Файл: Богданов, В. И. Вычисление гравитационных аномалий от трехмерных тел (графические способы).pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 15.10.2024
Просмотров: 33
Скачиваний: 0
а — однослойная модель земной |
коры: Асг=0.50 г/см3, |
Д^—0.42 |
г/см3; б — двухслойная модель |
земной |
коры: |
|
д*1==0.50 г/см3, Да2=0.30 г/см3; |
Дг, = 0.42 г/смл, Дсг,= 0.27 г/см3 (мощность верхнего «слоя» принята равпой 15 км); |
|||||
в — градиентная модель земной коры: Дсг,= 0.54 г/см3, Я, = 1.6 км; |
Да2=0.49 г/см3, Н2= 2.5 |
км; |
Д<53=0.44 г/см3, |
|||
Н3—5.0 км; Д<т4 = 0 .4 0 г/cm3, Я4=7.5 км; Д сг6= 0 .3 (3 г/см3, Я6= ! 0.0 км; Д<т0 = 0.33 г/см3, Яо = 15.0 км; |
Дс?7=0.30 г/см3. |
|||||
1 — доверительный интервал локальной аномалии силы тяжести; |
теоретические кривые силы |
тяжести для верти |
||||
кального цилиндра при различной глубине Я залегания нижней кромки: 2 — 20 км, з — 50 км, 4 — 125 км, |
5 — |
|||||
«бесконечность»; 6 — модель массива, удовлетворяющая |
средней части доверительного интервала |
локальной ано |
||||
|
малии силы тяжести. |
|
|
|
массива или уменьшение плотности вмещающих пород, что мало вероятно и не подтверждается проведенными расчетами. Умень шение избыточной плотности с глубиной означает постоянство плот ности массива или меньший ее градиент в массиве по сравнению с вмещающими породами. Этот вариант представлен на рис. 39, в. Теоретические кривые, соответствующие вертикальным цилинд рам, хорошо совпали с доверительным интервалом для данного закона изменения избыточной плотности. Градиентная модель из менения плотности массива аппроксимировалась при расчетах универсальной палеткой прерывистой моделью, в которой на каждом интервале значение плотности постоянно, а на границе их изменяется скачком.
Результаты расчетов показывают, что во всех случаях выбран ная избыточная плотность пород массива вблизи дневной поверх ности для градиентной среды превышает величину, установленную эмпирически. Этот факт можно объяснить непредставительностыо результатов изучения физических свойств на образцах [123, 124]: возможно, из-за неучета влияния макропористости сильно трещи новатых архейских гранито-гнейсов их плотность завышена в боль шей степени, чем плотность пород палеозойской интрузии. По этому следует считать вероятным уменьшение избыточной плот ности массива с глубиной при большем градиенте плотности гней сов. Расчеты, выполненные для модели массива в виде конического тела, показали, что удовлетворительного согласия с доверитель ным интервалом наблюденных значений силы тяжести можно до стичь во многих случаях, варьируя плотностью массива и вме щающих пород, а также глубинами залегания нижних кромок, но подтверждения модели, составленной по геологическим данным, не было получено. По-видимому, если массив и имеет коническую форму, то она мало отличается от вертикального цилиндра. Глу бина залегания нижней кромки массива при градиентной модели изменения плотности в земной коре оценивается в среднем в 50 км при колебавши ее от 20 до 200 км.
Результаты расчетов ие противоречат и предположению о су ществовании градиентно-прерывистой модели распределения плот ности со скачками на отдельных интервалах глубин, но подтвер дить такую модель экспериментально затруднительно. Значитель ный градиент плотности пород в верхних частях земной коры можно считать установленным. Он подтверждается как проведен ными расчетами, так и результатами изучения трещиноватости кристаллических пород.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Сложность морфологии и распределения плотности в природ ных геологических объектах позволяют считать, что графические способы в методе подбора будут полезными еще длительное время.
87
Останутся полезными и теоретические расчеты как при модельных работах, так и в процессе программирования вычислительных за дач на ЭВМ. Поэтому необходимо продолжить исследования для разработки более .усовершенствованных способов.
Несмотря на значительно большую громоздкость вычислитель ных операций при использовании универсальных палеток по срав нению с существующими способами, предложенные палетки обладают рядом преимуществ, главные из которых — это компакт ность их и наглядность учета конечных размеров тел. Однако ос новное достоинство метода, заключающееся в применении огра ниченного числа функциональных зависимостей, определяющих связи гравитационных эффектов одновременно нескольких про изводных одного порядка, как от двухмерных, так и трехмерных объектов, наиболее эффективно может быть реализовано в дальней шем при создании счетно-моделирующих устройств, использую щих цилиндрическую или сферическую систему координат. По этому целесообразно, по-видимому, решение аналогичной задачи в сферической системе координат.
