Valoarea gravitațională normală () se numește forța gravitațională datorită rotației de zi cu zi a Pământului și atragerea presupunerea că este alcătuită din straturi concentrice de densitate uniformă.
Luând pământul ca un sferoid, Claire a obținut următoarea formulă aproximativă pentru calculul său:
unde este gravitatea la ecuator; - latitudinea geografică a punctului de observare; - un coeficient care depinde de viteza unghiulară de rotație și comprimare a sferoidului.
Totuși, Pământul este un geoid, iar valorile normale ale gravitației pentru suprafața sa sunt calculate prin formula:
unde este longitudinea geografică a punctului de observare.
Coeficienții și depind de forma Pământului, de viteza unghiulară de rotație, de distribuția în masă. Din numeroasele măsurători, este posibil să se determine acești coeficienți necunoscuți. În prezent, se folosește o formulă în care coeficienții sunt: ,, și g_e = 978,013 Gal.
Au fost create mese speciale, conform cărora este ușor de determinat valoarea pentru orice punct de pe suprafața pământului. Se măsoară g_n la un moment dat și se scade. obținem o anomalie a gravitației.
Astfel, geoidul este o suprafață a relativității, în raport cu care se calculează anomaliile.
Corecțiile (reducerile) sunt introduse în valorile observate ale forței de gravitație. Introducerea corecțiilor este necesară deoarece valorile normale se referă la suprafața geoidului, care coincide cu nivelul oceanului, iar valorile măsurate se referă la suprafața reală (reală) a pământului. Pentru ca toate observațiile de gravitate să fie comparabile, ele sunt aduse la aceeași suprafață - nivelul geoidului, adică ca și cum ar reduce punctul de observație la acest nivel. Acest lucru se face prin introducerea corecțiilor pentru înălțime, pentru atragerea stratului intermediar și a reliefului din jur. Corecțiile sunt numite reduceri.
Principalele elemente sunt: corecția pentru înălțime, pentru atragerea stratului intermediar, pentru relief.
Pentru a ajusta valoarea măsurată la nivelul oceanului, introduceți o corecție înălțime (). Acest amendament este numit amendament pentru "aerul liber" sau amendamentul Faya. Formula pentru calcularea corecției înălțimii este:, unde în miligli și în (înălțimea deasupra nivelului mării) în metri. Această corecție trebuie adăugată la gravitația măsurată dacă punctul de observare este peste nivelul geoidului și este scăzut, dacă este mai mic.
La introducerea corecțiilor pentru atragerea stratului intermediar () se calculează atracție strat de mase între nivelul mării și un anumit punct. Pentru a calcula această formulă de corecție este folosită atracție placa plan paralel, care are forma: unde - înălțimea absolută a punctului de observație în m și - densitatea medie a rocilor în acest strat, în g / cm 3. Corecția are corecția de semn opus pentru aer liber.
Pentru a ține seama de atracția laterală a terenului care înconjoară punctul de observare, se introduc corecții topografice la fotografierea în zonele montane. Există mai multe modalități de a explica aceste modificări, care sunt întotdeauna pozitive.
Studiile regionale ale terenurilor și oceanelor utilizează uneori reduceri izostatice special calculate, care caracterizează abaterea de la echilibrul hidrostatic general al Pământului. Se crede că în cochilia superioară, numită litosfera cu o capacitate de 100-200 km, un astfel de echilibru se realizează în principal prin îndoire elastică. Mai adânc, în așa-numita astenosphere cu o viscozitate mai mică, echilibrul este atins de curenții orizontali. Echilibrul hidrostatic depinde de acești factori. Într-o serie de regiuni cu anomalii isostatice intense, aceasta este întreruptă.
Anomaliile de gravitate se calculează prin formule diferite. Gravitatea geodezică anomalie gravitației înțelege diferența dintre valoarea observată ($) și normală (), cu o corecție Faye, se calculează cu formula și numita Fai anomalie. Anomalia principală în gravitate este anomalia Bouguer:
în care sunt introduse toate corecțiile. Prin corecția totală a valorilor observate, care poate fi determinată înainte de lucrare, deoarece are doar coordonatele topografice ale punctelor de observare (). Se calculează cu ajutorul unui computer.
Pentru stabilirea prospectării gravitației și, în special, pentru interpretarea rezultatelor, este necesar să se cunoască densitatea rocilor - pentru că acesta este singurul parametru fizic pe care se bazează prospectarea gravitațională.
Densitatea unei roci (sau greutatea în vrac) este masa () a unei unități de volum de rocă (). Densitatea este măsurată în g / cm3. De obicei, densitatea este determinată pentru probele prelevate de la outcropuri naturale, găuri și lucrări miniere. Cea mai simplă modalitate de a determina densitatea probei este să cântăriți eșantionul în aer () și în apă () și apoi să calculați. Pe acest principiu este construit dispozitivul cel mai comun și simplu pentru măsurarea densității - densitometrul, care permite determinarea a până la 0,01 g / cm3.
Pentru fiabilitate și reprezentativitate, trebuie efectuate măsurători pe un număr mare de probe (până la 50 de bucăți). Prin măsurători multiple ale densității probelor din același complex litologic, se construiește o curbă de variație sau un grafic al dependenței valorilor de numărul de probe care posedă o densitate dată. Valoarea maximă a acestei curbe caracterizează valoarea cea mai probabilă a densității pentru o anumită piatră. Există metode gravimetrice și alte metode geofizice de determinare a densității câmpului și a forajului.
Densitatea rocilor și a minereurilor depinde de compoziția chimico-mineralogică, adică de densitatea în vrac a boabelor solide, porozitatea și compoziția umpluturii porilor (apă, soluții, ulei, gaz). Densitatea rocilor ignifuge și metamorfice este determinată în principal de compoziția mineralogică și de creșterea trecerii de la roci acide la roci de bază și ultrabasice. Pentru rocile sedimentare, densitatea este determinată în principal de porozitatea, saturația apei și, într-o măsură mai mică, de compoziția. Cu toate acestea, depinde puternic de consolidarea precipitațiilor, de vârsta și adâncimea lor de apariție, cu care acestea cresc. Exemple de densitate sunt date în Tabelul 1.1.
Tabelul 1.1
Densitatea (g / cm3)
Trimiteți-le prietenilor: