С качественной и количественной интерпретацией неразрывно
связано геологическое истолкование гравитационных аномалий. Оно должно
проводиться геологами и геофизиками совместно на основе учета всех
геологических, и в частности, петроплотностных, свойств пород района.
При этом необходимо учитывать следующее.
Эффективность гравиразведки повышается тем больше,
чем сильнее геологический разрез отличается от горизонтально слоистого.
Строго решить прямую задачу, а значит, и дать
способы интерпретации можно лишь для возмущающих масс в виде простых
геометрических моделей (шар, цилиндр, уступ и т.д.), а в более сложных
случаях задача не имеет аналитического выражения и решается численно
с помощью ЭВМ.
Аппроксимация (замена) реальных геологических
объектов рассмотренными выше геометрическими моделями в ряде случаев
условна, так как геологические объекты такой идеальной формы встречаются
редко. Однако даже оценка глубин играет геологически значимую роль.
Для интерпретации и геологического истолкования
гравитационных аномалий требуется детальное изучение плотностей пород,
закономерностей их изменения как по простиранию, так и с глубиной.
Избыточная плотность аномалосоздающих объектов должна быть тем больше,
чем глубже они залегают.
Если неизвестны плотность и форма тел, то математическое
решение обратной задачи гравиразведки неоднозначно и количественная
интерпретация дает несколько ответов (см. рис. 1.7).
В силу принципа суперпозиции, т.е. наложения полей, эффекты,
обусловленные различными геологическими факторами, суммируются. Суммарные
аномалии силы тяжести определяются глубинным строением земной коры
и ее разной мощностью, рельефом поверхности кристаллического фундамента
и его петрографическим составом, неоднородностью строения толщи осадочных
пород и наличием в ней тех или иных структур, полезных ископаемых.
Связь между аномалиями и перечисленными геологическими факторами
может быть то большей, то меньшей.
Основным приемом геологического
истолкования данных гравиразведки является сопоставление гравиметрических
карт и графиков, отражающих глубинное строение, с геологическими
картами. Между гравиметрическими и известными геологическими аномалиями
может наблюдаться корреляционная связь, что свидетельствует чаще
всего о тождественности этих геологических образований и выявленного
источника гравитирующего поля. Если такой связи нет, то поле обусловлено
более глубокими и неизвестными геологическими образованиями.
В зависимости от степени выполнения отмеченных
особенностей меняется точность интерпретации. Для повышения надежности
интерпретации гравиразведку следует применять в комплексе с другими
геофизическими методами, бурением, геологическими изысканиями.
Гравиразведка применяется
для решения широкого круга задач,связанных с исследованием глубинного
строения Земли, по крайней мере, верхней мантии и земной коры, с
региональным тектоническим районированием суши и океанов, поисково-разведочными
работами на многие полезные ископаемые, изучением геологической среды.
Общими мелкомасштабными съемками
с гравиметрами и маятниковыми приборами покрыта с той или иной детальностью
территория суши и океанов Земли. Наибольший геологический интерес
представляют результаты общих гравиметрических съемок с точки зрения
изучения земной коры, и в частности определения ее мощности, строения,
изостазической уравновешенности, тектонического районирования.
Как известно, в первом приближении Землю можно подразделить
на три геосферы с четко отличающимися физическими свойствами: земную
кору, мантию и ядро. В результате гравиметрических исследований обширных
территорий континентов и океанов устанавливается примерно следующая
зависимость между мощностью земной коры ( ) и аномалией силы
тяжести  (рис. 1.11).
 | | Рис.1.11 Зависимость аномалий силы тяжести в редукции Буге от мощности земной коры: I, II, III - геосинклинальный, платформенный и океанический тип земной коры |
Установлено, что в геосинклинальных областях отмечаются интенсивные
отрицательные аномалии  , платформы характеризуются
небольшими аномалиями разного знака, а на океанах - положительные
аномалии, причем тем большие, чем меньше мощность земной коры. Объясняется
это тем, что подошва земной коры (граница Мохоровичича) отделяет
породы разной плотности - 2,7 г/см3 сверху и 3,2 г/см3 снизу и кривая отражает форму границы Мохоровичича.
Такая закономерность свидетельствует о том, что Земля находится
в состоянии, близком к изостатической компенсации.
