Гравиразведканинг физик ва геологик асослари


Оғирлик кучининг потенциали



Download 350,24 Kb.
bet2/6
Sana26.02.2022
Hajmi350,24 Kb.
#471755
1   2   3   4   5   6
Bog'liq
Geofizikasi Gravika

Оғирлик кучининг потенциали
Ернинг гравитацион майдони оғирлик кучи тезланишига тенг бўлган кучланганлик билан тавсифланади. Марказдан қочма кучнинг тезланиши тортишиш кучининг тезланишига нисбатан жуда кичик бўлгани учун амалда оғирлик кучининг тезланиши тортишиш кучининг тезланишига тенг қилиб олинади:
.
Гравиразведканинг бир неча масалаларини ечишда оғирлик кучи потенциал функцияси “W” ишлатилади. Ер марказидан R масофада жойлашган А нуқтада гравитацион потенциали
A га тенг. Ер марказида потенциал максимал қийматга эга. Ернинг марказидан узоқлашган сари потенциал узлуксиз камайиб боради.
R радиуснинг давомида А нуқтадан масофада жойлашган бошқа В нуқтада потенциал
B га тенг.
Иккита нуқтанинг потенциаллар айирмаси:
B A
га тенг бўлади.
нолга интилганда (лимитда), яъни жуда кичик бўлганда
га тенг бўлади. Бундан ни топамиз.
га тенг бўлгани учун , яъни оғирлик кучининг тезланиши Ер маркази йўналиши бўйича гравитацион потенциалнинг ҳосиласига тенг бўлади.
Т ортилаётган нуқтани қисм бўйича ҳаракат иши га тенг. Бундан аниқланади ёки оғирлик кучининг 1 г га тенг бўлган массанинг ∆R бўйлаб кўчириш иши бу қисмнинг учидаги гравитацион потенциал қийматларининг айирмасига тенг. Оғирлик кучи (гравитацион) майдонини потенциаллари доимий бўлган юзалар билан тасвирлаш мумкин. Улар эквипотенциал юзалар деб аталади. Оғирлик кучи векторлари шу юзаларга нормал (перпендикуляр) ҳолатда жойлашади. Суюқлик массанинг юзаси оғирлик кучи майдонида эквипотенциал юзасига тўғри келади. Ердаги океанларнинг тинч ҳолатидаги юзани геоид дейилади. Геоид эллипсоид шаклига яқин бўлади.
Ҳ ақиқий Ерда геоид эллипсоид билан тўғри келмайди. Чунки ортиқ масса қўшимча гравитацион потенциални яратади. У эквипотенциал юзани (геоидни) эгилишига олиб келади. Агар σ0 бўлса, тепага эгилади. Агар 11-расм
σ0 бўлса, пастга эгилади, (g – A ва В нуқталардаги g нинг ўрта қиймати) (11-расм).
Оғирлик кучининг тўлиқ вектори деярли учта координата ўқлари бўйича гравитацион потенциалнинг ҳосилаларидан аниқланади:

Оғирлик кучининг x, y, z координата ўқларига проекциялари -
оғирлик кучининг ташкил этувчилари билан таърифланади.
g – оғирлик кучининг тўлиқ қиймати

потенциалнинг вертикал градиенти.


Потенциалнинг горизонтал
градиентлари
Агар , Z ўқи Ер марказига йўналтирилган ва x=y=0 бўлса, унда га тенг ва га тенг бўлади. Гравиразведкада потенциалнинг иккинчи тартибли ҳосилалари ҳам ўрганилади.
-градиентлпр
Агар, формула ҳисобига олинса, унда бу ифодаларни физик маъноси аниқланади. Масалан “Х” ўқи бўйича оғирлик кучининг ўзгариш (градиентини) тезлигини билдиради, яъни “Х” ўқи бўйича оғирлик кучининг горизонтал градиенти бўлади. Оғирлик кучи градиентининг ўлчов бирлиги Этвеш (Е) қабул қилинган (СГС тизимида). ва 1 км масофада оғирлик кучининг 0,1 мгал га ўзгаришини билдиради.
оғирлик кучининг вертикал градиенти.
оғирлик кучининг Y ўқи бўйича горизонтал градиенти.
Иккиламчи тартибли ҳосилалар
- кузатув нуқтасидаги геоид юзасини тавсифлайди.
Оғирлик кучининг абсолют (тўлиқ) ва нисбий ўлчовлари

Оғирлик кучининг ўлчовлари тўлиқ (абсолют) ва нисбий бўлиши мумкин.


