Лекция 7 Решение обратной задачи гравиразведки для тел

Лекция 7 Решение обратной задачи гравиразведки для тел простой формы Лекция 1. Форма и размеры Земли. Нормальное значение силы тяжести Лекция 2 -3 Способы измерения поля силы тяжести Лекция 4 Потенциал силы тяжести. Притяжение тел простой геометрической формы Лекция 5 Поправки к измеренным значениям тяжести. Лекция 6 Определение плотности пород по гравиметрическим данным. Притяжение тел простой геометрической формы

Шар глубина залегания центра

Определение М – эффективной массы шара Зная плотность можно определить радиус шара

Горизонтальный круговой цилиндр

Глубина залегания оси цилиндра

Линейная плотность

Горизонтальная полоса

Ширина l

Горизонтальная полоса Совместным решением двух уравнений определяют

Горизонтальная полуплоскость

Вертикальная полуплоскость

Глубина расположения верхнего края

Вертикальный пласт

Мощность пласта и глубину залегания кровли можно получить, если известна σ

Вертикальная ступень

Поле вертикальной и наклонной ступени преобразуют в поле пласта малой мощности дифференцированием криых по Х

Наклонная ступень

Основные принципы интерпретации гравимагнитных данных Интерпретация аномалий подразделяется на качественную и количественную

• Геофизической интерпретацией полей называется процесс выявления источников этих полей, т. е. нахождения распределения объектов, определяющих данное поле. Геологическая интерпретация заключается в объяснении найденного распределения масс с точки зрения особенностей геологического строения изучаемого участка

Качественнпя интерпретация - получение сведений об источниках аномального поля на основании визуального рассмотрения морфологии этого поля исходя из общих положений теории потенциала и на основе накопленного опыта. При качественном анализе карт геопотенциальных полей определяют: 1) наличие региональных составляющих полей; 2) наличие локальных аномалий; 3) наличие участков с примерно одинаковым характером строения локальных аномалий; 4) степень сложности локального поля на каждом участке.

• региональные аномалии проявляется в тенденции изолиний поля к ориентировке (вытягиванию) в определенном направлении. • Локальные аномалии проявляются на картах в трех формах: 1) наличием систем замкнутых изолиний с одним или несколькими относительными максимумами или минимумами; 2) наличием локальных вариаций (изгибов) в ходе изолиний; 3) наличием сгущений изолиний (зон резко повышенного градиента поля).

Региональлные и локальные аномалии

Способы выделения региональной составляющей 1. Пересчет поля в верхнее полупространство 2. Осреднение по профилю или площади (способ Тихонова Буланже)

Способы выделения региональной составляющей 3. Способ Гриффина. . Осреднение по кругу. 4. Способ Саксова Нигарда.

• Для качественной интерпретации необходимо иметь: • 1. Карты изолиний или карты графиков. • 2. Геологическую карту участка и опорные геологические разрезы. • 3. Сведения о магнитных и плотностных свойствах горных пород участка • Проводится анализ аномалий с целью их описания и районирования, определения геологической природы аномалеобразующих объектов, выбора и подготовки аномалий для количественной интерпретации.

• Этапы качественной интерпретации • 1. Описание и районирование поля • Создание представления об основных особенностях поля, которые связаны с геологическим строением участка работ. сначала выделяют наиболее крупные по площади неоднородности поля (аномальные области), которые различают между собой по интенсивности и знаку поля, по его изрезанности и контрастности, по градиенту, по преобладающему направлению аномалий и их форме.

• • • При описании аномалий указывается: 1. Занимаемую ими площадь. 2. Форма, простирание, длина и ширина. 3. Преобладающий знак поля. 4. Экстремальные и средние значения поля. • 5. Буквенная или цифровая индексация.

• Разрывные нарушения выделяются по резкому изменению среднего уровня поля, по нарушению корреляции аномальных осей, по участкам «пережимов» аномальных зон, по наличию линейных аномальных зон положительного или отрицательного знака. В результате анализа схема районирования приобретает геологический смысл и на основе ее составляется схема интерпретации, на которой показывается вся геологическая информация, полученная по результатам съемки.

• Этап 2. Геологическое истолкование аномалий • Карта поля сопоставляется с геологической картой. Устанавливаются формальные связи между элементами поля и геологическими объектами. Ппоскольку поле обусловливается и глубинными объектами, не выходящими на поверхность, то сопоставление карт дополняется сопоставлением графиков с геологическими разрезами по совпадающим направлениям. Геологический разрез сопровождается данными о петрофизических свойствах пород.

• Принципы сопоставлении геологических данных и геопотенциальных полей : • 1) корреляции, • 2) возможности ложной корреляции, • 3) суперпозиции, • 4) обнаружения, • 5) максимального соответствия.

• 1. Наличие аномалий с относительным максимумом свидетельствует о наличии избытка масс - присутствии возмущающего тела с положительной эффективной плотностью (интенсивностью намагничения) и, наоборот, наличие аномалий с относительным минимумом свидетельствует о наличии дефекта масс. • 2. Наибольшие по абсолютной величине значения аномалий наблюдаются вблизи проекций центров тел на дневную поверхность. Исключением являются магнитные аномалии, обусловленные объектами с наклонным намагничением и вертикально намагниченными горизонтальными пластами малой вертикальной мощности.

• 3. Линии наиболее быстрого изменения поля) приближенно соответствуют боковым границам возмущающих тел. • 4. Простирание аномалий соответствует простиранию возмущающих тел; • 5. Наличие симметрии на графиках поля вдоль направлений перпендикулярных простираниям изолиний свидетельствует о симметричном расположении плотностных и магнитных (при вертикальном намагничении) масс относительно вертикальной плоскости. Асимметрия графиков свидетельствует об асимметрии в распределении масс. • 6. Сложная конфигурация изолиний в плане, особенно наличие нескольких экстремумов, свидетельствует о присутствии нескольких, достаточно близко расположенных возмущающих тел.

количественная интерпретация нахождение по аномальному полю параметров распределения элементов залегания возмущающих тел на основе аналитических или графических соотношений. Количественная интерпретация может включать в себя определение только некоторых параметров возмущающих тел.

геологическое осмысливание полученных результатов (геологическую интерпретацию) совмещают с процессом интерпретации, что позволяет надежнее выбирать форму источников, их размеры, пространственное положение и отбраковывать варианты распределения объектов возмущения полей, исходя из геологических соображений.

• Условности и допущения, принимаемые при количественной интерпретации аномалий • 1. однородность плотности или намагничения возмущающих тел. • 2. сплошность и монолитность тел, т. е. они считаются сплошными, без пустот и разрывов. • 3. по форме аномалии условно задается наиболее подходящая форма возмущающего тела. • 4. для расчетов принимаются ориентировочные значения плотности и интенсивности намагничения тел и задаются направлениея намагниченности.