Смещение нуль-пункта гравиметра, физ. сущ-ть явл., способы учета и дост-ть операции. О возможности набл., обеспеч-х искл. искаж влияния смещ-я нуль-пункта.

Сила притяжения и сила тяжести, их физ.сущность. абс. и относит. методы измерения. Норм зн-е силы тяжести. Редукции и аном-и Буге и Фая.

Сила тяжести (Fт) - равнодействующая двух сил: силы ньютоновского притяж-я всей массой З (Fпр) и Fц, возник всл-е суточн вращ-я З. Отнесен к ед-це массы, эти силы хар-ся g = F/m, ньютоновского прит-я f=Fн/m и цетробежн p=P\m. g= геом сумме f и p. Сила притяж-я явл доминирующей, центроб. сила сост-ет 0,5% Fприт. Сила притяжения – к-л массы все Мземли опр з. всемирн тяг-я Ньютона: Fн≈G*mM/r², П=6,67 *10^-11м³/кг с². Центробежная сила – обусл-на вращением З вокруг своей оси и уменьш силу притяж-я, направлена перпенд осн оси вращ-я З P=mRw², w-угл ск-ть вращ-я.

Мерой Fт явл-ся то ускорение, кот возникает при свободном падении тела. [Гал=1см/с²] - ед. уск-я. В гр-ке прим мГал. Ср g =981 000 мГал. На экваторе Fпр min, за счёт большого Rз, Fц max, за счёт большого расстояния до оси вращения.

В практике г/р работ изучают относит зн-я силы тяжести от исходного пункта. Для измерения служат приборы – гравиметры. Абс измер-я нет необходимости проводить, но их м.провести с помощью маятниковых или др. измерений.

Норм зн-е с.т. –с.т., обусл-я суточн и притяж-м З, в предпол-и, что она состоит из однор-х по пл-ти конц-х слоев. Для опр-я наибол широко исп-ся норм формула Гельмерта:

γ₀=978030(1+0,005302sin²φ-

-0,000007sin²2φ) φ-широта

Редукция-поправка.

Чтобы все набл зн-я с.т. были сопоставимы, их приводят к одной пов-ти – уровню геоида. наблюд знач. Fт зависят не только от плотностных неоднородностей, т.е. геолог строения, но и от пространств положения точки набл. (высота, географ координаты), то наблюд значение (кот получаем с гравиметром) исп. для изучения геологич. стр. не может, для этого исп. аномалии Буге.

Dg_Б=g_набл+0,3086H-0.0419sH+dg_РФ-g.

∆g_ф=g_набл+0,3086Н-γ-ан-я Фая.

Где 0.0419 =2πGsH -поправка за промеж. слой; 0,3086H- поправка Фая (попр-ка в своб воздухе или попр-ка за высоту).

Аномалии с этой поправкой использ. при решении геодезиче задач, в геологии они не применяются. Для учёта масс распол-х м/у уровнем моря и гориз плоскости, проходящей ч/з т. наблюдения, - поправки за промеж слой. ∑ этих поправок есть поправка Буге- прим при реш-и геол задач. Влияние масс обусл-е неровностями рельефа учит-ся поправкой рельеф (ф-ла)

2.Гравиметр. съемка: регион и детальная. Роль опорных пунктов. Основ погрешности при проведении съемки.

В зав-ти от масштабности работ г/р съёмка делится на региональную и детальную.

Регион съёмка – на первых этапах исслед-я, когда необх общ.сведения о х-ре поля, выяснении общих закон-тями.

Дет съёмка- детализация исслед-й. Съёмки отлич масштабом и точностью опр-я аномалий. Регион: 1:200000, дет: 1:50000 и крупнее. Рез-ты рег. съёмки использ.при геологи-м картир., при изучении зон тектон-х разломов. Выяс-е осн. законом.структ. форм коры. Дет раб.- для поисков п.и., базир-ся на рекомендх регион.съёмки. При провед-и съёмок предвар-но разбивается сеть, кот.привяз. к оп пункту гос. сети.

