Микрогравиметрические исследования. Высокоточная гравиметрия с измерениями вертикального градиента поля силя тяжести(Vzz)

Измерения вертикального градиента силы тяжести (Vzz) используются при региональных и среднемасштабных исследованиях по изучению земной коры, а также для картирования кристаллического фундамента под мощной толщей осадочных отложений и поисков рудных тел полезных ископаемых. Ниже приводится информация о высокоточных измерениях силы тяжести и ее вертикального градиента при инженерно-геологических изысканиях.

Определим область исследований, где микрогравиметрические измерения могут иметь наиболее ощутимые результаты. Прежде всего такие измерения можно использовать при сейсмотектоническом районировании городских и промышленных агломераций: выделение тектонических зон и разломов, обнаружение карстовых образований и пустот естественного и технического происхождения, а также при инженерной подготовке площадок гражданского и промышленного строительства. Кроме того, поскольку большая часть опасных геологических процессов связана с изменением плотности пород (грунтов), микрогравиметрическими методами можно проводить мониторинг состояния грунтов в процессе воздействия на них естественных и техногенных нагрузок.

Благоприятными предпосылками использования гравиметрии в городских агломерациях служат следующие обстоятельства. Сейчас роль гравиметрии в промышленных зонах все заметнее возрастает, потому что магнитные и электроразведочные измерения практически исключены или крайне осложнены из-за технических помех. Сейсмические работы проводятся тоже с трудом. Для гравиметрических измерений эти помехи не являются препятствием, за исключением микросейсмических колебаний от транспорта и других работающих механизмов. Влияние микросейсмических колебаний можно устранить, выбрав соответствующее время суток для наблюдений.
Особую роль приобретают измерения вертикального градиента силы тяжести. Дело в том, что, значения вертикального градиента силы тяжести зависят от избыточной плотности, а силы тяжести - от массы. Поэтому небольшие по размерам полости или другие какие-либо аномальные объекты могут создавать очень интенсивные аномалии вертикального градиента и практически не находить никакого отражения в аномалиях силы тяжести, т. е., если быть более точным, амплитуда аномалии силы тяжести от таких малых объектов будет соизмерима с погрешностью наблюдений.

Методика измерений силы тяжести и ее вертикального градиента мало чем отличается от стандартной методики проведения гравиметрических работ и, пожалуй, даже более простая. Объекты исследований невелики по площади, шаг измерений в зависимости от конкретных задач колеблется от 1-2 м до первых десятков метров, поэтому нетрудно при необходимости сделать повторные наблюдения, чтобы надежно учесть смещение нуль-пункта и тем самым добиться минимальной погрешности наблюдений. В общем, при всех равных условиях с обычной гравиметрической съемкой достижение высокой точности наблюдений при инженерно-технических изысканиях не столь сложно, если имеется в наличии высокоточный гравиметр. Мы проводим измерения гравиметрами, изготовленными в гравиметрической лаборатории ВНИИГеофизики, которые при благоприятных условиях измерений могут давать погрешность единичного наблюдения 3-4 мкГал. Существующие гравиметры зарубежных фирм SINTREX, LaCoste-Romberg и других позволяют проводить измерения с сопоставимой и высшей точностью.

Институтом "СИНЭКО" совместно с кафедрой геофизики Воронежского университета разработана технология измерений, обработки и интерпретации микрогравиметрических наблюдений, осуществлены работы на многих объектах.

Примеры

1. "РЕЗУЛЬТАТЫ ИЗМЕРЕНИЙ ВЕРТИКАЛЬНОГО ГРАДИЕНТА СИЛЫ ТЯЖЕСТИ(прогнозный аспект)"
2. "ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ МИКРОГРАВИМЕТРИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЙ (Dg и Vzz - измерений) ПРИ РЕШЕНИИ ГЕОЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ"
   
3. "О КОРРЕЛЯЦИИ НЕПРИЛИВНЫХ ВАРИАЦИЙ ВЕРТИКАЛЬНОГО ГРАДИЕНТА СИЛЫ ТЯЖЕСТИ, УРАВНЕНИЯ ВРЕМЕНИ И КОЛИЧЕСТВА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЙ"

Design by Egor Susin