Гравиметрическая разведка

ГРАВИМЕТРИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА (а. gravimetric prospecting; н. gravimetrische Erkundung; ф. prospection gravimetrique; и. prospeccion gravimetrica) — метод разведочной геофизики, основанный на измерении аномального гравитационного поля Земли. Объекты гравиметрической разведки — плотностные неоднородности земной коры, создающие аномалии в гравитационном поле Земли. Гравиметрическая разведка используется для изучения строения земной коры, поиска и разведки месторождений полезных ископаемых.

Гравиметрическая разведка состоит из гравиметрической съёмки и интерпретации аномалий, заканчивающейся построением гравиметрической модели изучаемого объекта. При обработке наблюдений строятся профили и карты, гравиметрические измерения привязываются к государственной сети опорных гравиметрических пунктов, оценивается точность съёмки.

При гравиметрической разведке чаще всего рассчитывают аномалии Буге и Фая (в свободном воздухе). При вычислении последних учитывается различие высот точек наблюдений, а при аномалиях Буге — ещё притяжение промежуточного слоя масс между физической поверхностью Земли и уровнем моря. Обычно плотность этого слоя принимается 2670 к г/м³. Иногда вычисляются гравитационные изостатические аномалии, по которым выделяют участки земной коры, не уравновешенные изостатически (см. изостазия). Для разделения аномалий силы тяжести, вызываемых источниками различной геологической природы, производятся их трансформации, при которых происходит частотная фильтрация исходного гравитационного поля. Вычитанием из исходных аномалий силы тяжести, осреднённых по некоторой площади значений гравитационного поля, выделяются локальные аномалии, соответствующие неглубоко залегающим аномалообразующим массам. Пересчётом аномалий силы тяжести на высоту подчёркиваются низкочастотные составляющие, пересчётом на глубину — высокочастотные. Вычислением производных от аномалий силы тяжести (например, вертикального градиента) отделяются низкочастотные составляющие. Интерпретация аномалий силы тяжести заканчивается построением модели плотностной неоднородности земной коры, т.е. решается обратная задача гравиметрической разведки. В общем случае решение этой задачи неоднозначно: можно подобрать бесконечное число различных распределений аномальных масс, создающих одну и ту же гравитационную аномалию. Однозначное решение можно найти при определённых предположениях об аномальных массах и использовании имеющейся геолого-геофизической информации. Параметры модели (глубина, форма, плотность аномалообразующего объекта) определяются аналитическим методом либо методом подбора. Построение гравиметрической модели геологических объектов используется для определения дальнейших направлений геологоразведочных работ.

Наиболее важные результаты гравиметрическая разведка даёт при региональных геолого-геофизических исследованиях: по выделению основных структурных элементов земной коры, её блоков и разломов; определению глубины залегания фундамента и его внутренней структуры; при оценке мощности неметаморфизованных пород осадочной толщи. При поисках нефтегазоносных структур гравиметрическая разведка эффективна на первых этапах — для выявления и оконтуривания соляных куполов, погребённых рифов, выступов фундамента, интрузий в осадочной толще и т.п. Результаты гравиметрической разведки при поисковых работах на нефть и газ обычно используют для определения направления и объёмов поисковой сейсморазведки.

Высокоточная гравиметрическая разведка входит также в состав комплекса геофизических методов прямых поисков залежей нефти и газа. На угольных месторождениях гравиметрическую разведку используют для трассирования тектонических нарушений, в т.ч. малой амплитуды. Гравиметрическую разведку эффективно применяют для поисков месторождений слабомагнитных железных руд, хромовых и медно-колчеданных руд. Для поисков нерудных полезных ископаемых гравиметрическую разведку используют на месторождениях калийных солей, боратов, корунда, барита, апатитов. Гравиметрическая разведка находит также применение в инженерной геологии и гидрогеологии с целью изучения глубинного строения артезианских бассейнов, поисков и оконтуривания полостей карста и решения других задач.