При регион съемке сеть должна обеспечивать одинак точность из-я поля на всех участках по всем напр-ям. Широко исп-ся опор-е пункты - служат для увязки рез-ов в единую систему и для введения попр-ки за смещение 0-пункта. Это важно для сост-я листов сводной гравиметрич карты. Дет съемка проводится только на S-ях, персп-х на поиски мест-й п.и. Сеть состоит из парал-х профилей, расст-е м\ду кот в 3-5 раз больше шага по пр. Т.о. точн-ть изуч-я аном-го поля по профилям знач выше, чем на межпрофильных участках. В основе регион съемки принцип равном точн-ти по всей тер-и, то в основе дет - принцип макс точности в пределах изуч объекта.

При дет съёмках предпоч-е следует отдавать ме-кам работ, в кот. наличие оп-х пунктов не явл-ся обяз-м. Эта мет-ка изм-й отд-х приращений (МИОП) – ан-и в этой съёмке получ очень высокой точности. Кроме смещ-я нуль-пункта, ошибку в опр-е ан-и вносят: m₁ – ошибка опр-я опорного пункта; m₂ – «чистая» ошибка (ошибка изм-я с прибором); m₃ – ошибка привязки оп пункта; m₄ - ошибка опр-я высоты (опр-е ред Буге);

m₅ – ош-ка за смещ нуль-пункта;

m₆ – ошибка за влияние рельефа; m₇ – ошибка связ со стр-ой сети; m₈ – ошибка опр-я норм значения (широты).

Кажд из ошибок имеет свой вес и ∑-ную ошибку. m²=Σm_i² (в эту сумму не входит m₇). Сумма квадратов коэффициентов дб равна 1. Наибольшие «веса» имеют ошибки m₄, m₅. для каждой из них коэффициент 0,64. Для ост-х ошибок коэф-т изм-ся 0,16-0,32. Ошибка m₄ связана с топографич раб-ми и показ-т, что опр-е высоты должно проводиться с максим точн-ю. С т.з. гравиметрич работ, особая тщат-ть дб в опр-и поправки за смещ-е 0 – пункта. Источники ошибок: 1. Ошибки зависящие от внешних условий.

Влияние гидрогеологического режима местности (влагоемкость пород может значительно менятся в связи с выпадением осадков, а так же от сезона к сезону. В случае понижения уровня подземных вод на 1 м. – 0,013 мГал. Колебания уровня подземных вод от сезона к сезону в 5 – 10 раз больше, поэтому эффект от изменения гидрологического режима может быть 0,05 – 0,10 мГал),влияние микромейсм и вибрации,влияние измерения атмосферных условий, поверхностные плотностные неоднородности.

2. Инструментальные ошибки. Смещение нулб-пункта, температурные влияния, нелинейность шкалы.

3. Ошибки, зависящие от оператора.

Большое значение при детальной съемки пробретает учет поправки за влияние рельефа местности. При региональной съемкой поправка за влияние рельефа не учитывается, если она получается меньше 0,5m, и если съемка 1:200000 ошибка m =плюс,минус 0,8 мГал, иследовательно учет поправки представляется редко. При детальной же съемке поправкой редко пренебрегают. В условиях рельефа с однообразным изменением наклона поправки от точки к толчки изменяются незначительно и их график должен быть гладким. При независимом вычислении поправок во всех пунктах профиля график влияния рельефа получается пилообразным. Для устранения этого недостатка применяют интерполирование. Поправка за влияние рельефа по существу является частью поправки за притяжение промежуточного слоя, поэтому плотность, с которой эти поправки вычисляются, должны быть согласованы между собой. Плотность, которая составляет рельеф и плотность промежуточного слоя могут отличатся, и следовательно нужно уточнять с какой плотностью нужно подсчитывать поправку.

 

Смещение нуль-пункта гравиметра, физ. сущ-ть явл., способы учета и дост-ть операции. О возможности набл., обеспеч-х искл. искаж влияния смещ-я нуль-пункта.

