26. Интерпретация результатов гравиметрической съемки

Геологическую интерпретацию гравиметрических данных делят на качественную и количественную. При количественной интерпретации выполняют две группы операций: 1) разделение, или трансформацию, наблюденных гравитационных полей, обусловленных плотностной неоднородностью земной коры, на составляющие аномальные поля, отвечающие отдельным, интересующим исследователя объектам; 2) определение по суммарным или разделенным аномальным полям элементов, характеризующих объекты, вызвавшие полученные аномалии (размеры, форму и глубину залегания), т. е. решение обратной задачи.

27. Разделение гравитационных полей.

Эта операция в сущности сводится к разделению наблюденного аномального поля на региональное, обусловленное гравитационным эффектом глубинных масс, и локальное, связанное прежде всего со структурными формами в осадочном чехле. В общем случае не удается полностью выделить аномальные эффекты разных источников. Поэтому для практического решения этой задачи необходимо привлекать всю имеющуюся геологическую информацию или вводить те или иные предпосылки и ограничения.

Метод усреднения заключается в том, что в каждой точке аномалия точечной массы Δg трансформируется в аномалию Δg_cp некоторого круга радиусом R, который значительно превышает размеры выделяемых локальных аномалии и значительно меньше размеров региональных аномалий. На карту изолинии силы тяжести накладывают палетку, разделенную на секторы. Центр ее совмещают с пунктами наблюдения. Для всех секторов палетки снимают с карты средние значения аномалий и из них находят общее среднее, которое приписывают в качестве Δg_cp средней точке. Вычислив средние значения полч по всему планшету, получают карту, отображающую региональную составляющую поля. По разности между значениями наблюденного поля Ag в точке и вычисленным в этой точке Δg можно определить значение локальной аномалии:

Δg=Δg_u-Δg_cp.

Производя такие вычисления по всей площади съемки, строят карт; локальных аномалий силы тяжести. Так как величина аномалий зависит от радиуса усреднения, его находят способом подбора на основании опытных расчетов.

Для выделения локальных аномалий используют метод Саксова и Нигарда, пересчет поля в нижнее полупространство и вычисление высших производных.

В методе Саксова, Нигарда суммарную аномалию в точке заменяют средним градиентом локального поля (остаточной аномалией).

В этом случае четко выделяют аномалии от объектов, залегающих в интервале глубин R<h<0,7R_r Средние значения получают из восьми значений Δg, снятых с карты аномалий в узлах пересечения лучей с окружностями. Выбор радиусов кругов усреднения зависит от формы и глубины залегания тела.

29, 30, 31, 32. Плотность магматических пород, факторы, влияющие на ее изменение.

Плотность метаморфических пород, факторы, влияющие на ее изменение.

Плотность осадочных пород и факторы, влияющие на её изменения.

Плотностные свойства руд.

Разница в плотности горных пород служит основной предпосылкой успешного применения гравиразведки для геологических исследовании, поисков и разведки полезных ископаемых. Плотностью горной породы называют отношение массы вещества твердой, жидкой и газообразной фаз, которые свойственны породе в условиях естественного залегания, к объему, занимаемому веществом этих фаз. Единицей измерения плотности в СИ является кг/м³, по широко используют и более мелкую единицу г/см³. Плотность горных пород зависит от их состава, пористости, влажности и плотности наполнителя пор. Чем больше различие в плотности вмещающих пород и исследуемого объекта, тем эффективнее применение гравиразведки.

Разность плотности вмещающих пород и плотности тела, создающего гравитационную аномалию, называют избыточной или эффективной плотностью.

Плотность пород, слагающих земную гору, меняется в широких пределах. Плотность некоторых горных породи полезных ископаемых приведена в табл. 2.

Из табл. 2 следует, что наибольшую плотность имеют интрузивные породы, среднюю - эффузивные и самую низкую - осадочные высокопористые породы. Высокие значения плотности интрузивных пород связаны с их ничтожно малой пористостью (1 -2%), под которой понимают соотношение объемов жидкой и газообразной фаз ко всему объему породы. Поэтому плотность этих пород определяется в основном их химико- минералогическим составом и соотношением в них относительно легких (кварц, полевые шпаты, нефелин) и тяжелых железо-магнезиальных минералов (амфиболы, пироксены, оливин, слюда). Как следствие, повышение основности пород ведет к увеличению их плотности.

Плотность осадочных пород главным образом зависит и от образующих их минералов, а от пористости и влажности, которые меняются в очень широких пределах для одних и тех же петрографических групп. На величину плотности этих пород оказывают влияние процессы выветривания, термодинамические условия, степень метаморфизма и др.

Значение плотности каждой горной породы и ее разностей можно получить путем лабораторных измерений большого числа образцов, отбираемых из обнажении, горных выработок, керна скважин либо в условиях естественного залегания. Плотность пород по образцам определяют различными способами. Наиболее распространенным является гидростатическое взвешивание. Определив вес образца на технических весах вначале в воздухе Р, а затем в воде Р находят

о = Р₁/(Р₁-Р₂).

На способе гидростатического взвешивания основано действие специального прибора для измерения плотности - денситометра. При погружении образца в воду па шкале денситометра фиксируется значение плотности.

Плотность пород в условиях естественного залегания определяют по результатам рассеяния пли поглощения гамма-квантов породами (см. гл. 6), а также по результатам подземной регистрации космического излучения. Определение плотности каждым способом проводят в соответствии со специальными инструкциями.

Табл. 2.

Породы, полезные ископаемые

а, г/см³

Породы, Полезные ископаемые

ст, г/см³

Интрузивные:

граниты	2,4-2,7
гранодиориты	2,7-2,8
диориты	2,7-2,9
габбро	2,7-3,3
пироксенит, перидотит	2,9-3,А

Эффузивные:

липарит 2,1-2,6

кварцевый порфир 2,5-2,7

туфы 2,5-2,0

диабаз, базальт 2,С-3,0

Осадочные:

глины, аргиллиты	1,6-2,8
пески, алевролиты	2,0-2,4
песчаники	2,1-2,8
мергели	2,0-2,6
известняки, доломиты	2,1-2,9
гипсы	2,1-2,5

Полезные ископаемые:

рудные (железные, медные, 3 о 5 5

хром in ы, полиметаллы) '

ископаемые угли 1,3-1,5

каменная соль 2,1-2,3

торф, нефть 0,7-1,1

корунд 3,0.4, о