Гравиметриялық деректерді өңдеу негіздері
Гравиметрия жерді зерттеуде, әсіресе жер бетінің астындағы тығыздықтың өзгеруін анықтауда маңызды геофизикалық әдіс болып табылады. Бұл әдіс Жердің гравитациялық өрісін және жер қойнауындағы материалдардың тығыздығының айырмашылығынан туындаған оның өзгеруін өлшеуге негізделген. Бұл технология мұнай, газ және минералдар сияқты табиғи ресурстарды барлауда, сондай-ақ геотехникалық және орман шаруашылығы зерттеулерінде кеңінен қолданылды. Бұл мақалада өлшеу әдістерін, қажетті түзетулерді және деректерді түсіндіруді қоса алғанда, гравиметриялық деректерді өңдеудің негіздері қарастырылады.
Гравиметриялық өлшеу әдісі
Гравиметриялық өлшеулер гравиметр деп аталатын құрылғыны қолдану арқылы жүзеге асырылады. Гравиметр - Жердің гравитациялық өрісіндегі шағын өзгерістерді өлшей алатын жоғары сезімтал құрал. Гравиметрлердің екі негізгі түрі бар: салыстырмалы гравиметрлер және абсолюттік гравиметрлер. Салыстырмалы гравиметрлер екі нүкте арасындағы гравитация айырмашылығын өлшейді, ал абсолюттік гравиметрлер бір нүктедегі гравитациялық күштің абсолюттік мәнін өте жоғары дәлдікпен өлшейді.
Гравиметриялық өлшеулер өлшеу техникасы мен сыртқы орта әсерлері тұрғысынан қателіктерді болдырмау үшін өте мұқият процедураларды қажет етеді. Гравиметриялық өлшеулерде әдетте келесі қадамдар орындалады:
1. Аспапты калибрлеу: Жүйелік қателіктерді азайту үшін гравиметрді өлшеу алдында калибрлеу керек.
2. Дұрыс орналастыру: Гравиметр нәтижелерге әсер етуі мүмкін дірілдерді болдырмау үшін өлшеу орнына тұрақты орналастырылуы керек.
3. Қайталанатын өлшеулер: Дәлдікті арттыру үшін өлшеулер бірнеше рет жүргізіледі және орташа нәтиже сол нүктедегі гравитациялық мән ретінде қолданылады.
Өлшеуді түзету
Гравиметриялық деректер алынғаннан кейін, дәл және сенімді деректер алу үшін бірнеше түзетулер енгізу қажет. Бұл түзетулерге толқындық түзету, топографиялық түзету, Бугер түзетуі және басқа да бірнеше қосымша түзетулер кіреді.
1. Толқынды түзету: Жердің гравитациялық өрісіне ай мен күннің гравитациялық тартылысы әсер етеді, бұл гравитациялық өлшемдерде уақытша ауытқуларға әкеледі. Шынайы гравитациялық мәнді алу үшін бұл гравитациялық толқынды түзету қолданылуы керек.
2. Топографиялық түзету: Жер бетінің біркелкі емес геометриясы гравитациялық өлшеулерге де әсер етеді. Топографиялық түзету биіктік пен топографиялық ауытқулардың әсерін өтеу үшін жасалады.
3. Бугер түзетуі: Өлшеу нүктесі мен деректер (мысалы, теңіз деңгейі) арасындағы тау жынысы материалының гравитациялық әсерлерін қосу немесе азайту. Бұл түзетуді тау жынысының орташа тығыздығына негіздеп есептеу қажет.
4. Жер асты түзетуі: Бұл жер асты геологиясын білуге, мысалы, тау жыныстарының тығыздығының өзгеруіне негізделген қосымша түзету.
Деректерді талдау және түсіндіру
Барлық түзетулер енгізілгеннен кейін, гравитациялық ауытқуларды анықтау үшін гравитациялық деректер талданады. Бұл ауытқулар жер асты геологиялық құрылымдарының, мысалы, жарықтардың, тұз күмбездерінің және минералды денелердің болуын көрсете алады. Гравитациялық деректерді талдау және түсіндірудің кейбір негізгі әдістері:
1. Бугер аномалиясы: Бұл Бугер коэффициентін пайдаланып түзетілген гравитациялық деректер. Бұл аномалия жер асты массасының ауытқулары туралы ақпарат береді. Оң Бугер аномалиясы әдетте магмалық тау жынысы немесе минералдану сияқты жоғары тығыздықтағы материалдың болуын көрсетеді, ал теріс аномалия төмен тығыздықтағы материалды көрсетеді.