Упр св-ва кварцевой сист. гравиметра со t измен., это приводит к тому, что отсчёт с течением t меняется. Если не учит. это (не вводить поправку), то интерп-ть нельзя. Для учёта смещ-я проводят повт-е набл-я, либо проводят набл. на опорных пунктах, где Fт известна и путём сопост-я с набл. берут разницу, кот. явл. смещением 0-пункта и разбрасывают её на рядов. точки рейса пропор-но t.

Факторы смещения:

- Упругое последей-е пружин. После снятия нагрузки послед-е выраж. в медл.возвращ. пружин в равновесное состояние.

- Измен. натяжения пружин в связи с регулировкой.

- Влияние поляризации. т.к. плавленый кварц -диэлектрик, то под возд. внешнего эл. поля свободные заряды перераспред. по пов., а связ заряды смещ-ся в противопол. стороны. Это приводит к деф-и и изменению механических напряжений (явл-е электрострикции).

- Упругие модули кварца хар-ся большими темпер.коэфф. и д.ослабления соответствующей зависимости примен.компенса-ционные устройства из метал. нитей с необходимыми термоэластич-ми св-ми. Всё это устр-во помещ в сосуд Дьюара, и это позволяет не измерять темп-ру, а поправку за ее эффект считать вкл-ной в поправку за смещение 0-пункта. Обычно счит, что в поправке за смещение 0-пункта учтены влияния притяж-я Луны и Солнца. Эти влияния в инт-ле 2 часа можно считать лин ф-ми t.

Для искл-я искаж. эф-та 0-пункта примен. различные методики наблюдения:

МИОП - методика измерения отдельных приращений, даёт наблюдения высокой точности.

Предложена Маловичко А. К. Наблюдения на пунктах проводят в последовательности: 0-1-0-1-... Т.о. на каждом пункте получают по 3 отсчета (кроме 1го и последнего), что позв изучить смещение 0-пункта и иск-ть пропуски ошибок, обус-е нестаб работой гравиметра.

Методика однократных измерений (МОИ) -Набл.начин. и заканч-ся на опорных пунктах, это сов-ть наблюдений, объединенных одной законом-тью смещения 0-пункта.

Мет-иа повт-х изм-й в обр-м ходе: Позв. более подробно, чем однократная, учесть смещение 0-пункта, т.к. на каждом пункте получают по два отсчета.

Мет-ка повт-х изм-й в прям ходе: Вычис-я смещ. нуль-пункта аналитич и графич (строят среднюю прямую).

4. Методики полевых наблюд:МОИ,МПИ,МИОП.

Грав рейс –сов-ть набл-й, объед-х единым учетом смещ-я 0-пункта грав-ра. Сущ-ют разл мет-ки, выбир в зав-ти от коэф-та надеж-ти грав-ра и проектной точн-ти опр-я набл-х знач-й с.т. и масштаба отчетн карты. При коэф-те надеж-ти менее 0,75 и больш ошибке прибора –миоп, 0,75-0,95 мпи обр ход. >=0,95 можно исп мои

МИОП - методика измерения отдельных приращений, даёт наблюдения высок точности. Предложена Маловичко А. К.

Обеспечивает возм.текущего контроля и искл.искажений, обусловленных нелинейным смещение нуль-пункта. Рейсы по МИОП можно нач-ть и заканч-ть на любом пункте, в т.ч. и на рядовом.

Наблюдения на пунктах проводят в последовательности: 0-1-0-1-2-1-2... Т.о. на каждом пункте получают по 3 отсчета (кроме 1 и последнего)

δgн.п=С(n3+n2-n1-n0)/4

∆g звена 2-3 ∆g=C (n1-n8+8 (n6-n3)+17(n4-n5)/24 C-цена дел

Для оптимиз-и рек-ся проводить по схеме 0-1-0-1-2-3-2-3-4-5-4-5..