тяготения, обусловленного наличием близко расположенных аномальных по плотности геологических объектов, на них действуют различные по величине составляющие поля силы тяжести. Вследствие этого коромысло поворачивается на угол, пропорциональный степени изменения силы тяжести вдоль направления этих составляющих. Для определения различных вторых производных гравитационного потенциала чувствительную систему устанавливают по нескольким (трем-пяти) азимутам.

---

Рисунок 2 – Чувствительная система вариометра. 1 – корпус прибора; 2 – упругая нить; 3 – коромысло: 4 – грузики
В градиентометрах отсчеты проводят визуально, и они длятся на каждой точке не более 15 мин. В вариометрах отклонение коромысла автоматически фиксируется для дальнейшей обработки, а замеры в разных азимутах выполняются в течение 30-60 мин на каждой точке.

3 Преимущества МОГТ в сейсморазведке

Метод общей глубинной точки (МОГТ) – одна из модификаций метода отраженных волн – основан на цифровой обработке полевых сейсмических материалов, полученных по методике многократных перекрытий. В МОГТ исходные сейсмические трассы общей точки возбуждения (ОТВ) группируются по принципу принадлежности их к общей средней точке (середине расстояния между источником и приемником). Совокупность трасс, сгруппированных по принципу принадлежности к общей средней точке, составляет сейсмограмму ОГТ. Максимальное расстояние между источником и приемником в сейсмограмме ОГТ называется базой наблюдений ОГТ (или просто базой ОГТ). База ОГТ обычно равна 2-3 км и редко превышает 4 км. Кратность перекрытий наиболее часто равна 12 или 24, но имеются примеры, например в районах со сложными условиями применения сейсморазведки МОВ, когда кратность составляет 48 и даже более. Средние точки на профиле размещаются эквидистантно, расстояния между ними – 25-100 м, наиболее часто – 50 м.

Наиболее существенные особенности метода ОГТ, определяющие его специфику, следующие. Каждая отдельная сейсмограмма ОГТ формируется из сейсмических трасс ОТВ, не повторяющихся ни в одной другой сейсмограмме ОГТ. Годографы ОГТ отраженных волн симметричны относительно общей средней точки и представляют гиперболы. После введения в каждую трассу сейсмограммы ОГТ кинематических поправок годографы ОГТ однократно отраженных волн трансформируются в горизонтальные прямые линии t₀=const, а годографы регулярных волн-помех, кинематика которых отлична от кинематики однократно отраженных волн, недоспрямляются, т. е. они имеют остаточную кривизну.

В настоящее время сейсморазведочные работы МОВ по методике многократных перекрытий с последующей обработкой полученных полевых материалов по методу ОГТ являются основными при поисках и разведке как месторождений нефти и газа, так и других полезных ископаемых (уголь и др.). Применение метода ОГТ позволило существенно повысить геологическую эффективность сейсморазведки МОВ и, прежде всего, глубинность и детальность изучения геологических сред.

---

Заключение

В данной контрольной работе рассмотрены детальное сейсмическое районирование и микрорайонирование для гидротехнических сооружений; аппаратура в гравиразведке; преимущества МОГТ в сейморазведке.

Были выполнены следующие задачи:

1. Изучено детальное сейсмическое районирование и микрорайонирование для гидротехнических сооружений;

2. Рассмотрена аппаратуру, применяемая в гравиразведке:

- маятниковые приборы;

- гравиметры;

- вариометры и градиентометры;

3. Рассмотрены преимущества МОГТ в сейморазведке.

Список использованных источников

1 Соколов, А.Г. Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых: учебное пособие/ А.Г. Соколов, Н.В. Черных. – О.: Оренбургский гос. ун-т, 2015. – 143 с.

2 Знаменский, В.В. Общий курс полевой геофизики: Учебник для вузов/ В.В. Знаменский. – М.: Недра, 1989. – 520 с.

3 СП 358.1325800.2017 Сооружения гидротехнические. Правила проектирования и строительства в сейсмических районах. – 2018 г.

4 Утемов Э.В. Гравиразведка/ Э.В. Утемов. – К.: Казанский государственный университет, 2009. – 26 с.

5 Веселов, К.Е. Гравиметрическая съемка/ К.Е. Веселов. – М.: Недра, 1986. – 312 с.

---