Файл: Богданов, В. И. Вычисление гравитационных аномалий от трехмерных тел (графические способы).pdf

Таблица 10

Результаты подсчета содержания валунно-галечного материала

вотложениях конечной морены. Район ВГП-1, карьеры в морене,

кзападу от ВГП-1 в 0.5 км — фото № 1—19, и в 0.1 км —фото № 20—64

взвешенное }в = 36.5%, f„ = (/s) /г = 22.5%. Суммарная площадь моренных образований стенок карьеров S0rm = 198.4 м’-.

Как следует из проведенных исследований, определение сред­ ней плотности такой гетерогенной среды, как морена, является довольно сложной задачей. На значение плотности в равной мере влияют содержание различных компонент морены, их плотностные параметры и гидрометеорологические условия времени измерений. Поэтому в дополнение к изложенному следует рекомендовать, вопервых, проведение более детальных и представительных опреде­ лений объемного содержания в морене каждой фракции, и, во-

68

вторых, учитывать увлажненность породы. Необходимо для этих целей планировать комплекс различных методов, включающий гравиметрические, петрофизические, электрометрические, гидро­ метеорологические и другие виды исследований.

Некоторые вопросы разделения аномалий

К. Ф. Тяпкин и Г. Я. Голиздра [100, с. 3] формулируют ос­ новной подход к проблеме разделения аномалий следующим об­ разом. В «. . . принципе нет никакой разницы между обратной за­ дачей (гравиметрии, — В. Б.) и проблемой разделения полей. . ., нельзя рассматривать проблему разделения полей как самостоя­ тельную, не связанную непосредственно с интерпретацией потен­ циального поля. В противном случае могут возникнуть поиски такого метода, который обеспечивал бы возможность строгого раз­ деления полей даже в условиях, когда решение обратной задачи заведомо невозможно. Операции по ослаблению регионального поля следует рассматривать как субъективные, независимые от того, выполняются ли эти операции графически или использу­ ется громоздкий математический аппарат, создающий видимость строгости и объективности».

Очевидно также, что остаточным аномалиям, выделенным пу­ тем сглаживания, осреднения или других трансформаций исход­ ного поля, будет соответствовать иное распределение масс, за­ висящее от способа разделения [100, 101 и др.]. При этом изменя­ ется геологический и физический смысл трансформированных полей [102]. И если при интерпретации локальных аномалий из­ менения в распределении масс крайне нежелательны, то при ин­ терпретации региональной составляющей гравитационного поля, используемой для изучения распределения средних значений плот­ ности земной коры на больших площадях, эта проблема не так существенна. В зависимости от задач, которые ставятся перед гравиметрией, разделение аномалий в условиях Кольского полу­ острова проводится с целями выделения региональной составляю­ щей и локализации аномалий от отдельных объектов или групп объектов. Широко используются способы пересчета исходного поля на вышележащий уровень, осреднения круговой или квадратной

только на некоторых из них.

Наиболее достоверные результаты дают способы, основанные на привлечении сведений по геологическому строению района и плотности горных пород. В районах, достаточно изученных гео­ логическими и геофизическими методами, где известна морфология структур, можно путем исключения гравитационных эффектов по­ верхностных масс получить надежное значение регионального фона. Эти определения являются обычно опорными [103] при

69

увязки результатов применения других способов. Опыт показы­

в опорных районах эта погрешность может быть уменьшена до ±2 мгл. В районах, где такие подробные сведения отсутствуют, применяется способ, основанный на приблизительном представле­ нии о площадном распространении структурно-фациальных ком­ плексов пород, одинаковой средней плотности их и мощности, создающей большую часть локального гравитационного поля (так называемый «гравитациоииоактивный слой» земной коры мощ­ ностью порядка 4—6 км). Пользуясь этими данными, можно также провести разделение аномалий, но надежность определения со­ ставляющих будет меньшей [89, 104]. Особое внимание при ис­ пользовании этих способов должно уделяться учету влияний масс соседних территорий.

С сильным и сложным влиянием соседних масс гравиметристы впервые встретились в Криворожском железорудном районе в 1925—1927 гг. [105, 106]. Тогда же была разработана методика учета этих влияний, которая нашла в последующие годы большое применение [107, 108]. Основные особенности этой методики за­ ключаются в широком привлечении дополнительной геологиче­ ской и геофизической информации о строении района, в комплекс­ ном изучении основных и соседних объектов, в проведении деталь­ ной геологической интерпретации, обеспечивающей широкий и непрерывный контроль получаемых результатов. Этим самым она выгодно отличается от известных методов осреднения, сгла­ живания, вариаций и т. д., при использовании которых пред­ полагается, что на определенной площади сила тяжести или ее производные изменяются по линейному закону, положительные и отрицательные аномалии от локальных объектов проявляются во всех направлениях одинаково часто. В отчетах производствен­ ных партий можно найти примеры эффективного применения та­ кой методики. При этом учет гравитационных влияний проводится при некоторых упрощенных предположениях: простая геометри­ ческая форма соседних объектов, двухмерность их и т. п. Расчеты обычно выполнены аналитически или графически, с использова­ нием двухмерных палеток.

Для условий Криворожья К. Ф. Тяпкиным [19] разработана методика графического учета влияний при аппроксимации сосед­ них масс вертикальными цилиндрическими телами произвольного горизонтального сечения. Им же детально рассмотрены способы определения контуров возмущающих объектов, оценки глубины нижней кромки массивов, определения избыточной плотности их, вопросы оценки точности расчетов.

На Кольском полуострове опробовано два варианта графиче­ ского способа учета влияний: по горизонтальным и вертикальным разрезам, с использованием универсальных палеток Сп и Сп .

70

Графический способ расчета гравитационных влияний по верти­ кальным сечениям соседних масс особенно эффективен при вытя­ нутости их в горизонтальной! направлении. Применение способа иллюстрируется иа рис. 30. Реальные геологические объекты за­ меняются системой прямых горизонтальных цилиндрических тел таким образойг, чтобы в пределах каждого из них были постоян­ ными вертикальное сечение, избыточная плотность и протяжен­

определялось в процессе расчета по профилям), 3 — отрицательные и поло­ жительные аномалии до снятия влия­ нии, 4 — то же, после снятия влияний;

в случае пересечения разрезом самого тела используются кривые

•семейства Сп со значениями Ъ[ и Ь'2, а в случае пересечения продол­ жения тела — со значениями b” и Ь". Соответственно эффект в этих случаях определяется по формулам (39а) и (396). Общий эффект в точке А находится суммированием эффектов от всех ци­ линдрических тел.

На рисунке приведен пример снятия гравитационных влияний

•соседних масс по этому способу в районе Имандра-Варзугской

•структурной зоны. Линейная положительная аномалия, не отра­ жающаяся в поле силы тяжести, прослеживается на схеме остаточ­ ных аномалий после снятия влияний плотных масс, расположен­ ных иа северо-востоке и юго-востоке от нее. Остаточная аномалия

•связывается с локальный! увеличением мощности кристаллических

•сланцев тундровой серии в районе предполагаемого по геологи­ ческим данным регионального надвига [95].

Графический способ учета влияний масс соседних территорий по их горизонтальным сечениям целесообразно применять при

71