Абсолют ўлчовларда – ҳар бир нуқтада оғирлик кучининг тўлиқ қийматлари аниқланади.
Нисбий ўлчовларда – ҳар бир нуқтада баъзи асос қилиб олинган (таянч) нуқтага нисбатан оғирлик кучининг орттирмалари, яъни айирмалари аниқланади. Абсолют (тўлиқ) ўлчовларда маятник асбоблари ишлатилади. Нисбий ўлчовларда гравиметрлар ва маятник асбоблари ишлатилади.
Абсолют ўлчовларга жуда кўп вақт сарфланади. Шунинг учун гравиразведка дала ишларида нисбий ўлчовлар ўтказилади.
Оғирлик кучининг градиентларини ўлчаш учун градиентометрлар ва вариометрлар ишлатилади.
Оғирлик кучининг нормал қиймати

Ернинг бир жинсли, зичликлари доимий бўлган концентрик қатламлардан ташкил топган деб ҳисобланган ва оғирлик кучининг геоид юзаси учун ҳисобланган назарий қийматини оғирлик кучининг нормал қиймати деб аталади.


Француз олими А. Клеро Ернинг шакли сфероид (шарга ўхшаш) деб фараз қилиб қуйидаги формулани чиқарган.
.
Бу ерда, - оғирлик кучининг экватордаги қиймати (978.016 мгал);
- географик кенглик; - айланиш бурчак тезлигига ва сфероиднинг сиқилишига боғлиқ бўлган коэффициент:

Гельмерт Ерни эллипсоид деб ҳисоблаган ва аниқроқ формулани чиқарган:

бу ерда, β1 ва β 2 - ернинг шаклига ва айланиш бурчак тезлигига боғлиқ бўлган коэффициентлари:
- ларга тенг
(Мгал) гравиразведкада ишлатиладиган оғирлик кучининг нормал қийматининг формуласи (МДҲ мамлакатларда).

Оғирлик кучи аноманиялари

Ўлчанган оғирлик кучи ва шу нуқта учун оғирлик кучи нормал қийматининг фарқи оғирлик кучининг аномалияси (гравитацион аномалия) дейилади.


.
Оғирлик кучи Ер юзасида ўлчанади, оғирлик кучининг нормал қийматлари эса геоид юзаси учун ҳисобланади. Аноманияларни таққослаш қиёфасига келтириш зарур. Бу холатда тузатишлар (редукциялар) киритилади ва бундай жараённи редукциялаш дейилади.
Оғирлик кучининг аноманияларини ҳисоблаш учун ҳар хил редукциялар киритилади.
1) Бўш ҳавога киритилган (баландлик учун) тузатиш.
Бу тузатишни киритганда ўлчаш нуқтасини океан сатҳига нисбатан баландлиги ортгани ҳисобга олиниб, океан сатҳи ва ўлчаш нуқтаси оралиғида тортувчи массалар йўқ деб фараз қилинади. Бу редукцияни киритишнинг мақсади шундаки, баландлик ортганда ўлчанган «g» нинг қиймати камаяди. Бу редукцияни номи - Фая редукциясидир. У мусбат бўлиб ва қуйидаги формула бўйича ҳисобланади:

