- •Сравнительная характеристика плотности магматических и осадочных пород . Единицы размерности
- •Равнодействующей каких сил является сила тяжести на поверхности земли, Сфероид.
- •34. Потенциал гравитационного поля. Геоид
- •36. Формула Гельмерта нормального поля силы тяжести Земли, что учитывают их коэффициенты
- •37. Поправка за «свободный воздух ». Аномалии в редукции Фая
- •39. Поправка за рельеф. Аномалии Буге с поправкой за рельеф
- •40. Избыточная плотность аномалеобразуещего тела и ее связь с аномалиями наблюденного гравитационного поля
- •44. Выделение локальных аномалий. Способ осреднения
- •45. Задачи, решаемые гравиразведкой на различных этапах исследований
- •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.
Сравнительная характеристика плотности магматических и осадочных пород . Единицы размерности
Гравитационные аномалии возникают только в том случае, если горные породы , слагающие земную кору , различаются по плотности и границы между ними не горизонтальны. Дифференциация пород разреза по значениям плотности определяет возможность применения и эффективность гравиразведки: чем больше различаются по плотности породы, слагающие целевой объект и вмещающие его породы , тем больше гравитационная аномалия , создаваемая этим объектом. Разность плотностей вмещающих пород и пород объекта, создающего аномалию , называется избыточной плотностью.
В гравиразведке приходится рассматривать объемную плотность горных пород, которая определяется как отношение массы m горной породы к ее объему Ω:
σ= m/Ω
В общем случае горные породы- гетерогенные системы, состоящие из веществ ы твердой, жидкой и газообразных фазах. Плотность горной породы определяется отношением массы вещества всех трех компонент, слагающих породу в условиях естественного залегания, к ее обьему.
Магматические и метаморфические породы имеют малую пористость (1-2%), и их плотность определяется в основном минералогическим составом. осадочные горные породы , как правило, характеризуются большим диапазоном изменения пористости (за исключением гидрохимических осадков) , и поэтому плотность одних и тех же разностей изменяется в широких пределах. В табл 12.1 приведены сведения о плотности магматических, метаморфических и осадочных пород.
Плотность магматических пород увеличивается от кислых к основным. Диапазон изменения осадочных пород достаточно широк . Поэтому значения плотности в табд. 12.1 , ориентировочны. как правило. плотность одинаковых по литологии осадочных пород возрастает с увеличением глубины их залегания.
Наиболее достоверные значения плотности можно получить только при ее измерении в условиях естественного залегания пород. Чаще всего плотность определяют по извлеченным на поверхность образцам горных пород, но при этом необходимо вводить поправки , приводящие значения плотности к естественным физическим условиям ( давлению, влажнеости, температуре) единицы размерности плотности [σ]= г/см 3
Равнодействующей каких сил является сила тяжести на поверхности земли, Сфероид.
Сила тяжести. Основной величиной , измеряемой в гравиразведке, является ускорение свободного падения , которое для краткости называют силой тяжести. Сиду тяжести , описываемую как P=mg, относят к единичной массе, т.е притягиваемую к Земле массу принимают равной m=1. Тогда значение силы тяжести численно равно значению ускорения свободного падения, т.е P=g. Силу, действующую на единичную массу , называют также напряженность. поля, следовательно, по физическому смыслу силы тяжести можно рассматривать как напряженность гравитационного поля .
Сила P на поверхности в точке А представляет равнодействующую двух сил – силы притяжения Fп и центробежной силы Fцб , т.е P= Fп + Fцб. (рис.1,а)Единицей измерения силы тяжести является см/с2 и называется Галом – в честь Галилея, измерившего впервые ускорение свободного падения ( 1 Гал = 0.01 м/с2). в гравиразведке используются более подробные единицы миллигал (мГал) и микрогал (мкГал) – соответственно , 10-3 и 10-6
Сфероид
За теоретическую фигуру Земли в гравиразведке принимают однородный сфероид,
сплюснутый у полюсов.
Для земного сфероида Международной ассоциацией геодезии в 1975 г. установлены следующие параметры:
масса Земли M=5 . 974⋅1024 кг.
полярный радиус b=6357 км.
экваториальный радиус a=6378 км.
коэффициент сжатия α=a−b/a ≈1/298.25
средний радиус Земли (шар того же
объема, что и сфероид) R=6971 км
33. Ускорение свободного падения , напряженность гравитационного поля , сила тяжести. Единицы размерности
Ускорение свободного падения = Сила тяжести. Основной величиной , измеряемой в гравиразведке, является ускорение свободного падения , которое для краткости называют силой тяжести. Сиду тяжести , описываемую как P=mg, относят к единичной массе, т.е притягиваемую к Земле массу принимают равной m=1. Тогда значение силы тяжести численно равно значению ускорения свободного падения, т.е P=g. Силу, действующую на единичную массу , называют также напряженность. поля, следовательно, по физическому смыслу силы тяжести можно рассматривать как напряженность гравитационного поля .
Сила P на поверхности в точке А представляет равнодействующую двух сил – силы притяжения Fп и центробежной силы Fцб , т.е P= Fп + Fцб. (рис.1,а)Единицей измерения силы тяжести является см/с2 и называется Галом – в честь Галилея, измерившего впервые ускорение свободного падения ( 1 Гал = 0.01 м/с2). в гравиразведке используются более подробные единицы миллигал (мГал) и микрогал (мкГал) – соответственно , 10-3 и 10-6
Напряженность гравитационного поля -Напряжённость гравитацио́нного по́ля — векторная величина, характеризующая гравитационное поле в данной точке и численно равная отношению силы тяготения, действующей на тело, помещённое в данную точку поля, к гравитационной массе этого тела:
Если источником гравитационного поля является некое гравитирующее тело, то согласно закону всемирного тяготения:
где:
— гравитационная постоянная;
— гравитационная масса тела-источника поля;
— расстояние от исследуемой точки пространства до центра масс тела-источника поля.
Применяя второй закон Ньютона и принцип эквивалентности гравитационной и инерционной масс:
то есть напряжённость гравитационного поля численно (и по размерности) равна ускорению свободного падения в этом поле.