Гравиразведка

Гравиразведка является частью науки об измерении силы тяжести – гравиметрии (от латинского gravitas – тяжесть и греческого µέτρεο – измеряю) и представляет собой сокращенное название разведочной гравиметрии или гравиметрической разведки. Она основана на изучении поля ускорения силы тяжести, источником которого являются массы горных пород. При изучении школьного курса физики обычно считают, что ускорение силы тяжести на поверхности Земли – величина постоянная, равная 9,8 м/с², однако это справедливо лишь с точностью до десятых долей м/с². В современной гравиразведке ускорение силы тяжести (часто сокращенно называют – сила тяжести) измеряют с точностью до седьмого и иногда – девятого знака после запятой (в м/с²).

Начало экспериментальному изучению силы тяжести было положено Г. Галилеем, который показал, что мерой силы тяжести является ускорение, которое сила тяжести сообщает свободно падающему телу и в 1590 году определил численное значение ускорения свободного падения.

Первое свидетельство изменения силы тяжести с широтой было получено в XVII веке французским астрономом Ж. Рише, установившим, что маятниковые часы отстают в низких широтах, однако правильное толкование этому дал Ньютон, который сформулировал закон всемирного тяготения и сделал попытку теоретически определить фигуру Земли. Этим было положено начало гравиметрии. В 1743 году А. Клеро показал возможность найти сжатие Земли по гравиметрическим данным и вывел формулу изменения силы тяжести на земной поверхности. Мысль о связи силы тяжести с внутренним строением Земли впервые высказал М.В. Ломоносов и в 1753 году он пытался построить прибор для регистрации изменений силы тяжести во времени.

С геологической целью впервые гравиметрические измерения были проведены с гравитационным вариометром венгерским физиком Р. Этвешем в 1902 -1909 годах.

В СССР внедрение гравиразведки связано с работами Особой комиссии по изучению Курской магнитной аномалии, которая объединила основоположников разведочной геофизики в СССР – П.П. Лазарева, П. М. Никифорова, А.А. Михайлова, Л.В. Сорокина, Г.А. Гамбурцева и др.

По инициативе геофизиков Ленинградского Горного института в 1923 году был организован Институт прикладной геофизики, где под руководством Б.В. Нумерова проводились работы по конструированию гравиметрической аппаратуры, по теории метода методике съемки и истолкованию результатов наблюдений.

До 50-х годов прошлого века для измерений использовались в основном маятниковые гравиметры, которые были громоздки и малопроизводительны. Создание в 50-х годах астазированных статических гравиметров (К.Е. Веселов, П.И. Лукавченко и др.) позволило резко поднять производительность и повысить точность измерений, что значительно расширило круг задач, решаемых гравиразведкой. С этого времени стала возможной планомерная гравиметрическая съемка всей территории страны.

Методы интерпретации гравимерических наблюдений изложены в работах П.М. Никифорова, А.А. Заморева, Н.Р. Малкина, Б.А. Андреева, А.К. Маловичко и др. Решение прямых и обратных задач гравиразведки для тел заданной формы рассмотрено в работахГ.А. Гамбурцева, Д.С. Микова, А. А. Непомнящих, К.Ф. Тяпкина, А.К. Маловичко и др.

В настоящее время гравиразведка применяется для решения широкого круга геологических задач, она является одним из обязательных методов при геологическом картировании различных масштабов, играет важную роль при поисках и разведке различных полезных ископаемых. Особенно велика ее роль при поисках месторождений нефти и газа и большинства рудных месторождений. В связи с появлением новых высокоточных компьютеризированных гравиметров, развитием программного обеспечения обработки и интерпретации данных возможности гравиразведки все более возрастают.