Практическое опробование предложенных способов, помимо усовершенствования конструкции палеток, позволяет решить и целый ряд вопросов методического плана, таких как эффектив ность использования различных производных и их комбинаций в конкретных физико-геологических условиях, целесообразность учета сферичности Земли и другие. Широкое развитие региональ ных и глобальных исследований позволяет уже теперь поставить задачу создания универсальных графических способов вычисления аномалий гравитационного потенциала и его производных, обус ловленных телами сложной формы, на поверхности сферы или эл липсоидов. По-видимому, уже сейчас необходимо создание пале ток для вычисления производных более высоких порядков, чем третьего [5]. Возможно, однако, что учет размеров тел в этих слу чаях окажется неоправданно громоздкой операцией. Принцип, принятый за основу при конструировании рассмотренных выше универсальных палеток, может быть распространен на случай вычисления других производных. Этот же принцип может ока заться полезным при решении двухмерных задач на современных ЭВМ, с последующей корректировкой результатов вычислений по формулам (36), (53), (74), (75), (85), а также (39).
Уже после подготовки настоящей рукописи автор познако мился с работой [130], в которой опубликована универсальная палетка для вычисления аномалий силы тяжести по вертикальным сечениям трехмерных тел. Конструктивно она ничем не отлича ется от палетки, построенной автором ранее [3] и описанной в третьей главе.
|
|
|
|
|
Л И Т Е Р А Т У Р А |
|
|
||||
1. |
К. |
Ф. |
Т я п к и и. |
Графические методы пптерпретащш |
гравитацион |
||||||
2. |
ных аномалий. М., «Недра», 1968. |
|
|
|
|
||||||
В. |
И. |
Б о г д а н о в . |
Диаграмма для вычисления Ag от трехмерных |
||||||||
3. |
тел. — Прикладная |
геофизика, 1967, вып. 49. |
|
|
|||||||
В. |
И. |
Б о г д а н о в . |
Полярная диаграмма для вычисления Ag от трех |
||||||||
|
мерных тел. — В ки.: Природа и хозяйство Севера, вып. 1. Апатиты, |
||||||||||
4. |
1969. |
У с п е н с к и й . |
Гравиразведка. Л., «Недра», |
1968. |
|
||||||
Д. |
Г. |
силы. |
|||||||||
5. |
И. А. |
Б а л а б у ш е в и ч . |
Высшие |
производные потенциала |
|||||||
|
тяжести. Киев, Изд-во |
АН |
УССР, |
|
1963. |
|
|
||||
6 . О. А. |
Ш в а и к, |
Е. |
Н. |
Л ю с т и х. |
Интерпретация гравитациопиых |
||||||
7. |
наблюдений. М., Гостоптехиздат, |
1947. |
|
|
|||||||
Н. |
И. |
И д е л ь с о н. Теория потенциала с приложениями к теории |
|||||||||
|
фигуры Земли и геофизике. М., ОНТИ, 1936. |
|
|
||||||||
8 . Б. |
А. |
А н д р е е в , |
И. |
Г. |
К л у ш и н. Геологическое истолкование- |
||||||
9. |
гравитационных |
аномалий. |
Л., «Недра», 1965. |
притяжения |
|||||||
А. |
А. |
10 и ь к о в. |
Некоторые особенности потенциала |
||||||||
|
и |
его производных |
при интерпретации гравиметрических измере |
||||||||
10. |
ний. — Геофизическая |
разведка, вып. 6, М., Гостоптехиздат, |
1961. |
||||||||
А. |
А. |
10 и ь к о в. Интерпретация |
аномалий потенциала притяжения |
||||||||
|
Унад трехмерными телами произвольной формы. Геологическая интер |
претация и методика геофизических исследований. Киев, «Наукова думка», 1964.
11.А. Я. Я р о ш, А. Б. П о л я к о в . Поиски и разведка медно-колче данных месторождений на Урале гравитационным методом. М., Госгеолтехпздат, 1963.
12.В. И. С т а р а с т е н к о. Палетки для вычисления потенциала притя
жения от трехмерных тел произвольного поперечного сечения. — Геофизический сборник, № 2, Киев, «Наукова думка», 1965.
13.А. К. М а л о в и ч к о. Основной курс гравиразведки. Изд-во Перм ского гос. ун-та, ч. 1, 1966, ч. 2, 1968.
14.Н. П. Г р у нг и н с к н й. Введение в гравиметрию и гравиметрическуюразведку. М., Изд-во Моековск. гос. ун-та, 1961.
