Глоссарий по курсу «Геофизика» ВВЕДЕНИЕ В ГЕОФИЗИКУ. ГРАВИТАЦИОННОЕ И МАГНИТНОЕ ПОЛЯ Геофизика - фундаментальная наука, ориентированная на изучение влияния физических полей Земли. Геофизический мониторинг – слежение, оценка и прогнозирование природнотехногенных процессов по изменениям связанных с ними физических полей. Гравитационное поле – материальная среда взаимодействия механических масс, описываемого законом Ньютона. Гравитационная постоянная – физическая константа в формуле закона Ньютона (f=66,7*10-12 м3/(кг*с2). Земной сфероид - однородный сфероид, сплюснутый у полюсов с полярным радиусом 6357 км и экваториальным – 6378 км, коэффициент сжатия - 1/298,25. Плотность избыточная – разность плотностей вмещающих пород и пород структуры, создающих гравитационную аномалию. Поправка Буге – суммарная поправка за высоту и промежуточный слой. Поправка Фая (поправка за высоту или "свободный воздух") – поправка в значение силы тяжести за притяжение масс, расположенных между физической поверхностью и уровнем моря. Уровенная поверхность – поверхность, влюбой точке которой сила притяжения направлена к ней нормально (вертикально) и гравитационный потенциал имеет постоянное значение. Магнитное поле – материальная среда взаимодействия магнитных масс, описываемого законом Кулона. Изодинамы, изогоны, изоклины – линии равных значений напряженности магнитного поля, углов магнитного склонения и наклонения. Инверсия геомагнитных полюсов – изменение направления геомагнитного поля на обратное с интервалами от 0,5 до 50 млн. лет. Магнитная восприимчивость – способность горных пород намагничиваться под воздействием внешнего магнитного поля. Магнитный диполь – система двух разноименных точечных масс, расстояние между которыми мало по сравнению с расстоянием до точек измерений. Магнитосфера – область вокруг Земли, занятая магнитным полем. Магнитные массы – мера количества магнетизма магнита. Магнитные полюса – точки сосредоточения равных по величине и обратных по знаку магнитных масс, существующих только в паре. Магнитная постоянная – магнитная проницаемость вакуума (μ0=4πּ10-7 Гн/м). Остаточная намагниченность – часть полной намагниченности ферромагнитных объектов после прекращения действия внешнего магнитного поля. Пульсации магнитные – коротко периодные вариации от токовых вихрей верхней части атмосферы. ЭЛЕКТРОМАГНИТНОЕ И СЕЙСМОВОЛНОВОЕ ПОЛЯ Электромагнитное поле – материальная среда взаимодействия электрически заряженных частиц, в совокупном виде характеризующаяся суммой электрического и магнитного полей, приводящей к существованию в этой среде электромагнитных волн. Анизотропия удельного электрического сопротивления – зависимость удельного сопротивления от направления пропускания постоянного тока через гетерогенную среду. Диэлектрическая проницаемость – коэффициент пропорциональности между электрической индукцией и напряженностью электрического поля, показывающий во сколько раз уменьшается сила взаимодействия электрических зарядов при переносе их из вакуума в исследуемую среду. Кажущееся удельное электрическое сопротивление – удельное электрическое сопротивление (УЭС) в неоднородных геологических разрезах, представляющее собой некоторую расчетную величину, зависящую от различия по УЭС и занимаемым объемам неоднородностей, слагающих тот или иной разрез (слоев, включений и.т.д), и величин измеренных параметров при заданном пространственном размещении электроразведочной установки. Коэффициент четырехэлектродной установки AMNB – множитель, зависящий от взаимного расположения измерительных (MN) и питающих (АВ) электродов. Модели волновая, квазистационарная и стационарная – упрощенные модели электромагнитных полей, в которых обычно рассматривают теорию электроразведки для случаев непроводящей среды (волновая модель), медленно меняющегося (квазистационарная модель) и не изменяющегося во времени(стационарная модель) электромагнитного поля. Проводимость продольная суммарная - сумма продольных проводимостей отдельных слоев (отношение толщины к удельному электрическому сопротивлению) при протекании тока вдоль напластования. Процесс становления поля – процесс распространения в земле электромагнитного поля, возбуждаемого включением или выключением постоянного тока в питающей цепи. Ток проводимости – движение электрических зарядов в проводнике. 135 Ток смещения – изменение во времени (в зависимости от частоты) электромагнитного поля, то есть волновой процесс смещения , релаксации, ориентации (дипольной, ионной, атомной) двойных электрических слоев. Эффективная глубина проникновения электромагнитной волны – расстояние, на котором на котором амплитуда волны уменьшается в n число раз. Сейсмоволновое поле – материальная среда упругих колебаний вследствие деформаций, возникающих в природных объектах в результате ударов, взрывов, землетрясений и т.