2. Гравитациялық карталар: Гравитациялық деректер көбінесе гравитациялық өрістің вариацияларын бейнелеу үшін карта түрінде ұсынылады. Бұл карталар гравитациялық ауытқулардың заңдылықтарын және мүмкін геологиялық құрылымдарды көрсете алады.
3. Модельдеу: Модельдеу гравиметриялық деректерге негізделген жер асты құрылымдарын бағалау үшін қолданылады. Бұл әдіс байқалған гравитациялық ауытқуларды тудыратын жер асты тығыздығының таралуын болжау үшін компьютерлік алгоритмдерді пайдалануды қамтиды.
Гравиметриялық деректерді картаға түсіру және ұсыну әдістері
Гравиметриялық деректерді картаға түсіру және визуализациялау деректерді өңдеудегі маңызды қадам болып табылады. Жиі қолданылатын картаға түсіру әдістеріне мыналар жатады:
1. Контурлық картаға түсіру: Контурлар немесе изосызықтар - бірдей гравитациялық мәнге ие нүктелерді қосатын сызықтар. Бұл контурлар геологиялық құрылымдар мен гравитациялық ауытқуларды анықтауға көмектеседі.
2. Түсті картаға түсіру: Гравиметриялық деректер көбінесе гравитацияның ауытқуларын көрсететін түсті карта ретінде ұсынылады. Әртүрлі түстер гравитациялық ауытқулары бар аймақтарды анықтауға көмектеседі.
3. Гравиметриялық профиль: Гравиметриялық профиль - берілген сызық бойымен гравитацияның өзгеруін көрсететін график. Бұл профиль гравитацияның белгілі бір бағыттағы өзгеруін түсінуге көмектеседі.
Негізгі картаға түсіру әдістерінен басқа, Жер қойнауын егжей-тегжейлі түсіндіру үшін деректерді инверсиялау және үш өлшемді модельдеу сияқты озық әдістер де қолданылады.
Гравиметриялық деректерді қолдану
Гравиметриялық деректердің әртүрлі салаларда қолданылуы әртүрлі:
1. Табиғи ресурстарды барлау: Гравиметриялық деректер мұнай және газ кен орындарын және бағалы минералды кен орындарын анықтау үшін қолданылады.
2. Геологиялық құрылымды зерттеу: Гравиметрия жер асты геологиялық құрылымдарын, мысалы, жарықтар мен қатпарларды анықтауға көмектеседі.
3. Вулканологиялық зерттеулер: Бұл әдіс жанартаулардың ішкі құрылымын зерттеу және жанартау белсенділігін бақылау үшін қолданылады.
4. Массаның өзгеруін бақылау: Гравиметрия мәңгілік мұздатылған жерлерде, жер асты суларында және су қоймаларында массаның өзгеруін бақылауда қолданылады.
Гравиметриялық деректерді өңдеудегі қиындықтар
Гравиметриялық әдістің көптеген артықшылықтары болғанымен, деректерді өңдеуде бірнеше қиындықтарға тап болуыңыз керек:
1. Ажыратымдылық шектеулері: Гравиметрияның сейсмикалық сияқты басқа геофизикалық әдістермен салыстырғанда ажыратымдылығы төмен. Бұл жоғары егжей-тегжейлілікті қажет ететін зерттеулерде шектеу болуы мүмкін.
2. Анық еместік әсері: Гравитациялық аномалиялар әртүрлі геологиялық құрылымдардан туындауы мүмкін, сондықтан оларды түсіндіру мұқият жүргізілуі керек және көбінесе басқа геофизикалық әдістерден қосымша деректерді қажет етеді.
3. Сыртқы кедергіге сезімталдық: Гравитациялық өлшеулер дірілге және басқа да қоршаған ортаның бұзылуларына өте сезімтал, сондықтан гравиметр құрылғысы бақыланатын жағдайда орналастырылуы керек.
Қорытынды
Гравиметриялық әдістер геофизикалық барлауда Жер бетінің астындағы тығыздықтың өзгеруін анықтау үшін маңызды құралдар болып табылады. Гравиметрлік өлшеулер мен әртүрлі сыртқы факторларды түзетуден бастап деректерді талдау мен түсіндіруге дейін әрбір қадам мұқият назар аударуды және біліктілікті қажет етеді. Тиісті картаға түсіру және визуализациялау әдістерін пайдалану, сондай-ақ қолданылуы мен қиындықтарын түсіну арқылы гравиметриялық деректер көптеген ғылыми және өнеркәсіптік салаларда құнды ақпарат бере алады. Гравиметрия Жердің құрылымын және оның табиғи ресурстарын түсінудің негізгі әдісі болып қала береді.