Гравиразведка в полном комплексе с другими геофизическими
методами широко используется при региональном тектоническом районировании
суши и акваторий. Она дает информацию о главных структурных этажах
и общем тектоническом строении крупных регионов. С помощью гравиразведки
аномалиями типа ступени выявляются отдельные блоки земной коры и
фундамента, глубинные разломы, сбросы; отрицательными аномалиями
картируются синклинории, горсты, осадочные бассейны, прогибы фундамента,
гранитные массивы среди других изверженных пород фундамента, рифтовые
и солевые бассейны, океанические хребты и желоба в океанах и др;
положительными аномалиями выделяются антиклинории, поднятия фундамента,
грабены и другие структуры.
Гравиразведка применяется для поисков
и разведки нефтяных структур, угольных бассейнов, рудных и нерудных
полезных ископаемых.
Остановимся на краткой характеристике этих областей
применения гравиразведки. Гравиразведка применяется для разведки
следующих нефтяных структур: соляных куполов, антиклинальных складок,
рифтовых массивов, куполовидных платформенных структур.
Наиболее благоприятны для разведки соляные купола,
поскольку соль отличается низкой плотностью  по сравнению с окружающими породами и резкими
крутыми склонами. Соляные купола, находящиеся в Урало-Эмбенском районе,
Днепрово-Донецкой впадине и других районах, выделяются изометрическими
интенсивными отрицательными аномалиями, по которым можно судить не
только об их местоположении и форме, но и о глубине залегания.
Антиклинальные складки выделяются вытянутыми изолиниями
аномалий \Delta g_{Б} чаще положительного, реже отрицательного
знака в зависимости от плотности пород, залегающих в ядре складок.
Интерпретация результатов качественная, изредка количественная.
Многие месторождения нефти и газа приурочены к рифтовым массивам,
но разведка последних методом гравиразведки является задачей нелегкой.
Для разведки рифтовых известняков среди осадочных терригенных пород
используется анализ как региональных, так и локальных аномалий, причем
рифтовые известняки выделяются, как правило, положительными аномалиями.
Куполовидные платформенные поднятия, к которым
нередко приурочены месторождения нефти и газа, отличаются малой амплитудой
и большой глубиной залегания и поэтому трудно разведываемы гравиразведкой.
Однако применение высокоточных гравиметров позволяет вести разведку
и этих структур, выделяемых слабыми отрицательными аномалиями за
счет разуплотнения пород над поднятиями. Высокоточная гравиразведка
применяется для изучения режима эксплуатации месторождений нефти
и газа, а также подземных газохранилищ.
В связи с разведкой угольных месторождений гравиметрия
применяется как для определения границ угольного бассейна, так и
для непосредственных поисков отдельных месторождений и пластов угля,
отличающихся низкой плотностью 
Гравиразведка применяется в комплексе с другими
геофизическими методами и для разведки рудных и нерудных ископаемых,
причем она привлекается как для крупномасштабного картирования и
выявления тектонических зон и структур, благоприятных залеганию тех
или иных ископаемых, так и для непосредственных поисков и разведки
месторождений. Существенное отличие рудной гравиразведки от нефтяной
состоит в меньшей глубинности, большей детальности и точности
разведки. Классическим примером применения гравиметрии являются
поиски и разведка железорудных месторождений (особенно КМА и Кривой
Рог), где гравиразведка применяется для изучения структуры бассейна,
картирования железорудной толщи и поисков богатых руд. На железорудных
месторождениях наблюдаются локальные положительные аномалии за счет
высокой плотности железосодержащих руд. Хромитовые, полиметаллические
и другие залежи рудных и нерудных ископаемых практически всегда
отличаются от вмещающих пород по плотности. Поэтому для их обнаружения
гравиразведка с успехом применяется.
Непосредственно для изучения геологической среды, т.е. верхней
части (100 - 200 м) оболочки Земли, где интенсивно идут экзогенные
и техногенные процессы, гравиразведка применяется редко. Однако крупномасштабные
гравиметрические карты вместе с картами дешифрирования аэрокосмических
снимков являются основой для проектирования и обработки результатов
любых геофизических методов, применяемых для инженерно-геологических,
мерзлотно-гляциологических, гидрогеологических и экологических исследований.
При этом главное, что дает гравиразведка, - это выявление тектонических
нарушений, расчленение рыхлых и скальных пород, определение зон трещиноватости
и закарстованности, нахождение погребенных объектов и т.п.
Назад| Вперед
|
