Гравиразведка: что это, виды работ и особенности

Гравиразведкой называют метод геофизики, который изучает все изменения свободного падения, связанные со сменой плотности геологических тел. Объектами ее изучения является земная кора, нарушения в строении тектонических плит, полезные ископаемые. Также с помощью гравиразведки определяют рельеф местности, причем как на суше, так и в толще воды.

Немного истории

Итак, гравиразведка тесно связана с силой тяжести. Изучением этой величины занимался еще Галилео Галилей. В 17 веке впервые была установлена ее зависимость от широты. Согласно результатам экспериментов, проводимых астрономом Ж. Рише, маятниковые часы в низких широтах сильно отставали. Этот феномен объяснил Ньютон, который и положил начало науке гравиметрии.

В 1743 году А. Клеро создал формулу, которая объясняла, как меняется сила тяжести на разных участках земной поверхности. В 50-е годы того же века М. В. Ломоносов предпринял попытки создать прибор, который регистрировал бы изменения силы тяжести в зависимости от внутреннего строения земли и времени.

На протяжении всего ХХ столетия изучением и проведением гравиразведки занимались разные институты и ученые. На сегодняшний день это обязательное мероприятие при проведении разных видов геологоразведочных работ. Особенно важна она в процессе поисков месторождений нефти и газа.

Система классификации

Параметрами для разделения гравиразведки на виды являются технология работ и способ перемещения оборудования, а также виды геологических задач.

• Итак, по первому параметру выделяют исследования, проводимые на земле, под землей, в водоемах, в воздухе и скважинах.
• По второму выделяют региональные и детальные. Региональные нужны для изучения строения глубоких слоев больших территорий и проводятся в масштабах 1 к 200 000. Детальные по-другому называются поисково-разведочными. Они выполняются в масштабах от 1 к 100 000 до 1 к 10 000 и ответственны за поиск залежей полезных ископаемых.

Стоит отметить, что наземная гравиразведка проводится чаще всего. В процессе используется специальное оборудование, называемое гравиметром. Съемки бывают пешеходными и автомобильными. Иногда в процессе задействуется аэротранспорт. Если позволяют условия, их проводят одновременно в нескольких наблюдательных пунктах.

Выделяют еще два вида гравиразведки.

1. Маршрутная проводится по определенным заранее схемам, проложенным вдоль изучаемых объектов. Она нужна в процессе рекогносцировки местности (изучение участка перед геодезическими работами на нем) и при обнаружении ископаемых.
2. Второй вид — площадная гравиразведка. Она подразумевает изучение местности по прямолинейным профилям, длина которых больше поперечных размеров изучаемых объектов. При этом выполняется важное условие: расстояние между соседними профилями минимум в 3 раза меньше длины исследуемого объекта. Это позволяет более точно зафиксировать аномалию гравитационного поля и установить размер объекта.

Площадные съемки могут быть равномерными и неравномерными. В первом случае изучаемые объекты являются изометричными (отображены в трехмерной проекции). А во втором — вытянутые.

Морская гравиразведка, как и наземная, проводится довольно часто. Она делится на три подвида:

• над водой;
• под водой;
• на дне.

При надводных работах все необходимое оборудование остается на кораблях, съемка ведется в движении. При этом система автоматически определяет силу тяжести вдоль профилей.

Для подводных исследований понадобятся подводные лодки. Здесь более спокойные условия, а значит, измерения будут точнее.

При донной съемке используются специальные кварцевые гравиметры в защищенных от попадания влаги контейнерах. Они опускаются на дно в установленных точках, а система в это время фиксирует показания. Максимально допустимая глубина для таких работ 150-200 м.

Скважинные исследования проводятся в тех случаях, когда нужно измерить силу тяжести вдоль скважины. Здесь важно учитывать наклон и углы забоев на разной глубине. При такой гравиразведке погрешность больше, чем в других случаях.

Воздушные съемки проводят, используя аэрогравиметры. Их запускают на высоту от 70 до 150 м. Погрешность в показаниях здесь также высока, поскольку аппарат делает измерения на скорости 100-200 км/ч.

Итого, гравиразведка — незаменимая часть геологических исследований. Без нее сложно оценить состояние пород и залежей полезных ископаемых на глубине в несколько десятков метров. Кроме того, это один из методов изучения нашей планеты и ее строения, а потому ей отводится далеко не последнее место при проведении различных научных мероприятий.