Гравиразведка » Обсуждения


Bookmark and Share




Внутренние напряжения в горных породах как причина гравитационных аномалий

Май 14, 2018 | 14:05

Хочу привести доводы, что причинами гравитационных аномалий являются не различия в плотности залегающих пород, а наличие внутренних напряжений в них. Рассмотрим визуализацию результатов гравиметрической съемки Великой пирамиды Хеопса. Эту работу провели французские исследователи в 1986 году. Были обнаружены по периметру пирамиды широкие полосы с меньшей, примерно, на 15% плотностью. Почему образовались разреженные полосы вдоль стен пирамиды, французские ученые объяснить не смогли. Учитывая, что данное изображение, по сути своей, является проекцией сверху, такое распределение плотностей не может не удивлять.
3.jpg
И, следовательно, в разрезе это распределение плотностей должно выглядеть примерно так:
4.jpg
Такое распределение плотностей мне кажется нелогичным. Вернемся к первому изображению. В нем угадывается спираль, что недвусмысленно указывает на порядок возведения пирамиды – последовательное наращивание боковых граней с переходом по часовой стрелке. В этом нет ничего удивительного — такой способ строительства наиболее оптимален. И так как ко времени наложения нового слоя предыдущий уже успел просесть, то, в свою очередь, новый, проседая, «стекает» по старому, как отдельный пласт. И вся пирамида, таким образом, не представляет собой не совсем монолитную конструкцию – ее каждая сторона состоит из нескольких отдельных слоев.
Допустим, если придерживаться общепринятой установки, эти аномалии могли быть вызваны уплотнением грунта под давлением наклонных пластов. Однако известно, что пирамида стоит на скальном основании, которое никак не могло уплотниться на 15%. А теперь взгляните, что получается, если придерживаться мнения, что аномалии – результат различия внутренних напряжений, вызываемых давлением отдельных боковых слоев на скальный грунт.
5.jpg
Такая картина, на мой взгляд, выглядит более логичной.
Вне всякого сомнения, анализ гравиметрических данных — это очень сложная задача со многими неизвестными. Неоднозначности толкований здесь избежать трудно. Тем не менее, ряд тенденций указывают на то, что отклонения значения силы тяжести порождаются не различиями в плотности залегающих пород, а наличием внутренних напряжений в них. Напряжения сжатия порождают положительные аномалии, а напряжения растяжения – отрицательные.
Если исходить из такого предположения, то внутренние напряжения сжатия должны накапливаться в твердых горных породах, таких, как базальт, и действительно — базальтовые вулканические острова и гряды океанических островов характеризуются значительными положительными аномалиями Буге. Горные породы малой твердости – осадочные, пеплы, туфы и т.д., обычно образуют минимумы. В областях молодых поднятий преобладают напряжения растяжения, и там наблюдаются отрицательные аномалии силы тяжести. Растяжения земной коры имеет место в области абиссальных желобов, и последние обладают резко выраженными поясами отрицательных гравитационных аномалий.
В областях поднятия в гребне преобладают напряжения растяжения, а у его подножия — напряжения сжатия. Соответственно и аномалии Буге имеют минимум над гребнем поднятия и максимумы по его сторонам.
Аномалии силы тяжести на материковом склоне в большинстве известных случаев связывают с разрывами и разломами коры. Отрицательные аномалии силы тяжести океанских хребтов с большими градиентами так же связывают с проявлениями тектонических движений.
Наличие напряжений на растяжение вызывает появление разрывов и образование внутренних полостей, поэтому имеющие место совпадения отрицательных аномалий и полостей вполне закономерны.
В работе «ГРАВИТАЦИОННЫЕ ЭФФЕКТЫ ПЕРЕД СИЛЬНЫМИ УДАЛЕННЫМИ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯМИ» ХАИН В. Е., ХАЛИЛОВ Э. Н., указывают, что многократно зарегистрированы вариации силы тяжести перед сильными землетрясениями, эпицентры которых находятся на удалении в 4-7 тысяч километров от регистрирующей станции. Характерно, что в большинстве случаев, перед далекими сильными землетрясениями наблюдается сначала снижение, а затем увеличение силы тяжести. В подавляющем большинстве случаев наблюдается «вибрация записи» — относительно высокочастотные колебания показаний гравиметра, с частотой 0,1—0,4 Гц, которая прекращается сразу после землетрясения(!).
bez_imeni-6.jpg
В Словакии провели микрогравиметрическое исследование двух старых церквей. Обе стоят на скалистых холмах, так что уплотнение грунта под стенами исключается. На обоих изограммах видны положительные аномалии под стенами:
%D1%80%D1%83%D0%B8%D0%BD%D1%8B.jpg
Статья: Microgravity and Ground-penetrating Radar Investigations of Subsurface Features at the St Catherine's Monastery, Slovakia DOI: 10.1002/arp.1450
%D1%86%D0%B5%D1%80%D0%BA.jpg
Статья: METHOD FOR CALCULATION OF THE BUILDING EFFECT CORRECTION IN MICROGRAVITY TECHNIQUE DOI: 10.3997/1873-0604.2012034
Понимаю, что неизбежна огромная инерция разработанных годами методик, опубликованных научных работ, но попытавшись пересмотреть общепринятую установку зависимости гравитационных аномалий от плотности пород, гравиметристы, возможно, смогли бы добиться большей определенности при анализе полученных данных, и более того, даже несколько расширить поле своей деятельности. Например, можно дистанционно контролировать распределение нагрузки на грунт несущих опор крупных мостов, аналогичным образом – плотин.
Гравиметрическая съемка — наиболее дешевый способ геологоразведки. Устранение дезориентирующего фактора при интерпритации результатов гравиметрических данных повысит эффективность более дорогостоящих методов — сейсморазведки, бурения скважин и, следовательно, сделает весь процесс разведки полезных ископаемых менее дорогостоящим.
Есть чрезвычайно простой проверить это утверждение. Фабричные трубы большой высоты под действием ветра, хотя это и незаметно снизу, отклоняются от вертикального положения, раскачиваются, и при этом в них появляются большие внутренние напряжения. Если в ветреную погоду установить гравиметр непосредственно у подножия такой трубы и провести серию измерений, то разброс значений должен резко возрасти.
Есть и более сложный способ: провести сравнительные микрогравиметрические измерения над вертикальным промышленным прессом высокой мощности, в области вертикальной проекции его подвижной поперечины. Одно измерение до сжатия, а второе — во время сжатия. Во втором измерении должна появиться положительная аномалия.
Ссылка на полный текст статьи:
https://forum.detectation.com/forum/viewtopic.php?f=18&t=4075&sid=c9611b8d64432a3714244a80ab9ce9a3
Статья на английском, но прекрасно переводится в Google Translate.


Нет комментариев  

Вам необходимо зайти или зарегистрироваться для комментирования