7. Виды и масштабы геофизических съемок, густота сети наблюдений.

48. Понятие потенциала гравитационного поля. Связь потенциала с силой тяжести.

64. Струнные металлические гравиметры. Преимущества, недостатки.

Задача №7
Ответ:
7. Виды и масштабы геофизических съемок, густота сети наблюдений.
СЪЕМКА ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ — систематические измерения физических полей Земли, заканчивающиеся составлением геофизические карты. Выполняется по сети наблюдений, зависящей от заданного масштаба. Существует несколько видов геофизической съемки, отличающихся друг от друга:

1) объектом изучения — естественные магнитное, гравитационное, тепловое, электрическое и др. поля Земли; сейсмические и электромагнитные поля, возникающие при искусственном возбуждении и т.п.;

2) условиями измерения и способом передвижения при съемке (наземная, подземная, глубинная, воздушная, морская, донная; пешеходная, автомобильная, вертолетная съемки);

3) детальностью.

Применяется в геологии, геодезии, навигации, строительстве, археологии и т.п. Рациональное сочетание геофизической съемки, отличающихся по физическому объекту и масштабу, определяет комплекс геофизических методов.

Специальные исследования геофизическими методами при съемках не проводят, а используют данные структурно-картировочных геофизических методов.

Среднемасштабные съемки (1:200000 - 1:100000) предназначены для попланшетного (полистного) изучения территории. Они служат для решения следующих задач: гидрогеологической стратификации разрезов.

При среднемасштабных съемках используют данные дистанционных аэрокосмических (радиотепловых и радиотелеметрических) съемок, а также методов электромагнитных зондирований, профилирований и гравимагниторазведки. Выбор методов определяется природными условиями (аридные, гумидные области или территории распространения многолетнемерзлых пород), геолого-геофизическим строением, решаемыми задачами и глубиной залегания подземных вод.

Полевые работы ведут либо в виде сплошных площадных съемок с густотой сети зондирований около 1× 1 км, либо путем изучения по более густой сети отдельных ключевых участков с интерполяцией результатов между ними. Профилирование с шагом до 100-200 м проводят по направлениям с наиболее контрастными изменениями геоморфологических и геолого-геофизических условий.

---

Интерпретация данных геофизических методов должна быть направлена не только на получение геометрических параметров разреза, но главным образом на геолого-геологическое истолкование результатов и, прежде всего, определение фильтрационных свойств пород (коэффициентов фильтрации, водопроводимости и др.). Для этого устанавливаются вероятностно-статистические связи между геолого-геофизическими свойствами по данным параметрического бурения, опорных геофизических наблюдений у скважин и выполнения ГИС в скважинах.

Крупномасштабные (1:50000 и крупнее) гидрогеологические съемки предназначены для решения конкретных задач. Геологические цели детальных крупномасштабных геофизических съемок те же, что и среднемасштабных. Они предназначены для технического проектирования, и поэтому должны отличаться: высокой точностью количественных определений физико-механических и фильтрационных свойств, сравнимой с точностью, получаемой с помощью наблюдений в скважинах; ограниченными сроками проведения работ и меньшей стоимостью за счет сокращения в 2-5 раз бурения, но с обязательным проведением опытно-фильтрационных параметрических наблюдений в скважинах (или шурфах).

При крупномасштабных геофизических съемках применяют комплекс полевых и скважинных геофизических методов, а также геологических опытных наблюдений. Основными полевыми геофизическими методами в рамках этого комплекса являются зондирования: электрические (ВЭЗ), электромагнитные частотные (ЧЗ) или становлением поля (ЗС) (в условиях распространения пресных вод), вызванных потенциалов (ВЭЗ-ВП) или сейсморазведки методом преломленных волн (МПВ) (в условиях распространения подземных вод повышенной минерализации). Вспомогательными методами служат электромагнитные профилирования.

Густота сети наблюдений при выполнении зондирований не должна превышать 200×500 м, а на ключевых участках 100×200 м. Шаг наблюдений при профилировании не должен превышать 50 м. Интерпретация данных крупномасштабных геофизических съемок, проводимых с целью решения геологических задач, сводится к построению разрезов и карт послойных или обобщенных фильтрационных параметров. Их получают в результате корреляции геофизических и геологических параметров по опытно-фильтрационным наблюдениям в скважинах и в ходе геофизических работ около них.

---

48. Понятие потенциала гравитационного поля. Связь потенциала с силой тяжести.
Потенциал силы тяжести. Геоид. Многие силовые поля, в том числе гравитационное, магнитное, электрическое и др., напряженность которых зависит только от координат точек пространства и характеристик источника поля, можно охарак­теризовать через скалярную функцию, называемую потенци­алом поля. Потенциал силового поля связан с его напряженностью следующим образом: скорость изменения величины потенциала вдоль любого направления равна проекции (состав­ляющей) вектора напряженности поля на это направление. Ма­тематически составляющие напряженности поля выражаются через частные производные по х, у и zот функции, которой определен потенциал.

