Гравитационные аномалии что это
Гравитационная аномалия
Содержание
Космология
Геофизика
Теоретическая физика
Квантовая физика
В теоретической физике термин гравитационная аномалия является примером измерительной аномалии в квантовой механике в виде диаграммы Фейнмана с одной петлёй, которая выражает симметрию измерений в квантовой теории поля и определяет ковариантность теории с общей теорией относительности. Прилагательное «Гравитационная» получается из симметрии гравитационной теории, а именно из принципа эквивалентности различных взаимодействий в физике. Также применяется термин «Диффеоморфной аномалии».
См. также
Примечания
Полезное
Смотреть что такое «Гравитационная аномалия» в других словарях:
гравитационная аномалия — Аномалия силы тяжести, разность между наблюдаемой силой тяжести и ее нормальным (теоретическим) значением в той же точке. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика Обобщающие… … Справочник технического переводчика
гравитационная аномалия — Разность между наблюдаемой силой тяжести и ее нормальным (теоретическим) значением в той же точке, вызванная резкими различиями плотности горных пород или особенностями магнетизма в земной коре. Syn.: аномалия силы тяжести … Словарь по географии
ГРАВИТАЦИОННАЯ АНОМАЛИЯ — ГРАВИТАЦИОННАЯ АНОМАЛИЯ, отклонение силы притяжения от средней ожидаемой величины. Измерение силы тяжести над глубокими океаническими впадинами обычно дает значения ниже среднего значения, а в горных областях они выше. Более высокие значения… … Научно-технический энциклопедический словарь
гравитационная аномалия — gravitacinė anomalija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. gravitational anomaly; gravity anomaly vok. Anomalie der Schwerkraft, f; Schwereanomalie, f rus. гравитационная аномалия, f pranc. anomalie de gravitation, f; anomalie de la force… … Fizikos terminų žodynas
АНОМАЛИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ИЗОСТАТИЧЕСКАЯ — гравитационная аномалия, вычисленная после введения изостатической поправки. Введение последней основано на предположении, что внутри Земли есть поверхность, которая испытывает одинаковое давление вышележащих толщ, независимо от особенностей геол … Геологическая энциклопедия
аномалия силы тяжести — Разность между наблюдаемой силой тяжести и ее нормальным (теоретическим) значением в той же точке, вызванная резкими различиями плотности горных пород или особенностями магнетизма в земной коре. Syn.: гравитационная аномалия … Словарь по географии
АНОМАЛИЯ ГРАВИТАЦИОННАЯ — син. термина аномалия силы тяжести. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
АНОМАЛИЯ — (греч. anomalia, от a отриц. част., n плавная буква, и homalos ровный). 1) неправильность; все, отступающее от обыкновенного порядка. 2) угол, на котором планета находится в точке дальнейшего расстояния от Солнца. Словарь иностранных слов,… … Словарь иностранных слов русского языка
гравитационная или магнитная аномалия, контуры которой незамкнуты — (обычно называется гравитационным «носом» gravity nose или магнитным «носом» magnetics nose) [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN nose … Справочник технического переводчика
АНОМАЛИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ — отклонение наблюдаемого в данной точке значения силы тяжести от нормачьного ее значения, приведенного к условиям наблюдения. Значение силы тяжести нормальное является функцией географических координат пункта наблюдений и не зависит от… … Геологическая энциклопедия
Том 2
Геологическое строение и ресурсы недр
Аномалии гравитационного поля
Изучение гравитационного поля Земли имеет не только научное, но и большое практическое значение для многих отраслей народного хозяйства России. Являясь самостоятельным научным направлением, гравиметрия одновременно входит составной частью в другие комплексные науки о Земле, такие, как физика Земли, геология, геодезия и космонавтика, океанография и навигация, сейсмология и прогноз землетрясений.
