Гравиразведка и магниторазведка

 

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

Старооскольский филиал

Воронежский государственный  университет

Геологический факультет

Кафедра геофизики 
 
 
 
 
 

  Курсовая работа  по гравиразведке  и магниторазведке

           
 
 
 
 
 

Выполнила: студентка 3 курса Тибекина Ю.С.

                                                         Проверила: Афанасьева О.А.                  
 
 
 
 
 
 
 
 

Старый  Оскол 2010

Содержание: 

1.Введение………………………………………………………………………………………3

2. Порядок выполнения курсовой работы…………………………………………………….4

  2.1 Вычисление гравитационных и магнитных аномалий от тел правильной формы (решение прямой задачи)………………………………………………………………………4

  2.2  Определение точности наблюдений…………………………………………………….5

  2.3  Определение  шага наблюдений…………………………………………………………5

  2.4  Определение  средних квадратических ошибок  полевых наблюдений………………6

  2.5  Выбор приборов………………………………………………………………………….6

  2.6  Расчет  расстояния между опорными точками…………………………………………6

  2.7  Разработка  схемы наблюдений при развитии  опорной сети……………..…………...7

3.Список литературы…………………………………………………………………………..8 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

1.Введение.

Методика  съемки  должна отвечать  требованиям  поставленной геологической  задачи.  При  этом надежность  интерпретации  геофизических  аномалий   зависит  от детальности  и  точности   изучения   геофизических   полей.

  Геофизические   съемки  в  первом приближении   можно разделить  на два   типа:  рекогносцировочные и детальные.  Подход к выбору  методик этих   двух  типов съемок различен. 

  При   рекогносцировочной  съемке  ставится   задача  только   выявления   аномалий   заданных размеров  и интенсивности. Поэтому съемка   должна быть проведена  с   точностью   менее  одной   трети  минимальной  амплитуды   интересуемых аномалий, а густота   съемочной сети  определяется   из  правила, по  которому на аномалию   должны попасть не менее  трех   точек  наблюдений.

  При   детальной съемке  ставится   задача  определения   размеров, формы и элементов залегания   геологических   объектов. При   этом точность  наблюдения   и густота   съемочной  сети  должны  обеспечить  требуемую   точность интерпретации.  Чаще  всего  поступают следующим   образом.  На основании априорной  информации  о   геологическом  строении  района, форме, размерах   и других   параметрах   геологических   объектов  рассчитывается   примерная гравитационная   или  магнитная   аномалии  от возмущающего  объекта.  Если известен   характер   аномалии,  то   нетрудно определить  необходимую   точность съемки, а затем   и густоту съемочной сети. Точность  съемки  должна быть  такой, чтобы ошибки  наблюдений   не оказали существенного влияния   на результаты  интерпретации,  а густота   сети  должна обеспечивать  возможность наиболее точного воспроизведения   всех   особенностей   аномальной кривой на графике.   В   зависимости от  выбранной точности  съемки  и густоты   сети  определяются   основные  положения   методики  съемки:  тип прибора, продолжительность рядовых рейсов  между опорными  точками,  средняя квадратическая   ошибка  измерений   на опорной и рядовой сети  и кратность наблюдений   на рядовых и опорных точках.

  При  выполнении  данной курсовой работы   необходимо: 

1)  четко   определить  геологическую   задачу,  поставленную   перед  съемкой,  и 

изучить  геологическую   обстановку  изучаемого района;

2) рассчитать  вдоль  профиля   значения  Zа и gа, обусловленные выбранными 

телами  правильной формы, и изобразить  их   в  виде  графиков аномалий;

3)  изучить   влияние  ошибок  в  определении   аномалий   на  результаты 

интерпретации  путем   искусственного  загрубления   значений   аномалий   в 

характерных точках ;

4) вычислить   точность  и  густоту  съемочной  сети;

5)  определить  основные  положения   методики  съемки. 

В   курсовой работе ставится   следующая   геологическая   задача: требуется   комплексом методов  магнитометрии  и  гравиметрии  для   целей  детальной  геологической  разведки определить  форму, размеры, глубину залегания   и  физические  свойства   тел  геологических   объектов,  сложенных средне -, сильномагнитными  и  плотными  рудами.  Тела   расположены  на достаточном удалении  друг   от друга так, что   взаимное влияние  одной аномалии на другую   не наблюдается.  Рудные  залежи  могут   быть  аппроксимированы телами правильной геометрической формы. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

2.Порядок  выполнения курсовой  работы.

2.1.Вычисление  гравитационных и  магнитных аномалий  от тел 

правильной  формы (решение прямой задачи) 

     В данной работе используется расчет прямых задач для шара по гравиразведке и по магниторазведке. 

