Измерения силы тяжести наземными гравиметрами

В гравиметрах уравновешивание измеряемой силы тяжести производится некоторой другой внешней силой: упругой силой пружины, упругими силами газа или жидкости, электромагнитными силами и т. и. По конструкции гравиметры чрезвычайно разнообразны и различаются по типу уравновешивающей силы (пружинные гравиметры, газовые и т. п.), способу перемещения массы (вращательное, поступательное и т. п.), материалу, из которого изготовлена упругая система (кварц, металл и т. д.) и по некоторым другим особенностям.

В гравиразведке применяют гравиметры с пружинными чув­ствительными системами. По характеру действующих упругих сил гравиметры с подобными системами подразделяют на при­боры с поступательным движением грузика, прикрепленного к пружине (гравиметры первого рода), и приборы с враща­тельным движением рычага (маятника) (гравиметры второго рода). В гравиметрах второго рода использован принцип вер­тикального сейсмоприемника академика Б. Б. Голицына. Осо­бенно широкое применение получили гравиметры второго рода, упругая система которых изготовлена из кварца (кварцевые гравиметры).

Кварцевый гравиметр (рисунок …)—астазированный, т. е. его чувствительная система находится в положении неустойчивого равно­весия. Небольшие изменения силы тяжести приводят к тому, что равновесие нарушается, в результате чего маятник прибора отклоняется на достаточно большой угол. При отклонении маятника под действием силы тяжести от исходного (нулевого) положения, плечо главной (астазирующей) пружины уменьшается. Следовательно, уменьшается момент главной пружины, удерживающей маятник. В результате маятник после выведения его из условия равновесия отклонится на больший угол, чем это ввызвано действием силы тяжести. Таким образом, у астазированного гравиметра резко повышена чувствительность системы к незначительным изменениям силы тяжести.

Рисунок … — Кварцевый гравиметр

Как правило, гравиразведка предшествует другим, более детальным методам полевой геофизики (сейсморазведка, электроразведка) и поисковому бурению. Гравиразведка сравнительно недорогой метод, и применение гравиразведки позволяет с меньшими экономическими затратами выделять наиболее перспективные участки для постановки более детальных исследований. Эффективность гравиразведки значительно повышается в том случае, когда она применяется в комплексе с другими геофизическими методами. Например, при региональных исследованиях целесообразно дополнять гравиразведку аэромагнитной съемкой и сейсморазведкой. При поисках антиклинальных складок в осадочной толще можно использовать данные сейсморазведки метода отраженных волн. При поиске залежей руд – использовать магниторазведку и сейсморазведку.

В зависимости от характера геологоразведочных задач гравиметрические съемки подразделяют на региональные, поисковые и детальные. Региональные съемки выполняют для изучения общего характера гравитационного поля на обширных территориях. По этим материалам устанавливают общие закономерности гравитационного поля в пределах крупных регионов, выполняют тектоническое районирование. Поисковые съемки проводят на отдельных перспективных площадях, установленных по региональным работам. Цель поисковых съемок – выделение локальных структур, которые могут содержать полезные ископаемые (нефть, газ, и т.д.). Детальные съемки выполняют с целью изучения отдельных локальных структур. Данные детальной съемки могут использоваться для расчета глубины залегания и геометрии локальных структур.

Выполнение гравиметрических съемок регламентированы технической инструкцией по гравиразведке. В нее включены материалы по проектированию, методике проведении работ, а также по интерпретации результатов съемок, определены масштаб съемок, густота сети, точность наблюдений.