Гравитационные аномалии вызываются как выступающими на поверхность массами (горами), так и различием плотностей масс внутри Земли. Влияние внешних видимых масс рассчитывается исключением из полученных аномалий поправок на рельеф местности. Изменение плотностей может происходить как за счёт поднятия и опускания слоёв, так и за счёт изменения плотностей внутри самих слоёв. Поэтому в аномалиях силы тяжести отражаются как структурные формы, так и петрографический состав пород различных слоёв земной коры. Дифференциация плотностей в коре идёт как по вертикали, так и по горизонтали. Плотность с глубиной увеличивается от 1,9–2,3 г/см 3 на поверхности до 2,7–2,8 г/см 3 на уровне нижней границы коры и достигает 3,0–3,3 г/см 3 в области верхней мантии.
Особо важную роль приобретает интерпретация аномалий силы тяжести в геологии. Прямо или косвенно сила тяжести участвует во всех тектонических движениях. Наконец, аномалии силы тяжести, ввиду их физической природы и применяемых способов их вычисления, позволяют одновременно изучать любые плотностные неоднородности Земли, где бы и на какой глубине они ни находились. Это обусловливает возможность использования гравитационных данных для решения весьма разнообразных по масштабам и глубинности геологических задач. Гравиметрическая съёмка широко применяется при поисках и разведке рудных месторождений и нефтегазоносных структур.
Роль и значение гравитационных данных в изучении глубинных недр Земли особенно возросли за последние годы, когда не только Кольская, но и другие глубокие и сверхглубокие скважины, в том числе зарубежные (Оберпфальц в Германии, Гравберг в Швеции и др.) не подтвердили результаты геологической интерпретации данных глубинной сейсмики, положенные в основу проектирования этих скважин.
Превышения земной поверхности, а также глубины дна морей и океанов измеряются от поверхности квазигеоида (уровня моря). Поэтому для полного учета гравитационного влияния формы Земли необходимо вводить две поправки: поправку Брунса за отклонения фигуры Земли от нормального земного эллипсоида либо сфероида вращения, а также топографическую и гидротопографическую поправки за отклонения твердой земной поверхности от уровня моря.
Аномалии силы тяжести широко используются при решении разнообразных геологических задач. Представления о глубинной геологической природе гравитационных аномалий столь большой и разнородной по геологическому строению территории России будут во многом меняться в зависимости от того, какие теоретические концепции образования и тектонической эволюции Земли были положены в их основу. Отчетливая связь гравитационных аномалий в редукциях Буге и гидротопографической с дневным рельефом и с глубинами моря, когда горным сооружениям соответствуют интенсивные минимумы, а морям — максимумы силы тяжести, давно уже отмечалась исследователями и широко применялась для изучения изостазии, корреляции гравитационных аномалий с данными глубинного сейсмического зондирования и использования ее для вычисления “мощности” земной коры на сейсмически не изученных территориях. Редукции Буге и гидротопографическая позволяют убрать влияние известных плотностных неоднородностей Земли и тем самым выделить более глубинные составляющие поля. Наблюдаемая корреляционная связь с дневным рельефом аномалий силы тяжести подчеркивает, что именно изостазия как физическое явление и служит причиной того, что не только рельеф, но и все плотностные неоднородности Земли взаимно уравновешены в виде зон относительно повышенной и пониженной плотности, часто неоднократно чередующихся с глубиной и взаимно компенсирующих друг друга. Современные данные о реологических свойствах Земли с ее лито- и астеносферой, резко различных по своей упругости и, соответственно, подвижности, а также тектоническая расслоенность зем-ной коры, с возможным наличием в ней многоярусной конвекции глубинного вещества Земли, свидетельствуют о геологически мгновенной релаксации нагрузок. Поэтому в Земле как сейчас, так и раньше все аномальные массы любых размеров и глубины залегания были и продолжают оставаться изостатически скомпенсированными, независимо от того, где бы они ни находились и в какой бы форме ни проявлялись. И если раньше амплитуды и знаки гравитационных аномалий пытались объяснить лишь изменениями общей мощности земной коры и вычисляли для этой цели коэффициенты ее корреляционной связи с дневным рельефом либо с гравитационными аномалиями, то последующее все более детальное сейсмическое изучение земной коры и верхней мантии, применение методов сейсмической томографии показали, что латеральные сейсмические, а следовательно, и плотностные неоднородности свойственны всем уровням дифференциации глубинных масс Земли, т. е. не только земной коре, но и верхней, и нижней мантии, и даже ядру Земли.