бу ерда, Н – кузатув нуқтасининг баландлиги (м) (12-расм). Бу тузатма билан ҳисобланган аномалия – Фая аномалияси дейилади.
2) Оралиқ қатлам учун тузатиш.
Бунда кузатув нуқтаси ва геоид орасидаги оралиқ қатламдаги массаларнинг тортишиш кучининг таъсири ҳисобга олинади ва у қуйидаги формула орқали аниқланади:

бу ерда σқ – оралиқ қатламдаги тоғ жинсларининг ўртача зичлиги;
Н - оралиқ қатламнинг қалинлиги.
Тоғли районларда оралиқ қатламнинг ўртача зичлиги 2,67 г/см3 га тенг қилиб олинади, текислик районларда эса, 2,3 г/см3 деб қабул қилинади. Оралиқ қатлам массалари ўлчанган оғирлик кучи қийматини кўпайтиргани учун бу тузатиш манфий бўлади.
3) Шу иккита тузатишларнинг тўплами БУГЕ тузатмаси дейилади:
қН.
Бундан ташқари, рельеф учун ҳам тузатиш киритилади . Рельеф учун ҳар доим мусбат бўлади, чунки нотекис ўлчанган «g» нинг қийматини камайтиради. Учта тузатишларнинг йиғиндиси «Бyгe» нинг тўлиқ редукцияси деб аталади.
унда ҳисобланган аномалия - Буге аномалияси.
4) Денгиз ва океанлар суви остида ўтказиладиган кузатувлар учун Прей редукцияси ҳисобланади:
бу ерда, σс – сувнинг зичлиги, h – кузатув нуқтасигача бўлган чуқурлик. Бу кузатиш билан ҳисобланган аномалия – Прей аномалияси деб аталади.
Амалда, гравиразведка дала ишлари натижасида ўрганилган Буге аномалиясини таҳлил қилишга асосланган.
Тоғ жинсларининг зичлиги
Жисмнинг зичлиги бу массанинг ҳажмга нисбатига тенг;

