Элементы методики наблюдений

Обычно разведочные гравиметрические съемки выполняются по профильной или площадной методике. Профильная съемка выполняется по отдельным изолированным друг от друга профилям (маршрутам). Результатами ее являются графики изменения аномалий Δg вдоль профиля. Эти съемки носят вспомогательный характер. При площадной – основной разведочной системе все пункты наблюдения более или менее равномерно разбросаны по площади. По данным такой съемки строят карты аномалий силы тяжести.

Все гравиметрические съемки опираются на общегосударственную сеть основных гравиметрических пунктов. Значения силы тяжести на этих пунктах непосредственно привязаны к основным маятниковым пунктам на территории нашей страны, в которых измерены абсолютные значения силы тяжести. При необходимости проводится сгущение сети основных гравиметрических пунктов и создаются опорные пункты второго класса.

Непосредственно на площади гравиразведочных работ наблюдения выполняют на опорных и рядовых пунктах.

Полевую сеть опорных пунктов (опорную сеть) – то есть систему пунктов, в которых значение силы тяжести измерено с повышенной точностью и с которых осуществляется перенос значений Δg на рядовые пункты, привязывают к опорным пунктам более высокого класса (первого или второго), находящимися на исследуемой площади или вблизи нее.

Повышенная точность измерений достигается путем многократных наблюдений на одном и том же пункте несколькими гравиметрами (или использованием более высокоточного прибора), а также сокращением времени измерений: на разбивку опорной сети отводится, как правило, не более 10 дней и на этот период задействуются автомобили или даже самолеты или вертолеты. Наблюдения на пунктах опорной сети ведут по замкнутым полигонам, то есть каждый новый рейс начинают и заканчивают в одном и том же опорном пункте.

После создания опорной сети производятся наблюдения на рядовых пунктах. Совокупность наблюдений на нескольких рядовых точках составляет рядовой рейс. Наблюдения в рядовых рейсах всегда начинаются и заканчиваются на опорном пункте. Рейс не должен быть очень продолжительным (не более 2,5-3,5 часов), поскольку необходимо выдерживать постоянный «режим тряски» прибора: не допускаются остановки и протяженные паузы. Все изложенные особенности проведения гравиметрических работ связаны с проблемой учета сползания нуль-пункта гравиметра.

Методика наблюдений в рядовом рейсе может быть однократной или с повторениями. При однократной методике наблюдения выполняются только один раз на каждом пункте при прямом рейсе, причем каждый рейс должен включать не менее трех наблюдений на опорных пунктах (в начале, в середине и в конце). Это позволяет учитывать сползание нуля путем сопоставления разности значений силы тяжести между опорными пунктами, измеренными в рейсе, с разностью опорных значений (то есть значений, установленных при создании опорной сети) между теми же пунктами.

При методике с повторениями измерения выполняют во время прямого рейса и обратного хода. Число повторений в обратном ходе может составлять от 30 до 100%. Смещение нуль-пункта определяется по повторным наблюдениям в одном и том же рядовом пункте.

При проведении всех этих работ необходимо с высокой точностью установить географические координаты каждого пункта наблюдения, а также превышения его относительно уровня моря (высоты). Для этих целей проводятся специальные топографо-геодезические работы, которые сильно удорожают стоимость гравиметрических съемок, но являются их необходимой составляющей.

Помимо собственно гравиметровых наблюдений иногда приводятся специальные работы по измерению градиентов силы тяжести, для чего используют иные приборы – гравитационные вариометры и градиентометры. Это делается с целью детального геологического картирования рудных тел, карстовых полостей, зон трещиноватости и т.п., а также для детального изучения аномалий, обнаруженных в результате гравиметровых съемок. Об этих съемках можно подробнее прочитать в учебниках, приведенных в списке литературы. В процессе похождения учебной геофизической практики студенты-геологи смогут более основательно ознакомиться с упомянутыми и иными деталями проведения гравиметрической съемки, получить представление об используемых приборах-гравиметрах, освоить приемы обработки результатов наблюдений, в результате которой геофизики осуществляют построение итоговых документов съемки – карт аномалий силы тяжести в редукции Буге.