Поле аномалий силы тяжести изменяется на громадную величину — свыше 500 мГал — от –245 до +265 мГал, образуя систему разных по размерам и интенсивности глобальных, региональных и более локальных гравитационных аномалий, характеризующих собой коровые, коро-мантийные и собственно мантийные уровни латеральных плотностных неоднородностей Земли. Аномальное гравитационное поле отражает суммарное действие гравитирующих масс, расположенных на различных глубинах в земной коре и верхней мантии. Так, строение осадочных бассейнов лучше проявляется в аномальном гравитационном поле при наличии достаточной плотностной дифференциации в областях, где породы кристаллического фундамента залегают на больших глубинах. Гравитационный эффект осадочных пород в районах с неглубоким залеганием фундамента наблюдать значительно труднее, поскольку его затушёвывают влияния особенностей фундамента. Участки с большой мощностью «гранитного слоя» выделяются отрицательными аномалиями силы тяжести. Выходы гранитных массивов на поверхность характеризуются минимумами силы тяжести. В аномальном гравитационном поле зонами больших градиентов и полосовыми максимумами силы тяжести чётко вырисовываются границы отдельных блоков. В пределах платформ и складчатых областей выделяются более мелкие структуры, впадины, валы, краевые прогибы.
Наиболее глобальные аномалии силы тяжести, xa рактеризующие неоднородности собственно мантийного (астеносферного) уровня, столь велики, что лишь своими краевыми частями заходят в пределы рассматриваемой территории России, прослеживаясь далеко за ее пределы, где их интенсивность существенно возрастает. Единая зона Средиземноморского максимума силы тяжести совпадает с бассейном Средиземного моря и ограничена с севера небольшим Альпийским минимумом силы тяжести, а на востоке — единым очень интенсивным и громадным по площади Азиатским минимумом силы тяжести, соответствующим в целом Азиатскому мегавздутию Земли, охватывающему горные сооружения Средней и Высокой Азии от Забайкалья до Гималаев и, соответственно, от Тянь-Шаня до северо-восточной системы впадин внутреннего Китая (Ордосской, Сычуанской и др.). Этот глобальный Азиатский минимум силы тяжести уменьшается в своей интенсивности и прослеживается далее на территорию Северо-Востока России (горные сооружения Алтая, Забайкалья, Верхояно-Чукотской области), а его ответвление охватывает практически всю область активизированной в новейшее время Сибирской докембрийской платформы в виде в целом незначительно приподнятого (до 500–1000 м) Сибирского плоскогорья.
Крайняя северная часть Эгейского максимума частично попадает в пределы территории России, где после небольшого пережима начинается новый максимум, косо пересекающий Русскую платформу, Урал, Западную Сибирь и уходящий на севере в Северный Ледовитый океан. На крайнем востоке и северо-востоке, также лишь частично заходя на территорию России, располагается еще один — Тихоокеанский гигантский максимум силы тяжести, краевая часть которого протягивается в виде интенсивной линейной зоны гравитационного градиента от Шантарских островов до Берингова пролива через всю окраину Евразийского континента и омывающие его моря.
