VII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2015

В настоящее время также произошли принципиальные изменения в аппаратурном оснащении гравиметрических исследований. Геофизические организации приобретают высокоточные гравиметры, со смещением нуль-пункта несколько микрогал в день и автоматической записью результатов[4]. Топографо-геодезическое обеспечение гравиметрических работ осуществляется с применением систем спутниковой навигации, электронных тахеометров и другого оборудования, позволяющего определить плановое и высотное положение гравиметрических пунктов с погрешностью несколько миллиметров.

В соответствии с аппаратурными возможностями резко возросли точность и производительность работ. В процессе работ созданы и опробованы методики полевых наблюдений с использованием высокоточных автоматизированных гравиметров, а также при совместном их применении с отечественными гравиметрами ГНУ-КВ.

Если при работе с гравиметрами ГНУ-КВ и отечественными нивелирами среднеквадратическая погрешность (СКП) аномалий Буге составляла ±0,06 - 0,10 мГал, то с гравиметрами Autograv CG-3M, CG-5, системой GPS Trimble 5600/5700 и электронными тахеометрами погрешность составила ±0,02 - 0,04 мГал при точности определения наблюденных значений силы тяжести ±0,005 - 0,015 мГал.

Повышение точности полевых работ требует пересмотра методов камеральной обработки материалов [1].

Основная формула вычисления аномалий силы тяжести в редукции Буге:

∆gБ=gнабл-γ0+δgФая-δgпр.сл+δgрф(1)

где g_набл - наблюденное значение силы тяжести в гравиметрическом пункте на высоте Н; γ₀ - нормальное значение силы тяжести, вычисляемое по формуле Гельмерта (1901-1909 гг.); δg_Фая - поправка в свободном воздухе; δg_пр._сл - поправка за промежуточный слой; δg_рф - поправка за влияние окружающего рельефа.

Все слагаемые формулы (1) получены при различных условиях и ограничениях и вносят определенные погрешности в аномалии силы тяжести [3].

Система высот

В Балтийской системе высот определяются высоты гравиметрических пунктов, т. е. как превышение относительно поверхности квазигеоида, в то время как нормальное поле определяется на референц-эллипсоиде. Поскольку точки с измеренными и нормальными значениями относятся к разным поверхностям, то вычисленные аномалии называются смешанными. В настоящее время различием систем пренебрегают из-за отсутствия детальных карт аномалий высот геоида на территории суши, а методологически обосновывается представлением, что аномалии геоида, имеющие длиннопериодный характер, создают фоновый эффект, легко устраняемый при интерпретации аномалий. Благодаря специальным спутниковым наблюдениям и обобщению наземных, морских и аэрогравиметрических съемок аномалии геоида определены с достаточно высокой точностью. Кроме того, применение систем GPS позволяет определять высоты пунктов наблюдений в геодезической системе высот, т. е. относительно референц-эллипсоида [1,2].

Вертикальный градиент силы тяжести

Формула поправки за высоту пункта наблюдения (поправки в свободном воздухе, или поправки Фая) имеет вид (2):

δgсв.в.=0.308769 1+0,0004398cos2BH+7,2125*10-8H2, (2)

где В - широта пункта, Н-высота.

Предполагая, что Земля является шаром с радиусом 6371 км и значением нормального поля 980 Гал, используют упрощённую формулу:

δgh=0,3086H (3)

δgh=-0,3087727654-0,0004308698sin2φh+7,21252*10-8h2 (4)

На рис. 1 приведен график разности поправок в свободном воздухе по формулам (3) и (4) для широт, на которых расположена Пермская область. Как видно из графика, пренебрежение эллипсоидальностью Земли для территории Пермской области приводит к перекосу поля на 0,4 - 0,5 мГал.

Рис 1 – Разность значения нормального поля, вычисленных по формуле Гельмерта с параметрами ПЗ-90.11.

Промежуточный слой.При введении поправки предполагается, что промежуточный слой представляет собой плоскопараллельную горизонтальную пластину с постоянной плотностью 2,30 г/см³, 2,67 г/см³ или некоторой средней для площади. Влияние отклонений физической поверхности Земли от плоскости учитывается введением специальной поправки за влияние рельефа местности. Очевидно, что такой упрощенный подход вносит существенные искажения в аномалии силы тяжести. Точность получения аномального поля не зависит от выбранной плотности промежуточного слоя. В качестве априорной информации о плотностях пород верхней части разреза необходимо использовать плотности, полученные по геологическим и другим геофизическим данным, корректируя их в процессе интерпретации.

Поправка за влияние рельефа

Необходима при использовании плоскопараллельной горизонтальной пластины в качестве модели промежуточного слоя, если параметры промежуточного слоя определять в процессе интерпретации, используя при этом высоты пунктов наблюдения, то в пределах площади исследований введение данной поправки теряет смысл. Однако для учета влияния удаленных областей рельефа местности, а также при создании государственных гравиметрических карт необходимость введения поправки остается.

При проведении современной гравиметрической съемки необходим учет редукции вычисления аномалий силы тяжести, поправки за высоту пункта наблюдения, а также принять во внимание рельеф местности, в том числе уклон, высоты точек.

Список литературы.

1. Грушинский Н.П. «Теория фигуры Земли» М. 4976 г., 512 стр. с илл.

2. МаловичкоА.К. Основной курс гравиразведки. Ч. 1 / Перм. ун-т. Пермь, 1966. 326 с;

3. http://knowledge.allbest.ru/geology/3c0a65635b3ac78b4c43a88521216c26_0.html;

4. http://mognovse.ru/esp-rabochaya-programma-disciplini-teoriya-figur-planet-i-grav.html

Код для цитирования: Скопировать