Методика гравиметрической съемки

Общие положения

Гравиметрическую съемку проводят для решения разнообразных геологических задач – от изучения глубинного строения земной коры до поисков отдельных рудных тел. В зависимости от поставленных геологических задач съемку подразделяют на общую (региональную) и детальную.

Региональная съемка позволяет получить обзорную картину гравитационного поля на обширной территории, выявить общие закономерности изменений поля и связи его с региональными геологическими структурами, а также выделить наиболее перспективные участки для последующего более детального обследования.

Детальная съемка служит для поисков месторождений полезных ископаемых, изучения отдельных структур и рудных тел. Кроме того, гравиразведка входит в обязательный комплекс геокартировочных работ на территории России, поэтому в помощь геокартированию выполняется планомерно специализированными организациями по всей территории РФ.

По расположению пунктов наблюдений гравиметрические съемки могут быть профильными или площадными.

При профильной съемке наблюдения проводятся на отдельных профилях, не связанных или слабо связанных между собой. В этом случае строятся только графики изменений поля вдоль этих профилей, а карту поля силы тяжести построить нельзя из-за относительно большой удаленности профилей друг от друга и невозможности межпрофильной корреляции аномалий. Такую съемку применяют для предварительного обследования труднодоступных районов, изучения сильно вытянутых структур и т. д.

Площадной называется такая съемка, при которой пункты наблюдений расположены по равномерной сети профилей и все увязаны между собой в единую систему, позволяющую построить карту аномалий силы тяжести по всей площади. При площадной съемке густота сети должна быть такой, чтобы в среднем в масштабе построения карты на каждый квадратный сантиметр карты попадало не менее одной точки наблюдений. Густота сети определяется требованиями инструкции по гравиметрической съемке.

Для проведения площадной съемки вначале разбивается топосеть – сеть профилей, опирающихся на перпендикулярные им магистрали. Основными параметрами топосети являются межпрофильное расстояние и шаг по профилю. Масштаб съемки (т. е. масштаб построения отчетной карты) должен быть таким, чтобы расстояние между профилями на карте не превышало 1 см. Из всех геофизических методов в гравиразведке к топосети предъявляются самые жесткие требования (причины этого будут изложены ниже).

Под методикой гравиметрических работ понимают общую совокупность технических приемов, обеспечивающих выполнение проектируемого задания. Методика полевых (и камеральных) работ определяется целевым заданием работ с учетом всех физико-геологических условий района работ. Применительно к полевым гравиметрическим работам это означает выполнение гравиметрических наблюдений с заданными параметрами.

Методика полевых измерений с гравиметрами определяется особенностями работы гравиметра, отмеченными ранее – измерение приращений силы тяжести Δg, смещение нуля и ограниченный диапазон измерений, для большинства разведочных гравиметров составляющий 100 -120 мГл без перестройки. С учетом этих особенностей гравиметрическая съемка обычно проводится в два этапа: сначала разбивается сеть опорных точек (опорная сеть), а затем на ее основе проводятся рядовые наблюдения.

Сами наблюдения проводятся рейсами. Рейсом называется совокупность последовательных наблюдений на опорных и рядовых пунктах, объединенная непрерывной кривой смещения нуль-пункта (в дальнейшем будем говорить – смещение нуля). Часть рейса между последовательными наблюдениями на опорных пунктах, в промежутке между которыми смещение нуля считается линейным, называется звеном рейса. Таким образом, для последующего определения полного значения силы тяжести g и учета смещения нуля каждое звено рейса должно начинаться и заканчиваться на опорном пункте.

Любые измерения, в том числе и гравиметрические, характеризуются погрешностями. Погрешности могут быть систематическими, полусистематическими и случайными.

Систематическими называют погрешности, имеющие закономерный характер и являющиеся общими для всей съемки. Например, недостаточно точное определение цены деления гравиметра ведет к систематическому занижению или увеличению измеренных значений силы тяжести относительно истинных значений.

Полусистематическими называют погрешности, являющиеся систематическими для конкретного прибора, рейса, оператора, но изменяющиеся случайным образом для различных приборов, рейсов, операторов. Влияние полусистематических погрешностей ослабляется применением соответствующей методики съемки – проведением независимых наблюдений, т.е. наблюдений, выполненных в различное время, разными операторами и разными гравиметрами.

Случайными называют погрешности, имеющие случайный характер. Для них характерно, что среднее арифметическое отклонений измеренных значений от истинных при многократных наблюдениях равно нулю. Их влияние ослабляют проведением многократных наблюдений.

При проектировании гравиметрических работ устанавливают допустимые погрешности наблюдений в соответствии с инструкцией по проведению гравиметрической съемки. Для оценки реально получившихся погрешностей при проведении съемки проводят независимые контрольные наблюдения.