Находят логическое объяснение и разные знаки этих аномалий, если учесть, что зонная плавка, по мере подъема к поверхности астенолита, оставляет за собой на каждом уровне переплавленные породы, относительно более плотные, чем вмещающие их по латерали толщи. Поэтому в гравитационном поле вся сумма таких переплавленных пород создаёт единый суммарный максимум силы тяжести, и даже наличие в нем расплавленных “слоев” (зон 
инверсии скорости и плотности) не изменит общей его характеристики, как это и наблюдается в попадающих в пределы карты краевых частях Арктическо-Атлантического и Тихоокеанского глобальных максимумов силы тяжести.
Аномальные массы, создающие Среднеазиатский глобальный минимум, вероятно, находятся на еще большой глубине, в результате чего образовавшаяся зона расплава привела к увеличению объема лишь глубинных масс и, соответственно, к образованию на поверхности единого гигантского Азиатского мегавздутия Земли, а наличие расплавленной линзы на глубине, видимо, обусловило небольшой по объемам и рассеянный по всей этой территории базальтоидный магматизм, мезозойские трубки взрыва в Тянь-Шане, потухшие четвертичные вулканы в Алтае-Саянской области, наконец, более интенсивный базальтоидный магматизм Байкало-Патомского нагорья, далеко уходящий за пределы самого Байкальского рифта.
Большая глубинность глобальных максимумов и минимумов силы тяжести, попадающих в пределы территории России, находит свое подтверждение и при интерпретации высот геоида.
ГРАВИТАЦИОННАЯ АНОМАЛИЯ
Смотреть что такое «ГРАВИТАЦИОННАЯ АНОМАЛИЯ» в других словарях:
гравитационная аномалия — Аномалия силы тяжести, разность между наблюдаемой силой тяжести и ее нормальным (теоретическим) значением в той же точке. [Словарь геологических терминов и понятий. Томский Государственный Университет] Тематики геология, геофизика Обобщающие… … Справочник технического переводчика
гравитационная аномалия — Разность между наблюдаемой силой тяжести и ее нормальным (теоретическим) значением в той же точке, вызванная резкими различиями плотности горных пород или особенностями магнетизма в земной коре. Syn.: аномалия силы тяжести … Словарь по географии
Гравитационная аномалия — Гравитационные аномалии земли (по данным NASA GRACE Gravity Recovery And Climate Change.) «Гравитационная аномалия» («ГА») общий термин, который применяется в случаях, когда наблюдаются необычные показатели гравитационного поля или… … Википедия
гравитационная аномалия — gravitacinė anomalija statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. gravitational anomaly; gravity anomaly vok. Anomalie der Schwerkraft, f; Schwereanomalie, f rus. гравитационная аномалия, f pranc. anomalie de gravitation, f; anomalie de la force… … Fizikos terminų žodynas
АНОМАЛИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ ИЗОСТАТИЧЕСКАЯ — гравитационная аномалия, вычисленная после введения изостатической поправки. Введение последней основано на предположении, что внутри Земли есть поверхность, которая испытывает одинаковое давление вышележащих толщ, независимо от особенностей геол … Геологическая энциклопедия
аномалия силы тяжести — Разность между наблюдаемой силой тяжести и ее нормальным (теоретическим) значением в той же точке, вызванная резкими различиями плотности горных пород или особенностями магнетизма в земной коре. Syn.: гравитационная аномалия … Словарь по географии
АНОМАЛИЯ ГРАВИТАЦИОННАЯ — син. термина аномалия силы тяжести. Геологический словарь: в 2 х томах. М.: Недра. Под редакцией К. Н. Паффенгольца и др.. 1978 … Геологическая энциклопедия
