Методические указания предназначены для выполнения лабораторной работы по дисциплинам: «Полевая геофизика» специальности 130304 «Геология нефти и газа» и «Геофизические методы поисков и разведки месторождений полезных ископаемых» специальности 130301 «Геологическая съемка, поиски и разведка месторождений полезных ископаемых», для студентов 3-4 курса геолого-географического факультета. Методические указания состоят из двух разделов: «Прямая и обратная задачи гравиразведки» и «Прямая задача гравиразведки»: рассчитать кривую ∆g над шаром.
Приводится систематизированное углубленное изложение математических и вычислительных аспектов интерпретации гравитационного поля. Основное внимание уделено обратным задачам построения региональных гравитационных моделей. В частности, рассматриваются различные способы параметризации и впервые приводятся границы устойчивости обратных задач гравиметрии, которые дают представление о том, при какой детальности интерпретации соответствующий вычислительный процесс будет устойчивым. По всем рассмотренным задачам проведены вычислительные эксперименты, результаты которых отражены в книге и согласуются с полученными теоретическими оценками.
Для научных работников в области прикладной математики и геофизики, а также аспирантов и студентов старших курсов соответствующих специальностей.
В монографии излагаются основы конструирования статических гравиметров, методы учета их погрешностей, перспективы повышения точности, а также возможности расширения круга задач, решаемых с помощью этих приборов. Описаны основные блоки комплекса стационарного автоматизированного гравиметра с многофункциональными системами обратной связи, установленного на антисейсмическую платформу с регулируемым горизонтом.
Книга посвящена результатам применения подземной гравиразведки и опытно-методическим работам в этой области. Рассмотрены возможности подземной гравиразведки при поисках возмущающих тел в околовыработанном пространстве; методика подземных измерений элементов гравитационного поля; гравиразведочная аппаратура; обработка результатов наблюдений и способы выделения локальных аномалий, принадлежащих искомым возмущающим объектам; методика интерпретации гравитационных аномалий с учетом условий горных выработок. На конкретных примерах показана геологическая эффективность подземных гравиметрических исследований в различных физико-геологических условиях при решении поисковых и разведочных задач. Намечены перспективы развития подземной гравиразведки при решении целого ряда геологических и горнотехнических задач.
Книга предназначена для геофизиков и геологов, работающих в геологоразведочных организациях и на предприятиях горнорудной промышленности. Она может быть полезной студентам геофизических специальностей высших и средних учебных заведений.
В основу книги положен курс лекций для студентов МГУ, читаемый автором свыше 10 лет. В ней сжато и в доходчивой форме изложены все основные положения гравиметрии: элементы теории притяжения, методы измерения ускорения силы тяжести, применения в геодезии, при изучении внутреннего строения Земли, в геолого-разведочном деле. Описаны также новейшие спутниковые методы изучения гравитационного поля Земли, Луны и планет.
В работе излагается теоретическое обоснование метода, описывается техника изготовления упругих систем из кварцевого стекла, являющихся чувствительными элементами гравиметров, устройство гравиметрической и вспомогательной аппаратуры. Приводятся результаты лабораторных исследований и использования разработанной аппаратуры при наблюдениях на подводных лодках, надводных кораблях и самолетах, анализируются условия наблюдения и то гность вы полненных измерений, а также особенности методики работ на различных объектах.
Работа представляет интерес для широкого круга специалистов по геофизике, гидрографии, навигации,, авиационной технике, а также приборостроению.
В работе систематизирован и обобщен опыт проведения высокоточных гравиметрических съемок с использованием современной аппаратурной базы и представлена единая технологическая цепочка гравиметрических исследований от получения исходных гравиметрических данных до содержательной геологической интерпретации аномалий силы тяжести.
Показано, что использование высокоточного гравиметрического и топографо-геодезического оборудования требует пересмотра стандартных процедур редуцирования наблюденных значений силы тяжести. Для определения поправок за влияние рельефа разработана технология, базирующаяся на прогрессивных методах подготовки первичной картографической информации и на современном математическом аппарате, которая позволяет с априори заданной точностью вычислять поправки. Учет влияния неоднородностей верхней части разреза предлагается рассматривать как поправку в аномалии Буге за переменную плотность промежуточного слоя, аналогичную поправке за влияние рельефа. Современные способы интерпретации гравитационных аномалий, позволяющие локализовывать источники аномалий в пространстве и давать их количественную оценку, существенно расширяют возможности использования гравиразведки и повышают ее геологическую эффективность на различных стадиях изучения нефтегазоперспективных объектов.
Для геофизиков и геологов производственных и научно-исследовательских организаций, преподавателей, аспирантов и студентов старших курсов геофизической и геологической специальностей.
В работе изложены теоретические основы и новый метод интерпретации гравитационных и магнитных аномалий. Новым результатом является доказательство разрешимости в конечном виде (по терминологии В. К. Иванова) обратной двумерной задачи внешнего потенциала ограниченных областей и границ раздела для полей, имеющих логарифмические особенности. Разработана эффективная численная методика решения обратной задачи. На основе использования нового класса потенциалов предложен метод интерпретации гравитационных и магнитных аномалий, состоящий в подборе наблюденного поля полями источников из модельного класса с последующим построением эквивалентных семейств решений обратной задачи, т. е. эквивалентных семейств ограниченных областей и границ разделе. Показано существенное отличие обратной задачи внешнего потенциала для ограниченных областей и границ раздела.
Практическая применимость разработанного метода интерпретации грави-магнитных аномалий иллюстрируется рядом теоретических и практических примеров. В работе приведены тексты программ, реализующих метод; программы составлены на языке ФОРТРАН.
Работа предназначена для студентов, инженеров и научных работ ников, занимающихся интерпретацией гравитационных и магнитных аномалий.
В книге рассмотрены теоретические основы гравитационной разведки, свойства гравитационного потенциала и его производных, гравитационное поле Земли. Изложены принципы измерения элементов гравитационного поля, описаны гравитационные приборы, методика и техника гравиметрических измерений. Даны принципы и методы геологической интерпретации гравитационных аномалий, способы разделения гравитационного поля на составляющие. Приведены примеры применения гравиметрического метода при геологическом картировании, поисках и разведке полезных ископаемых.
При подготовке второго издания книги были по возможности учтены достижения в приборостроении, методике измерений и интерпретации гравитационных аномалий.
Книга является учебником для студентов вузов, обучающихся по специальности «Геофизические методы поиска и разведки полезных ископаемых». Она также может быть использована инженерно-техническими работниками геолого-геофизических организаций, занимающихся гравиметрическими исследованиями.
Второе издание дополнено рядом параграфов, касающихся тех вопросов, которые получили за последние годы развитие или которые были недостаточно освещены в первом издании. Сюда относится более подробное изложение об исследовании фигуры геоида методом Стокса и об определении отклонений отвеса по формуле Венинг Мейнеса; дополнения, касающиеся редукций силы тяжести; определение постоянных маятникового прибора и описание новейших статических гравиметров. Кроме того, во многих местах изложение переработано и дополнено для достижения большей точности, простоты и полноты. В конце прибавлен краткий очерк развития гравиметрических работ в СССР. Считаю долгом выразить искреннюю благодарность всем лицам, указавшим мне на ошибки, неточности и опечатки первого издания, в особенности проф. П. М. Никифорову, Н. Н. Парийскому и Л. В. Сорокину.
Обозначение формул проведено по новой системе, в которой число перед точкой обозначает параграф, а после точки — порядковый номер формулы в этом параграфе.