Способ изучения движений земной поверхности
Изобретение относится к геофизике, в частности - к технике исследования физических явлений, происходящих в земной коре, которые могут быть использованы как при изучении геологического строения площадей, так и при изучении и прогнозировании геологических процессов и техногенного воздействия на геологическую среду. Цель изобретения - повышение эффективности работ, основанных на систематических геодезических и наклонномерных наблюдениях за движениями земной поверхности, за счет сокращения объема наблюдений и повышения их информативности. Для этого на участке работ перед выбором мест размещения пунктов геодезических и наклономерных наблюдений прокладывают вдоль створов этих наблюдений профили с пикетами на них. На пикетах профилей выполняют режимные гравиметрические измерения и выявляют неприливные изменения силы тяжести, на основании анализа которых судят о местоположении границ массивов пород, различающихся по характеристикам движения относительно друг друга. В местах, где характеризующие массивы пород особенности неприливных изменений силы тяжести проявлены наиболее отчетливо, располагают пункты геодезических или наклономерных наблюдений из расчета не более одного пункта на массив пород с каждой стороны от найденных границ.
Изобретение относится к геофизике, в частности к технике исследования физических явлений, происходящих в земной коре, которые могут быть использованы как при изучении геологического строения площадей, так и при изучении и прогнозировании геологических процессов и техногенного воздействия на геологическую среду. Цель изобретения повышение эффективности способа за счет сокращения объема наблюдений и повышения их информативности. Физической основой предлагаемого способа является изменение напряженного состояния горных пород земной коры, сопровождающееся движениями земной поверхности и возникающими в связи с этим ускорениями, котоpые могут быть измерены гравиметрами. Способ осуществляется следующим образом. На участке предстоящего изучения движений земной поверхности, где на основании анализа геологической и другой информации намечено местоположение створов геодезических наблюдений, прокладывают вдоль створов профили с пикетами на них. Расстояние между пикетами выбирают в зависимости от требований к детальности получения информации о движениях при решении конкретно поставленной задачи. Оно может варьировать от первых метров до первых сотен метров и более. На пикетах минимум трижды повторяют рейсы гравиметрических измерений (т. е. проводят режимные гравиметрические измерения). Рейсы осуществляют в дни, отличающиеся между собой по среднему атмосферному давлению не менее чем на 0,4% от среднего атмосферного давления дня производства первого рейса. Кроме того, общий временной интервал выполнения всех рейсов делают минимальным (до двух недель). Составляют каждый гравиметрический рейс из звеньев продолжительностью не более 30 мин, которые начинают и заканчивают измерениями на одном и том же опорном пункте. В каждое последующее звено рейса включают до 15% контрольных измерений на пикетах предыдущего звена, по которым вычисляют среднеквадратическую погрешность единичного измерения. Последняя является критерием качества измерений и не должна превышать 
0,02 мГал. Опорную гравиметрическую сеть не разбавляют. Минимум три рейса гравиметрических измерений на пикетах каждого профиля осуществляют от своего опорного пункта (опорного пункта профиля). Опорный пункт профиля можно использовать для измерений и на других профилях в тех случаях, когда время транспортировки гравиметра к нему настолько мало, что не нарушает отмеченного выше требования к длительности каждого звена гравиметрических районов. Если все пикеты профиля нельзя охватить измерениями одного рейса, профиль разбивают на части, а каждую часть отрабатывают от своего (промежуточного) опорного пункта. При отработке каждой части соблюдают требования, изложенные выше. Опорный пункт профиля располагают в непосредственной близости от профиля, но обязательно в пределах разрывных структур (зон разломов, тектонических нарушений) и вне участков местности, затронутых активными экзогенными процессами (оползни, курумы и т.п.) или подверженных вибрационным помехам техногенной природы. При выборе места опорного пункта профиля используют геологическую карту и дополняют ее геологической рекогносцировкой местности. Место каждого промежуточного опорного пункта выбирают на предыдущей по обработке части профиля, где до этого проводят анализ неприливных изменений силы тяжести и выделяют границы массивов пород; его располагают в пределах одной из этих границ. Если на предыдущей по отработке части профиля границы массивов пород не выделены (т.е. отсутствуют), отработке продолжают от опорного пункта профиля или от одного из ранее выбранных промежуточных опорных пунктов. Результаты всех рейсов гравиметрических измерений на каждом профиле изображают (без поправок за нормальный градиент гравитационного поля и влияние рельефа местности) в виде графиков аномальной величины наблюденных значений силы тяжести или (если была выполнена нивелировка пикетов) аномалий Буге. Затем на каждом профиле выделяют и анализируют неприливные изменения силы тяжести, для чего используют либо непосредственно эти графики, либо график величины среднеквадратического отклонения значений силы, вычисленной для каждого пикета по данным измерений всех рейсов. При выделении неприливных изменений силы тяжести по ее графикам считают, что изменения есть на тех пикетах, где максимальная разница между значениями силы тяжести из разных рейсов измерений превышает одну среднеквадратическую погрешность единичного измерения в самом плохом рейсе. Величина среднеквадратического отклонения значений силы тяжести на таких пикетах превышает ту же одну погрешность. При анализе неприливных изменений силы тяжести находят, во-первых, пикеты, где неприливные изменения силы тяжести отсутствуют или величина их локально понижена, во-вторых, пикеты, разделяющие интервалы профиля с резко различным уровнем величины неприливных изменений силы тяжести. Критерием количественной оценки во всех этих случаях является величина среднеквадратической погрешности единичного измерения в самом плохом рейсе. Дополнительно подвергают анализу направление неприливных изменений силы тяжести над разными интервалами профиля (ее рост или уменьшение во времени, т.е. фазу). На основании различия величины, а иногда еще и фазы, неприливных изменений силы тяжести каждый профиль разбивают на интервалы и отождествляют их с массивами пород, различающимися по характеристикам движения относительно друг друга, а границы интервалов с границами массивов. Пункты геодезических наблюдений располагают по обе стороны от найденных границ массивов пород, из расчета не более одного на массив, в местах, где характеризующие массивы пород особенности неприливных изменений силы тяжести (величина или еще и фаза) проявлены наиболее отчетливо. При геодезических наблюдениях за движениями земной поверхности на профилях используют расположенные на массивах пород пункты, а исходный геодезический пункт для каждого профиля совмещают с одним из опорных гравиметрических пунктов, от которых проводилось его гравиметрическое изучение.
Формула изобретения
СПОСОБ ИЗУЧЕНИЯ ДВИЖЕНИЙ ЗЕМНОЙ ПОВЕРХНОСТИ, включающий выбор мест размещения пунктов геодезических наблюдений на исследуемых створках в пределах площади работ, систематические геодезические наблюдения на пунктах и анализ получаемой информации, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективности способа за счет сокращения объема наблюдений и повышения их информативности, перед выбором мест размещения пунктов вдоль створов прокладывают профили с пикетами на них, выполняют на пикетах профилей режимные гравиметрические измерения и выявляют неприливные изменения силы тяжести, на основании анализа которых судят о местоположении границ массивов пород, различающихся по характеристикам движения относительно друг друга, а пункты наблюдений располагают по обе стороны от найденных границ, из расчета не более одного на массив пород, в местах, где характеризующие массивы пород особенности неприливных изменений силы тяжести проявлены наиболее отчетливо.