АНОМАЛИЯ — (греч. anomalia, от a отриц. част., n плавная буква, и homalos ровный). 1) неправильность; все, отступающее от обыкновенного порядка. 2) угол, на котором планета находится в точке дальнейшего расстояния от Солнца. Словарь иностранных слов,… … Словарь иностранных слов русского языка
гравитационная или магнитная аномалия, контуры которой незамкнуты — (обычно называется гравитационным «носом» gravity nose или магнитным «носом» magnetics nose) [http://slovarionline.ru/anglo russkiy slovar neftegazovoy promyishlennosti/] Тематики нефтегазовая промышленность EN nose … Справочник технического переводчика
АНОМАЛИЯ СИЛЫ ТЯЖЕСТИ — отклонение наблюдаемого в данной точке значения силы тяжести от нормачьного ее значения, приведенного к условиям наблюдения. Значение силы тяжести нормальное является функцией географических координат пункта наблюдений и не зависит от… … Геологическая энциклопедия
Геофизика
1.1. Основы теории гравиразведки
1.1.1. Нормальное гравитационное поле Земли
Согласно закону всемирного тяготения все тела притягиваются друг к другу с силой, пропорциональной их массе и обратно пропорциональной квадрату расстояния между ними. Для точечных масс, т. е. для масс, сосредоточенных в бесконечно малом объеме, справедлив закон всемирного тяготения Ньютона :
Если силу притяжения отнести к единичной массе ( т 1 = 1), то точечная масса ( т 2 = m ) будет притягивать ее с силой, равной ускорению силы притяжения :
В случае притяжения единичной массы телом, состоящим из отдельных точек ( n ) с массой ( m i ), ускорение силы притяжения принимает вид
При непрерывном распределении притягиваемых масс сумма заменяется интегралом по всему занимаемому массами объему ( V ):
где М — масса Земли; r — средний радиус Земли, если притягиваемая точка А находится на ее поверхности (рис. 1.1).
Рис. 1.1. Нормальное поле силы тяжести и составляющие силы тяжести:
В общем случае нормальное гравитационное поле ( γ 0 ) Земли в виде шара представляет собой равнодействующую ускорений притяжения ( g ′ ) и центробежной силы ( g ′′ ):
Если представить форму Земли в виде эллипсоида вращения малого сжатия ( α = 298,26), нормальное значение ускорения силы тяжести ( γ 0 ) можно выразить, например, по Элкинсу, формулой
γ 0 = g норм = g э (1 + 0,005302sin 2 φ – 0,000007sin 2 2 φ ), (1.9)
где g э — среднее значение поля на экваторе Земли; φ — широта наблюдения.
Это выражение позволяет рассчитать γ 0 на поверхности геоида, т. е. уровенной поверхности однородной Земли, совпадающей с невозмущенной поверхностью океана. С ростом количества точек наблюдений и повышением точности самих измерений g численные коэффициенты и их количество в формуле (1.9) будут меняться, поэтому существует несколько вариантов аналитического расчета значений нормального гравитационного поля как для всей поверхности Земли, так и для территорий отдельных государств, что необходимо учитывать при анализе гравитационных данных сопряженных или пограничных территорий.
1.1.2. Аномалии и редукции силы тяжести
Аномалией силы тяжести называют отклонение наблюденного значения ( g набл ) от нормального поля, теоретически рассчитанного для этой же точки, например, по формуле
где h — высота точки наблюдения над уровнем моря, выраженная в метрах.
Аномалией Фая ( Δ g Ф ) называют аномалию силы тяжести, полученную с учетом различия высот точек наблюдения:
Поправку за свободный воздух вводят в g набл со знаком плюс, если наблюдения проводят над уровнем моря, и со знаком минус, если наблюдения осуществляются ниже уровня моря. При погрешности относительных гравиметрических измерений ±0,01 мГал разница в высотах должна быть известна с погрешностью не более 4 см.
Аномалии Фая в основном используют в геодезической гравиметрии, а также при оценке геодинамического состояния земной коры и литосферы.