д. Волны обменные – тип волн, когда с одной стороны границы падает продольная волна, а с другой стороны границы, после отражения, эта волна входит в среду как поперечная. Волны объемные – продольные и поперечные волны, распространяющиеся по всему объему упругой среды. Волны поверхностные – волны, существующие вблизи поверхности раздела Земля-воздух, то есть на границе раздела сред с разными физическими свойствами. Волны плоские неоднородные – волны, амплитуда которых в процессе их распространения не остается постоянной, а быстро затухает с глубиной. Волны плоские однородные – волны, амплитуда которых в процессе их распространения остается постоянной. Волны рефрагированные – волны с искривленными сейсмическими лучами, обусловленными слоистостью среды. Динамический диапазон – отношение максимальных амплитуд регистрируемых колебаний к минимальным. Дисперсия скорости аномальная – зависимость скорости от частоты, когда скорость уменьшается с увеличением длины волны. Закон Гука – прямо пропорциональная связь между упругими напряжениями и деформациями. Зоны Френеля – кольцевые области, на которые разбивается фронт волны в поле смещений (возмущений) среды. Коэффициент Пуассона – отношение относительного сжатия к относительному растяжению. Модуль Юнга – коэффициент, характеризующий сопротивление горной породы растяжению или сжатию. РАДИАЦИОННОЕ И ТЕПЛОВОЕ ПОЛЯ Радиационное поле – материальная среда радиоактивных излучений Солнца, горных пород земной коры и техногенных источников на Земле. Радиоактивность – самопроизвольный распад ядер атомов неустойчивых элементов, подчиняющийся определенному статистическому закону. Радиоактивность искусственная – радиоактивность, создаваемая в устойчивых атомных ядрах путем облучения их потоками нейтронов или бомбардировкой протонами, нейтронами, α-, β-, γ-частицами. Радиоактивные свойства пород – количественные показатели, характеризующие способность природных объектов создавать естественные и искусственные поля ионизирующего и нейтронного излучения. Радиометрические съемки – изучение в заданном масштабе проявления и распределения радиоактивных полей посредством специальной аппаратуры в вариантах пешеходном, автомобильном и аэро. Тепловое поле – материальная среда существования тепловых потоков, создаваемых естественными (за счет солнечной радиации), искусственными (в результате вулканической деятельности, действия термальных вод и техногенных тепловых объектов) источниками тепла. Тепловой поток – передача тепла контактным способом посредством молекулярной теплопроводности. Тепловой баланс – расчётное соотношение на основе закона сохранения и превращения энергии поступающих и расходуемых тепловых потоков. Геотермический градиент – величина нарастания температуры горных пород на один метр глубины. Геотермическая ступень – величина обратная геотермическому градиенту и выражаемая изменением глубины на один градус температуры. Тепловая съемка – изучение теплового поля земли на заданной территории посредством дистанционных методов (аэрокосмических исследований) - инфракрасной (ИК) и радиолокационнойе (РЛ) съемок, которые осуществляются с помощью специальной сканирующей аппаратуры (тепловизоров), где кванты электромагнитного излучения (инфракрасного и радиоволнового диапазонов) поступают на фотокатод и вызывают эмиссию электронов. Последняя определяется спектральным составом электромагнитного излучения, в свою очередь зависящего от температуры и материала поверхности на которую направлен объектив тепловизора. Термические свойства горных пород – свойства, характеризующиеся параметрами удельной теплопроводности (λ), теплоемкости (С) и температуропроводности (а), связанными между собой соотношением а = λ/С δ, где δ – плотность горной породы. Термометрическая съемка – изучение теплового поля земли на заданном участке дневной поверхности контактным (с помощью термощупов) и безконтактным (посредством тепловизоров) способами и сопровождаемая изучением влажности почвогрунтов и ее колебаниями с течением времени. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РЕШЕНИЯ ЭКОЛОГИЧЕСКИХ ЗАДАЧ Геофизические исследования и работы в скважинах (ГИРС) – технологии изучения естественных и искусственно созданных геофизических полей в скважинах, основанные на различии горных пород по физическим свойствам и выполняемые путем перемещения в скважинах посредством одно- или многожильного кабеля приборов специальной конструкции. Методы ГИРС (каротаж) – геофизические исследования, проводящиеся с целью: 1) расчленения геологических разрезов, 2) выявления и разведки полезных ископаемых, 3) определения глубины залегания и толщин пластов, 4) оценки технического состояния скважин и др. Подземная геофизика - технологии изучения естественных и искусственно созданных геофизических полей в горных выработках (карьерах, шахтах), основанные на различии горных пород по физическим свойствам и выполняемые путем геофизического профилирования в подготовительных горных выработках и непосредственно в забоях, а также путём просвечивания (сканирования) массивов горных пород по схемам шахташахта, скважина-шахта, шахта-поверхность и т.д. Аэрогеофизика - технологии изучения естественных и искусственно созданных геофизических полей при помощи летательных аппаратов. Аквагеофизика (морская, озёрная, речная) - технологии изучения естественных и искусственно созданных геофизических полей при помощи плавсредств. Мониторинг загрязнения – неотъемлемая часть мониторинга окружающей среды, представляющая собой комплексную систему наблюдений, оценки и прогноза изменений природных объектов под влиянием антропогенных, преимущественно техногенных факторов Область использования экогеофизических методов – сфера человеческой деятельности, относящаяся к изучению геоэкологических задач геофизическими методами. Рациональный комплекс геолого-геофизических методов – набор как традиционных, так и вновь разрабатываемых методов исследований, комплексная интерпретация которых позволяет решать основные геологические и геоэкологические задачи с повышенной полнотой и достоверностью. Типовой комплекс геолого-геофизических методов – полный набор наиболее эффективных и хорошо освоенных в производстве методов и видов работ, которые обеспечивают достоверное решение поставленных геологических и геоэкологических задач с экономически оправданным уровнем затрат. Эффективность экогеофизических методов - обеспечение достоверного решения поставленных экологических задач с экономически оправданным уровнем затрат.