Материал: Математическая статистика в геофизике (110

Утверждено ученым советом геологического факультета 16 февраля 2012 г., протокол № 7

Рецензент канд. физ.-мат. наук, доцент В.Н. Груздев

Практикум подготовлен на кафедре геофизики геологического факультета Воронежского государственного университета.

Рекомендуется для студентов 1-го курса дневного отделения геологического факультета.

Для направления 020700 – Геология; специальности 020302 – Геофизика

2

ВВЕДЕНИЕ

Настоящие методические указания предназначены для использования при выполнении лабораторных работ по дисциплине «Математическая статистика в геофизике». Занятия проводятся со студентами 1-го курса геологического факультета ВГУ дневного отделения по профилю подготовки «Геофизика» в соответствии с федеральным стандартом и утвержденной учебной программой.

Целью практических работ является закрепление теоретического материала, получение элементарных навыков первичной статистической обработки геофизических данных.

Методическое пособие содержит краткие теоретические сведения по теме работ и задания по их выполнению.

Для успешной сдачи работ, помимо выполнения задания, нужно знать ответы на вопросы, которые приводятся в конце каждого описания практической работы. Теоретический материал изложен предельно кратко, поэтому при подготовке необходимо использовать лекции по данному курсу и рекомендованную литературу.

3

Лабораторная работа № 1

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ. ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПОЛЯ И ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГОРНЫХ ПОРОД

Принципиальная возможность изучать геологическое строение Земли, анализируя геофизические поля, заключается в различии горных пород по физическим свойствам. Так, с помощью магниторазведки изучают особенности распределения магнитного поля, вызванного горными породами и рудами, обладающими различной намагниченностью. Гравиметрия основана на изучении поля силы тяжести и ее градиентов, отражающих плотностные неоднородности геологического разреза. Электроразведочными методами изучают процессы, происходящие в горных породах при прохождении через них электрического тока; характер этих процессов зависит от удельного сопротивления и других электрических свойств горных пород. Методами сейсморазведки изучают распространение упругих колебаний в горных породах; скорость распространения упругих волн определяется упругими свойствами горных пород. Знание физических характеристик или, другими словами, физических свойств горных пород и руд необходимо геофизику. В работе студенты знакомятся с основными характеристиками некоторых геофизических полей и связанных с ними источников, с основными физическими свойствами отдельных горных пород и руд.

Порядок работы

1. Используя знания, полученные из первой лекции, и методические материалы, предложенные преподавателем, заполните табл. 1.1.

Таблица 1.1

Основные характеристики некоторых геофизических полей и связанных с ними источников

4

2.Пользуясь методическими материалами, определите пределы изменения физических свойств некоторых пород и минералов в соответствии с заданием.

3.Обобщите полученные сведения и сделайте выводы о порядке изменения физических свойств осадочных, магматических и метаморфических пород. Проиллюстрируйте свои выводы диаграммой.

Вопросы к лабораторной работе № 1

1.Назовите основные геофизические поля и изучающие их разделы геофизики.

2.Перечислите параметры, характеризующие геофизические поля.

3.Назовите физические характеристики горных пород. Какие поля с ними связаны?

Лабораторная работа № 2

ПРЕДСТАВЛЕНИЕ ГЕОФИЗИЧЕСКОЙ ИНФОРМАЦИИ. ГРАФИКИ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОФИЗИЧЕСКОГО ПОЛЯ ВДОЛЬ ПРОФИЛЯ. ГЕОЛОГО-ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ РАЗРЕЗЫ

Геофизические измерения обычно выполняются вдоль определенных на местности траекторий – геофизических профилей. Наблюдения производятся в точках профиля, которые называются пикетами. Наблюденное на профиле геофизическое поле может быть представлено в виде графика. Вид таких графиков дает наглядное представление о характере поля, а интерпретация позволяет сделать предположения о геологическом строении нижнего полупространства. Результаты интерпретации могут быть представлены в виде геолого-геофизического разреза. Геофизический разрез – это изображение на вертикальной плоскости физических особенностей горных пород и руд, обусловивших характер наблюдаемых геофизических полей. Различают плотностные, магнитные, электрические, сейсмические разрезы, отражающие те или иные особенности геологических разрезов. Геофизический разрез – это физическая модель геологического разреза. Конкретному геологическому разрезу отвечает один геофизический разрез, но геофизическому разрезу могут соответствовать несколько вариантов геологического разреза.

Используя комплекс физических параметров, данные бурения и результаты геофизических исследований, можно подобрать такой геологический разрез, который наиболее вероятен для данного геофизического разреза. Обычно геофизический и геологический разрезы совмещают, получая тем самым геолого-геофизический разрез.

5