При наземных съемках на участках, приподнятых по отношению к уровню геоида, между поверхностью наблюдения и геоидом располагаются массы горных пород, которые при введении поправки за свободный воздух виртуально смещаются на величину h и «накладываются» на нижележащие массы, создавая как бы двойной плотностной эффект. Для исключения влияния масс, расположенных между поверхностью наблюдения и уровнем нормального поля, вводят поправку за промежуточный слой — поправку Буге ( Δ g Б ). Для выровненного спокойного рельефа поверхности наблюдения, когда массы промежуточного слоя можно представить в виде плоскопараллельного горизонтального слоя мощностью h (в м), эту поправку вычисляют по формуле (в мГал)
При расположении точки наблюдения выше уровня моря поправку Δ g Б вводят в наблюденные значения силы тяжести со знаком минус.
Поправка Буге, или полная поправка за промежуточный слой, имеет вид
В зависимости от точности наблюдений используют топографические карты различного масштаба, с помощью которых определяют влияние масс рельефа в области радиусом порядка 200 км и более от точки наблюдения. Причем для близко расположенных к точке наблюдения участков необходимы более точные карты рельефа местности.
Аномалия Буге ( Δ gБ ) представляет собой разность наблюденного и теоретического полей силы тяжести при введении соответствующих поправок:
Аномалии Буге практически каждой территории представлены набором аномалий от разноглубинных и разномасштабных плотностных неоднородностей, отражающих локальные и региональные составляющие (рис. 1.2). Такое разделение аномалий связано с их разной частотной характеристикой: более высокочастотные аномалии относятся к локальным, а более низкочастотные — к региональным. Для выявления локальных аномалий Буге ( Δ g лок ) от, например, геологических структур осадочных бассейнов, отдельных интрузий, карстовых образований, рудных тел и других из наблюденного поля ( Δ g набл ) исключают региональную составляющую ( Δ g рег ), вычисляемую различными математическими (статистическими и др.) способами. На рисунке 1.2 приведен пример графического сглаживания наблюденного поля и выделения плавно изменяющегося регионального поля и локальной аномалии: Δ g лок = Δ g набл – Δ g рег (подробнее см. 1.4.2).
Рис. 1.2. Наблюденные (1), региональные (2) и локальные (3) аномалии силы тяжести
1.1.3. Плотность горных пород
Плотность горных пород и руд главным образом зависит от химико-минерального состава и пористости. Плотность изверженных и метаморфических пород определяется в основном минеральным составом и увеличивается при переходе от пород кислых к основным и ультраосновным в соответствии с увеличением железосодержащих минералов. Для осадочных пород плотность определяется прежде всего пористостью, водонасыщенностью и в меньшей степени минералогическим составом. Некоторые значения плотности приведены в табл. 1.1.
Таблица 1.1. Плотность некоторых веществ, пород, минералов и оболочек Земли
Геологическая интерпретация гравитационных аномалий
В результате полевых гравиметрических работ и количественной интерпретации на поисково-разведочной площади получают: карты аномалий силы тяжести (или графики при профильных наблюдениях), плотностные разрезы и карты глубин структурно-плотностных границ. Для понимания геологической значимости этих данных они анализируются совместно с геологическими материалами: геологическими и структурными картами, геологическими разрезами, построенными по данным бурения, с данными лабораторного определения плотности для различных горных пород. Процесс такого сопоставительного анализа называют геологической интерпретацией данных гравиразведки.
Для плотностных разрезов геологическая интерпретация состоит в определении абсолютных значений плотностей для выделенных на разрезе тел и в оценке их возможного вещественного (литологического) состава. Для структурно-плотностных границ – в стратиграфической привязке построенных плотностных границ.
