Лабораторная работа № 1. Тема: Построение гравиметрических карт аномалий силы тяжести с редукциями в свободном воздухе и Буге (стр. 1 )

Лабораторная работа № 1.

Тема: Построение гравиметрических карт аномалий силы тяжести с редукциями в свободном воздухе и Буге

Цель: Освоить методику построения гравиметрических карт аномалий силы тяжести с редукциями в свободном воздухе и Буге.

Содержание: Для 25 гравиметрических пунктов, расположенных по трапеции через по широте и долготе, вычислить аномалии силы тяжести с редукцией в свободном воздухе и Буге. Построить гравиметрические карты аномалий силы тяжести в масштабе с сечением изоаномал через 5 мГал.

Исходные данные для выполнения лабораторной работы № 1 приведены в приложениях.

Основные сведения из теории.

Гравитационной аномалией силы тяжести называется разность между измеренными и нормальными значениями силы тяжести в данной точке.

(1)

где - редуцированное значение силы тяжести с физической поверхности Земли к соответствующей точке на поверхности геоида,

- нормальное значение силы тяжести на поверхности эллипсоида [7]

(2)

где - широта места наблюдения.

В гравиметрии широкое распространение получили аномалии:

в свободном воздухе:

(3)

и Буге:

(4)

где - поправка за высоту точки над уровнем моря, в мГал.

(5)

- поправка учитывающая влияние масс, заключенных между уровнем точки наблюдения и поверхностью геоида - промежуточный плоскопараллельный слой толщиной

(6)

где - средняя плотность пород промежуточного слоя. Принята равной .

Порядок выполнения работы.

а) Вычисление нормального значения силы тяжести на поверхности эллипсоида по формуле (2)

б) Вычисление аномалий силы тяжести с редукцией в свободном воздухе по формуле (3)

в) Вычисление аномалий силы тяжести с редукцией Буге по формуле (4)

г) Построить гравиметрическую карту аномалий силы тяжести в масштабе 1 : 1 с сечением изоаномал через 5 мГал с помощью программного пакета машинной графики SURFER.

Информацией для построения карты аномалий силы тяжести с редукцией в свободном воздухе является файл d1n. dat (n - номер варианта), представленный в виде таблицы

Для начала работы с графическим пакетом SURFER необходимо запустить программу surfer. exe. Программа содержит главное меню и меню второго уровня. Выбор опций меню и графических установок пакета производится клавишей “Enter”.

Порядок построения гравиметрической карты.

1. Выбираем опцию главного меню “Grid”. Указываем имя файла с данными d1n. dat. В меню второго уровня выбираем опцию “Begin”. В результате получаем файл с регулярно расположенными точками данных - d1n. grd.

2. Файл d1n. grd является исходным для создания граивметрической карты. Его необходимо указать в качестве исходного при выборе опции главного меню “Topo”.

Следующие, установленные по умолчанию, параметры могут быть переопределены пользователем:

“Level” - интервал в мГал между контурными линиями (рекомендуется 5);

“Conline” - вид контурных линий: рекомендуется выбрать - частоту помеченных линий - каждая вторая, сглаживание - “Yes”.

При выборе опции “Output” - создается файл, подготовленный для вывода на печать d1n. plt.

3. Для распечатки графического файла, созданного в “Topo”, выбираем опцию “Plot”.

При необходимости можно изменить масштаб по осям X и Y. Результатом работы является файл d1n. opt.

Гравиметрическую карту необходимо подписать, указав масштаб и интервал между изолиниями. Аналогично выполняется построение гравиметрической карты аномалий силы тяжести с редукциями Буге в масштабе 1:1000000 с сечением изоаномал 5 мГал.

Пример выполнения работы.

Исходные данные варианта № 1.

Таблица1

		980231.0	980289.1	980292.9	980312.4	980301.5
		1080	820	750	600	630
		980175.0	980205.5	980203.5	980217.0	980219.9
		1130	1000	1000	850	800
		980093.0	980113.8	980131.6	980141.4	980174.1
		1200	1150	1070	1010	930
		980016.8	980031.2	980076.6	980091.4	980116.2
		1240	1190	1100	1030	1000
		979957.3	979990.0	980020.7	980032.6	980056.2
		1310	1220	1130	1090	980

1.  Нормальные значения силы тяжести на поверхности эллипсоида.

Таблица2

	980523.980	980475.075	980435.954	980387.052	980338.151

2.  Вычисление аномалий силы тяжести с редукцией в свободном воздухе.

Таблица3

	40.31	18.17	0.35	-26.40	-28.0
	48.64	39.02	37.02	4.20	-8.30
	27.37	32.74	25.85	17.10	25.10
	12.41	11.38	29.00	22.20	37.70
	23.42	28.43	31.3	30.8	20.5

3.  Вычисление аномалий силы тяжести с редукцией Буге.

Таблица4

	-80.5	-73.6	-81.7	-93.5	-98.5
	-77.8	-72.8	-74.8	-90.8	-97.8
	-106.9	.96.9	-93.8	-95.9	-78.9
	-126.3	-121.7	-94.0	-93.0	-74.1
	-12.1	-108.1	-95.1	-91.1	-89.1

4.  Построение гравиметрической карты аномалий силы тяжести масштаба 1:1000000 с сечением изоаномал через 5 мГал с помощью пакета SURFER.