Напряженность поля представляет собой силу, дей­ствующую на единичную массу. Таким образом, по своему физическому смыслу ускорение силы тяжести можно рассмат­ривать как напряженность гравитационного поля. Потенциал гравитационного поля принято обозначать буквой W. Состав­ляющие силы тяжести g_x, g_yи g_zможно теперь выразить через соответствующие частные производные потенциала гравитаци­онного поля:
(1)
В поле силы тяжести можно провести поверхность, в любой точке которой потенциал Wпринимает одно и то же значение, т.е. W(x, у, z) = const. Такая поверхность называется уровенной поверхностью. В ее названии отражено важное свойство поверхности равного потенциала: в любой ее точке сила тяжести всегда направлена нормально (перпендикулярно) к эквипотенциальной поверхности, как и в случае установив­шегося уровня налитой в сосуд жидкости. Следует иметь в виду, что сама величина силы тяжести от точки к точке уро-венной поверхности (в отличие от потенциала силы тяжести) может изменяться.

Очевидно, в пространстве можно провести бесчисленное множество уровенных поверхностей, различающихся значени­ями потенциала W. Одна из них совпадает с невозмущенной поверхностью океана и называется геоидом. В пределах суши геоид имеет сложную конфигурацию, которую мысленно можно представить как поверхность уровня воды, установившегося в бесчисленных узких каналах, прорытых под сушей и сообща­ющихся с открытым морем. Поверхность геоида не совпадает с поверхностью земного сфероида. Однако эти отличия неве­лики: в среднем они составляют ±50 м, а максимальное откло­нение не превышает ±100 м.

---

Потенциал силы тяжести можно выразить через сумму по­тенциалов силы притяжения Vи центробежной силы U: W= V+U. В общем случае выражение для гравитационного потенциала Wдовольно сложное. Поэтому ограничимся формулой потенциала силы притяжения Земли V, считая ее в первом приближении шаром:
(2)
где R— радиус Земли; G— гравитационная постоянная.

В том, что выражение (2) определяет потенциал силы притяжения, легко убедиться: если продифференцировать его по R, то получим формулу .

Потенциал Vпринимает максимальное значение в центре Земли; при удалении от центра Земли он непрерывно убывает.
64. Струнные металлические гравиметры. Преимущества, недостатки.
Струнные гравиметры применяются для относительных измерений ускорения свободного падения g (для измерения отклонений g от нормальной величины, принятой для некоторого пункта), чаще всего используют для определения силы тяжести на море с борта движущегося судна.

Принцип действия струнных гравиметров основан на изменении частоты собственных колебаний струны, натяжение которой определяется грузом (силой тяжести в данном месте).

Его чувствительным элементом является натянутая колеблющаяся струна, нагруженная некоторой инертной массой m. Частота поперечных колебаний струны f связана с силой тяжести g следующей формулой:

где l – длина струны; _l – линейная плотность.

Измеряют приращение частоты Δf в пункте наблюдений относительно ее опорной частоты f₀. Приращение силы тяжести вычисляют по формуле:

Точность измерений находится в пределах ±(0,5 – 1,0) мГал.

Задача №7.

Задача 7.

Определите глубину залегания ультраосновной интрузии на одном из участков трассы БАМ по способуПятницкого. Постройте график изменения вертикальной составляющей напряженности магнитного поля по профилю, в масштабе 1: 10000.

Номер профиля (варианта)	Номер пикета
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15	16
14	-105	-94	-74	-62	-210	-415	-320	-470	-415	-340	-125	-175	-115	-124	-118	-130

---

1. 
   Строим график ΔZ(ПК) на миллиметровке. Вертикальный масштаб ΔZ_а -
   выбран произвольно.
   
2. 
   На графике выделяем отрицательные и положительные аномалии и
   определяем глубину залегания геологических объектов, создающих эти аномалии, в
   следующем порядке:
   

а) определяем оси симметрии аномалий;

б) устанавливаем положение экстремальных точек (max; min; 0,5 max);

в) проводим касательные через экстремальные значения; касательные через точки
max и min проводятся перпендикулярно к оси симметрии, а касательная к 0,5 max должна
иметь наибольшее количество общих с аномалией точек.

г) определяем глубину залегания аномалеобразующего объекта но формуле:

где х₀ и х - минимальное и максимальное значения проекций точек пересечения

касательных к левой ветви аномальной кривой, м;

где и - минимальное и максимальное значения проекций точек пересечения

Рисунок - Пример определения глубины залегания центра аномального тела

Список литературы

1. Бондаренко В.М., Демура Г.В., Ларионов А.М. Общий курс геофизических методов разведки. – М.: Недра, 1986.

2. Знаменский В.В., Жданов М.С., Петров Л.П. Геофизические методы разведки и исследования скважин. – М.: Недра, 1981.

---

Смотрите также файлы

• Пневмония Пневмония Пневмония.pdf

• Не очень чистых.docx

• На севере Европы.docx

• пайыз блімі бойынша жиынты баалау і нса 1тапсырма. Кестені.docx

• Кукушкин С. А.doc