Геологической (качественной) интерпретации подвергаются и непосредственно карты наблюденных аномалий силы тяжести. Для этого эти карты сопоставляются с различного рода геологическими картами (тектоническими, структурными, литолого-фациальными и др.) и выявляются закономерные связи гравитационного поля с теми или иными геологическими объектами. Впервые такое сопоставление было проведено крупнейшим геологом А.Д,Архангельским и выдающимся геофизиком В.В.Федынским по Восточно-Европейской платформе. Выявленные ими закономерности до сих пор являются основополагающими критериями при геологической интерпретации карт гравитационных аномалий. Вот они:
*геологические структуры четко выражены в изолиниях гравитационного поля, которые фиксируют простирание и контуры структур; нередко крупным структурам соответствуют сложно построенные поля – зоны однородности полей;
*впадины и поднятия в рельефе кристаллического фундамента ярко отражаются в поле силы тяжести соответственно отрицательными и положительными соизмеримыми по площади аномалиями;
*интрузии кислого и основного состава характеризуются соответственно отрицательными и положительными локализованными аномалиями;
*глубинные разломы и зоны разломов в гравитационном поле выделяются цепочками локальных аномалий, высокими горизонтальными градиентами поля (сгущением изоаномал), сменой направлений простираний аномалий.
Такой подход применяется на всякой поисково-разведочной площади, при этом подобные закономерности уточняются, детализируются, выявляются новые, присущие только данной территории. Используя выявленные на основе сопоставительного анализа закономерности, удается по гравитационному полю прогнозировать местоположение и свойства геологических объектов, вплоть до прогноза месторождений тех или иных видов полезных ископаемых. Поэтому гравитационный метод применяется для решения широкого круга геологических задач: при тектоническом районировании, при геологическом картировании, при изучении глубинного строения земной коры, при решении таких структурных задач, как изучение соляных куполов, антиклинальных структур, для выявления неструктурных ловушек, при прямых поисках месторождений нефти и газа, при поисках и разведке угольных месторождений, а также при поисках и разведке месторождений железных руд, хрома, меди, свинца, олова, алмазов, барита, калийных солей и пр.).
Рассмотрим некоторые примеры количественной и качественной интерпретации аномалий силы тяжести на территории Беларуси.
↑ Гравитационное поле Беларуси
Поле аномалий силы тяжести на территории Беларуси по своей интенсивности типично платформенное – ±50 мГал (рис. 12). Отличительная особенность поля – преобладание линейных и линейно-полосовых положительных и отрицательных аномалий северо-западного и северо-восточного простирания. Для зоны пересечения таких полос характерны аномалии изометричной либо расплывчатой формы; в поведении изоаномал слабо прослеживаются пересекающиеся направления.
На территории Беларуси выделяются три крупные отрицательные гравитационные аномалии, выпадающие из общей линейной закономерности северо-западного и северо-восточного направлений. Это – Новгородская аномалия на севере Беларуси, в форме которой прослеживаются широтные и северо-восточные направления изоаномал, соответствующая крупному гранитогнейсовому блоку; две крупные аномалии широтного простирания на юге Беларуси, соответствующие Подлясско-Брестской впадине и Припятскому прогибу. Широтные простирания поля подчеркиваются и цепочками относительно локальных аномалий, резкими изгибами изоаномал.
Преобладающая линейность аномалий свидетельствует о том, что в формировании аномального поля силы тяжести значительную роль играла разломная тектоника. Сравнительный анализ «видимых» аномалий силы тяжести с данными о плотностях горных пород показал, что подавляющее большинство наблюденных аномалий соответствует плотностям горных пород фундамента, вскрытых бурением, то есть основная масса «видимых» линейно вытянутых аномалий обусловлена вещественными неоднородностями фундамента.
Расчеты показали, что платформенный чехол, средняя плотность отложений которого на 0,4–0,5 г/см3 меньше средней плотности пород фундамента (2,65–2,70 г/см3), сильное возмущающее влияние оказывает только в Подлясско-Брестской впадине и в Припятском прогибе. Кроме того, вендские и девонские эффузивные породы высокой плотности присутствуют в платформенном чехле Подлясско-Брестской и Припятской структурах. Разноориентированность и слабая интенсивность видимых гравитационных аномалий в Оршанской впадине свидетельствуют о том, что и здесь гравитационный эффект платформенного чехла значителен. Но в этих структурах неоднородности вещественного состава фундамента тем не менее проявляются в наблюденных аномалиях силы тяжести.