Бу ерда m – жисмнинг массаси; V – жисмнинг ҳажми. Зичликни ўлчаш бирлиги СГС тизимида г/см3, СИ тизимида кг/ м3. Тоғ жинсларининг зичлиги таркибига, ғоваклигига, намлигига ва ғовакликларни тўлдирувчининг зичлигига боғлиқ.
Жинсларни ташкил этувчи кўпгина минералларнинг зичлиги 2,5 г/см3 дан 3,2 г/см3 оралиғи тўғри келади ва улар ғоваклиги кичик бўлган жинслар зичлигининг қийматини аниқлайди.
Тоғ жинсининг зичлиги, суюқлик ва газсимон фазалар массаларининг умумий ҳажмига нисбати билан аниқланади. Ғоваклик – бу ғоваклар ҳажмини жинснинг умумий ҳажмига нисбати:
.
Ҳажмли, зичлик бу қаттиқ фазанинг массасини умумий ҳажмига нисбати:
.
Зичликни энг катта қийматлари магматик жинсларда бўлади. Уларнинг ғоваклиги кам (1-2%) бўлгани учун зичликларининг қиймати петрографик таркибига боғлиқ. Магматик жинсларнинг асослиги ортиши билан зичликнинг қиймати ортади. Масалан, зичликнинг ўртача қийматлари гранитларда – 2.6 г/см3, диоритларда – 2.8 г/см3, габброда – 2.9 г/см3, ўта асослик жинсларда – 3.0 г/см3 атрофида бўлади.
Эффузив жинсларнинг зичлиги интрузив жинсларга ўхшаш ёки бироз паст бўлади. Чўкинди жинсларнинг зичлиги: таркибига, ғоваклигига ва намлигига боғлиқ, ҳамда магматик жинсларга нисбатан анча кичик бўлади. Чўкинди жинсларнинг ғоваклиги кенг оралиқда ўзгариши сабабли зичлигининг қиймати ҳам шундай ўзгаради (кимёвий жинслардан ташқари, чунки уларнинг ғоваклиги паст – гипс, ангидрит, тош тузи).
Терриген жинсларнинг зичлиги ўрта ҳисобда 2.2 г/см3 тенг бўлиб, чуқурлик бўйича қонунли 1.8 дан 2.6 г/см3 гача ортади, чунки босим ошганда ғоваклик камаяди. Жинсларнинг ғоваклиги ва дарзлиги ортганда зичлик камаяди. Чўкинди жинслар доналарининг диаметри камайганда зичлиги ортади. Намлик ошганда зичлик ортади.
Метаморфик жинсларнинг зичлиги таркибига, метаморфизм турига ва даражасига боғлиқ. Ҳудудий динамометаморфизм ҳосил қилувчи чўкинди жинсларнинг зичлигини оширади. Метаморфик жинсларнинг зичлиги магматикларга нисбатан кичик, чўкиндиларга нисбатан юқори бўлади.
Гидротермал ва метасоматик жараёнлар одатда магматик ва метаморфик жинсларнинг зичлигини пасайтиради, лекин чўкинди жинсларнинг зичлигини орттиради. Ўта асосли жинсларнинг серпентинлаштириши зичликни 2.5 – 2.6 г/см3 гача пасайтиради. Металли фойдали қазилма маъданларида зичлик юқори ва таркибидаги сульфидлар ва оксидлар концентрациясига боғлиқ. Хромитлар (3.3 – 4.4 г/см3), темир (3.7 – 4.3 г/см3), колчедан (3.5 – 5.5 г/см3)ва полиметалл (3.2 – 5.5 г/см3) маъданлар юқори зичликга эга.
Колчедан ва полиметалл маъданларининг оксидланиши зичликни пасайтиради. Барит, корунд юқори зичликка эга (4.6 г/см3 гача). Зичликнинг кичик қийматлари тузларда, кўмирларда кузатилади, (галит – 2.15 г/см3, силвин – 2.0 г/см2, тошкўмир – 1.3 – 1.4 г/см3, антрацит – 1.4 – 1.5 г/см3) бўлади.
Зичлик кўпроқ гидростатик тортиш усули билан аниқланади. Бунда намуна ҳавода Р1 ва сувда Р2 тарозида оғирлиги тортилади ва қуйидаги формула бўйича зичлик аниқланади:
.

Чўкинди жинсларнинг зичлиги 2- жадвал



Download 350,24 Kb.

Do'stlaringiz bilan baham:
1   2   3   4   5   6




Ma'lumotlar bazasi mualliflik huquqi bilan himoyalangan ©hozir.org 2024
ma'muriyatiga murojaat qiling

kiriting | ro'yxatdan o'tish
    Bosh sahifa
юртда тантана
Боғда битган
Бугун юртда
Эшитганлар жилманглар
Эшитмадим деманглар
битган бодомлар
Yangiariq tumani
qitish marakazi
Raqamli texnologiyalar
ilishida muhokamadan
tasdiqqa tavsiya
tavsiya etilgan
iqtisodiyot kafedrasi
steiermarkischen landesregierung
asarlaringizni yuboring
o'zingizning asarlaringizni
Iltimos faqat
faqat o'zingizning
steierm rkischen
landesregierung fachabteilung
rkischen landesregierung
hamshira loyihasi
loyihasi mavsum
faolyatining oqibatlari
asosiy adabiyotlar
fakulteti ahborot
ahborot havfsizligi
havfsizligi kafedrasi
fanidan bo’yicha
fakulteti iqtisodiyot
boshqaruv fakulteti
chiqarishda boshqaruv
ishlab chiqarishda
iqtisodiyot fakultet
multiservis tarmoqlari
fanidan asosiy
Uzbek fanidan
mavzulari potok
asosidagi multiservis
'aliyyil a'ziym
billahil 'aliyyil
illaa billahil
quvvata illaa
falah' deganida
Kompyuter savodxonligi
bo’yicha mustaqil
'alal falah'
Hayya 'alal
'alas soloh
Hayya 'alas
mavsum boyicha


yuklab olish