1. Исходные данные для расчетов по гравиразведке :

     σ =2,2 г/см³

     h=45 м

     R=35 м,

     где σ - плотность, h-глубина, R-радиус 

При решении  прямой задачи для шара вычисляется  ∆g по формуле :

∆g= ,

где ∆g- гравитационная аномалия тела

М= - масса,

х – шаг по профилю 

-гравитационная постоянная

Вычислив ∆g, можно построить график, который имеет вид:

 
 

2) Исходные данные для расчетов по магниторазведке 

I=0.2 А/м

 h=45 м

R=35  м,

где I-намагниченность, h-глубина, R-радиус

При решении  прямой задачи вычисляется Z_a:

,

где Z_a – магнитная аномалия, возмущаемая шаром

M=,

где Za -

Чтобы перевести  полученные значения в нТл, необходимо умножить их на 4π*10²

Вычислив Z, можно построить график, который имеет вид:

 
 
 
 

2.2  Определение точности наблюдений.

Точность  наблюдений   обычно характеризуется   величиной средней  квадратической ошибки ε . Соотношение между средней квадратической ε и средней   арифметической σ_ср ошибками имеет вид: σ_ср = 0.8ε.

По величине средней квадратической ошибки магнитные съемки делятся на следующие виды:

- съемки грубой  точности ( );

- съемки средней  точности ( );

- съемки высокой  точности ( ).

Гравиметрические  съемки соответственно подразделяются на виды:

- съемки пониженной точности ( )

- съемки средней  точности  ( )

- съемки высокой  точности ( )

   Ошибки наблюдений сказываются  на результатах интерпретации  аномалий, так как в расчетные  формулы для определения элементов  залегания и других характеристик  геологических объектов в качестве  исходных данных входят абсциссы  и ординаты характерных точек  аномальных графиков. Чем больше  погрешности съемок, тем сильнее  искажены  результаты интерпретации. 

  Точность  выполненной интерпретации оценивается путем вычисления абсолютных относительных ошибок  определения каждого параметра. Абсолютная ошибка определяется по формуле: где значение параметра, полученное по данным интерпретации, теоретическое значение параметра объекта. Относительная ошибка определяется в виде:

На практике ошибки интерпретации в пределах 5% считаются приемлемыми.

1. Магниторазведка.

а) построим часть графика кривой Z_a,включающую точку (Z_1/2,X_1/2) ,в более крупном масштабе: вертикальный увеличим в 2 раза, горизонтальный в 5 раз. Z_1/2=0,5Z_max,Z_1/2=0,5*990=495 нТл.

б) загрубим значение Z_1/2 на 5%, получим

 ₌Z_1/2+0,05Z_1/2

₌495+0,5*495=520 нТл

в) откладываем это значение _{в точке} X_1/2.Через точку   (_, X_1/2) проводим прямую, параллельную теоретической части кривой. Найдем абсциссу точки пересечения загрубленной части графика с прямой у= Z_1/2.

г) находим приращение ∆_абс=_- X_1/2: ∆_абс=22.9-22=0,9м.

д) находим σ =_: % 

е) средняя арифметическая ошибка определяется по формуле: :

= г/см³ 

ж) средняя квадратическая ошибка: :

= нТл

Так как  =25.4, выбираем съемку грубой точности. 

2. Аналогичные действия можно произвести в случае с гравиразведкой:

∆g_1/2=0.65 мГал

∆g_1/2´=0.65+0.05*0.65=0.68   мГал     

∆_абс = 37-35=2 м      

 δ = %

σ_ср= мГал

ε= мГал 

Так как ε<0.1 мГал, то съемка высокой точности 
 

2.3.Определение  шага наблюдений 

В основу выбора расстояния между точками  наблюдений положен принцип, согласно которому все части графика, как  в точках наблюдения, так и между  ними должны быть равноточными. Поле между  точками наблюдения содержит ошибки за нелинейность. Эти  ошибки  называются   ошибками  интерполяции  и  обозначаются   δ_инт. Расстояние  между точками наблюдений   должно быть  таким , чтобы δ_инт < ε. Ошибка  за  нелинейность  поля   в линейной части аномалии  стремится   к нулю ,  а в зоне  экстремумов достигает максимального значения .

Для изучения этой ошибки возьмем верхнюю часть графика аномалии и увеличим его масштаб. Из значения ∆g_max (Z_max) вычтем каждое последующее значение Z,т.о. получив возрастающий ряд σ ,увеличивающийся с увеличением шага ∆x.Эту зависимость построим на следующем графике. Зная значение σ_ср, мы его находим на этом графике и экстраполируем его на ось шага(∆x).Находим шаг.