↑ Высокоточная гравиметрия при выявлении залежей нефти в Припятском прогибе
При сопоставлении детальных гравитационных аномалий, построенных по данным высокоточных гравиметрических измерений, с месторождениями нефти и газа российским геофизиком И.Н. Михайловым было установлено, что залежи нефти и газа отображаются в наблюденном гравитационном поле относительно отрицательными аномалиями (минимумами), интенсивностью в несколько десятых долей миллигала. Структура минимума имеет форму типа «сомбреро». Не вдаваясь в детали этой структуры (формы) поля, отметим, что эта закономерность использована белорусским гравиразведчиком В.Х.Булыгой для выделения в Припятском прогибе по полю силы тяжести участков, перспективных на поиски нефтяных залежей. В процессе исследований В.Х. Булыгой отмечено, что в северной части Припятского прогиба аномалии типа «сомбреро» достигают значений –0,3 – (–0,5) мГал и четко выделяются на фоне регионального поля. При этом, например, для Червонослободской и Октябрьской площадей ошибка прогноза нефтяных залежей по аномалиям типа «сомбреро» составляет всего 12,5%. На рис. 13 приведен пример количественной интерпретации наблюденного поля силы тяжести на Вишанском месторождении нефти, где мы четко видим соответствие гравитационного локального минимума известной по данным бурения нефтяной залежи.
Интерпретация гравитационного поля вдоль геотраверса,секущего Оршанскую впадину
Анализируя данные МТЗ и плотностной разрез совместно, были выявлены следующие две закономерности. Первая – относительно пониженным по плотности телам соответствуют зонам повышенной электропроводности. Вторая – сочетание относительно повышенных по плотности тел и зон повышенной электропроводности.
Наличие двух названных закономерностей свидетельствует о том, что природа выделенных в разрезе Оршанской впадины аномальных геофизических зон различна. Первая закономерность отражает, по-видимому, структуру рифейских отложений, обладающих относительно фундамента уменьшенной плотностью и повышенной электропроводностью. Вторая же закономерность характерна для структуры фундамента: относительно повышенной плотностью могут обладать интрузии гранитоидов и плагиогранитов, рассеченных дайками основных и ультраосновных пород. Интрузии образуют в фундаменте горсты, поэтому, возможно, характеризуются трещиноватостью, причем такой, что она существенно понижает удельное электрическое сопротивление за счет заполнения трещин минерализованной водой (до 170 г/л), но не оказывает существенного влияния на плотностные свойства пород.
Таким образом, первая закономерность вероятно характерна для небольших прогибов (грабенов) по поверхности фундамента, заполненных рифейскими отложениями, а вторая закономерность отражает поднятия (горсты), образованные интрузиями гранитоидов. На основании такой геологической интерпретации данных грави- и электроразведки по верхним кромкам гравитирующих тел проведена поверхность, которая отождествляется с поверхностью кристаллического фундамента.
По комплексу геофизических данных, используя характер расположения в разрезе аномально плотностных тел и зон повышенной электропроводности, построен разрез поверхности фундамента. Нетрудно видеть, что форма рельефа и глубинность фундамента в новой интерпретации существенно отличаются от поверхности фундамента, представленной ранее на Тектонической карте Беларуси. Отметим также некоторые особенности внутренней структуры фундамента: в южной части профиля между Могилевом и Оршей фундамент однороден, а севернее Орши он латерально неоднороден.
Существование в Оршанской впадине грабенообразных погружений поверхности фундамента более 2,5 км повышает перспективы нахождения здесь залежей нефти и газа. Тем более, что в России, на Даниловской площади Волыно-Среднерусской системы прогибов, генетически связанной с Оршанской впадиной, получены притоки