15.П. И. Л у к а в ч е н к о. Таблицы и номограммы для вычисления
|
|
поправок силы тяжести за рельеф местности при съемке с гравимет |
||
16. |
Е. |
рами. М., Гостоптехиздат, 1951. |
|
|
А. |
М у д р е ц о в а. К интерпретации аномалий силы тяжести при |
|||
|
|
подземных гравиметрических измерениях. — Труды |
МГРИ, т. 36,. |
|
17. |
Л. |
сер. Разведочная геофизика. М., 1959. |
разведка. М.г |
|
В. |
С о р о к и н . Гравиметрия и гравпметрическая |
Гостоптехиздат, 1953.
89
18. В. В. Ф е д ы н с к и й. Разведочная геофизика. М., «Недра», 1964.
19.К. Ф. Т я п к и н. Об учете влияния соседних тел при интерпретации гравитационных аномалии на Криворожье. — Изв. Днепропетровск, гори, пн-та, т. 42. М., «Недра», 1964.
20.К. Ф. Т я и к и и. Интерпретация гравитационных аномалий, обуслов ленных конечными по простиранию геологическими объектами. Ч. 1,
2.М., Госгеолтехпздат, 1961, 1962.
21.К. 10 и г. Гравиметрические методы прикладной геофизики. — При кладная геофизика, вып. 1. ОНТИ, 1936.
22.Г. А. Г а м б у р ц е в. Методы интерпретации гравитационных наблю дений. — Прикладная геофизика, вып. 1. ОНТИ, 1936.
23.А. А. 10 и ь к о в. Интерпретация аномалий Дg над трехмерными те
лами произвольной формы. — Геофизический сборник, вып. 4. Киев, Нзд-во АН УССР, 1963.
24. А. |
Я. |
Я р о ш . |
Расчет палеток для вычислений аномалий силы тяжести |
|||
|
от купольных |
и |
антиклинальных |
структур. — Труды Свердловск, |
||
2о. Д. |
гори, |
пн-та, вып. |
40. Свердловск, |
1961. |
кривых для интерпретации |
|
С. |
М н к о в. |
Атлас теоретических |
||||
|
магнитных и |
гравитационных аномалий. |
М., Госгеолтехпздат, 1956. |
26.Д. С. М и к о в. Палетки для интерпретации магнитных и гравитацион ных аномалий. — Матер. Уральск, геол. управления, вып. 2, ОНТИ, 1939.
27.L. L. N e t t l c t o n . Regionals, residuals and structures. — Geophysics, v. 19, № 1, 1954.
28.Л. Д. H e м ц о в. Таблицы гравитационных эффектов для вычисления аномалии силы тяжести от объемных тел произвольной формы и разме
ров. М., 1962.
29. Л. Д. Н е м ц о в . Высокоточная гравпразведка. М., «Недра», 1967.
30.3. М у р о м ц е в а, В. М. Ю р к о в. Палетки для интерпретации гравиметровых аномалии, обусловленных произвольно расположен ными цилиндрическими телами,— Труды НИГРИ, сб. V III. М., «Недра», 1965.
31.Н. II. Д е р г а ч е в. Палетка для вычисления гравитационного эф фекта по геологическому разрезу. Зап. Пермск. гос. ун-та, № 122, 1964.
32.А. К. М а л о в и ч к о, О. Л. Т а р у п и п а . Об интерпретации гравптациоппых п магнитных апоиалпй методом подбора. Зап. Пермск.
33. |
гос. ун-та, № 122, 1964. |
Вычисление гравитацпоииого |
эффекта |
|||||||
В . |
Б . |
Н а у г о л ь н и к о в . |
||||||||
|
от трехмерных тол произвольной формы. — Геофизическая разведка, |
|||||||||
|
вып. 15. М., «Недра», 1964. |
|
|
|
|
|
||||
34. |
A m a l e n d y R o y . |
Rapid computation of gravity |
anomalies for irre |
|||||||
|
gularly |
shaped three-dimensional bodies. — Geophysics, |
v. |
26, № 5, |
||||||
|
1961. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
35. |
С. |
К. |
Г и p и и, |
M. |
К. |
С а д о в с к и й , |
А. |
А. |
П о п о в , |
|
|
Д. |
Г. |
У с п е н с к и й . |
Курс гравитационной |
разведки. |
М., ОНТИ, |
1935.
36.А. А. М и х а й л о в . Курс гравиметрии и теории фигуры Земли. М., ОНТИ, 1939.
37.П. М. Н и к и ф о р о в . Физические основы гравитацпоииого метода горной разведки. — Изв. Ин-та прикладн. геофизики, вып. 1, 2. ОНТИ, 1925, 1926.
38 . Б . А. А н д р е е в , М. С. 3 а к а ш а и с к и й, Н. И. С а м с о н о в , Э. Э. Ф о т и а д и. Курс гравитациоииой разведки. М .—Л ., Госгеолиздат, 1941.
•39. Н. К. С т у п а к, В . Б . Н а у г о л ь и и к о в. Разработка методики интерпретации магнитных и гравитационных аномалий в условиях
90