БСЭ БСЭ - Большая Советская Энциклопедия (ГР)
Лит.: Андреев Б. А., Клушин И. Г., Геологическое истолкование гравитационных аномалий, Л., 1965; Федынский В. В. Разведочная геофизика, М., 1966; Веселов К. Е., Сагитов М. У., Гравиметрическая разведка, М., 1968.
П. И. Лукавченко, М. У. Сагитов.
Гравиметрическая съёмка
Гравиметри'ческая съёмка, совокупность измерений величин, характеризующих гравитационное поле данного района. Г. с. включает также определение положений гравиметрических пунктов . Г. с. производится с помощью гравиметров , маятниковых приборов и гравитационных вариометров . По назначению Г. с. подразделяется на общую и детальную. Общая Г. с. используется для изучения фигуры Земли и общего геологического строения больших районов, детальная — для определения отдельных геологических структур, рудных тел, уклонений отвеса. По характеру расположения пунктов Г. с. делится на площадную и профильную (пункты расположены вдоль линии). На основании данных Г. с. строятся гравиметрические карты, представляющие аномальную часть гравитационного поля Земли .
Гравиметрический анализ
Гравиметри'ческий ана'лиз, весовой анализ, один из важных методов количественного химического анализа, основанный на точном измерении массы вещества. Определяемое вещество обычно выделяют из анализируемой пробы в виде малорастворимого соединения известного постоянного химического состава, т. к. выделение вещества в химически чистом виде связано с большими трудностями, а иногда и невозможно. Г. а. начинается с взятия точной навески анализируемой пробы и перевода её в раствор. Затем, прибавляя соответствующий реактив, получают малорастворимый осадок соединения, содержащего определяемое вещество. Осадок отделяют от раствора фильтрованием, промывают и сушат или прокаливают до постоянного значения массы. Зная навеску анализируемой пробы а , массу осадка b и его состав, вычисляют содержание определяемого вещества Х (обычно. в % по массе): X = a×F×100/b, где F — фактор пересчёта, представляющий собой отношение атомной массы определяемого вещества (или величины, кратной атомной массе) к молекулярной массе соединения в осадке. Например, при определении содержания железа (атомной масса 55,85), выделенного в виде его окиси Fe2 O3 (молярная масса 159,70),
Наиболее ответственная операция Г. а. — получение легко фильтрующегося (по возможности крупнокристаллического) малорастворимого осадка (потеря вещества вследствие его растворимости не должна превышать 0,1 мг ), свободного от примесей посторонних веществ, не удаляющихся при сушке или прокаливании. Г. а. отличается большой точностью: относительная ошибка опыта не превышает 0,1%, а при особо тщательной работе может быть доведена до 0,02—0,03% . Недостатки Г. а. — длительность выполнения и необходимость применения сравнительно больших количеств анализируемой пробы (~0,5 г). Последний недостаток устраняется при использовании микро- и ультрамикрометодов Г. а. (подробнее см. Микрохимический анализ ).
Г. а. применяют для определения химического состава горных пород, минералов, сплавов, для контроля качества сырья и готовой продукции в ряде отраслей промышленности. К разновидностям Г. а. относятся пробирный анализ и электрогравиметрический анализ. См. также Аналитическая химия , Количественный анализ .
Лит.: Крешков А. П., Основы аналитической химии, 3 изд., т. 2, М., 1971.
Гравиметрический пункт
Гравиметри'ческий пункт, точка на земной поверхности, где измерено ускорение силы тяжести и определены геодезические координаты, в том числе высота. При производстве гравиметрической съёмки , помимо рядовых, создаётся сеть опорных Г. п. различных классов. На опорных Г. п. проводятся многократные измерения гравиметрическими приборами повышенной точности. Исходным опорным Г. п. для всей мировой гравиметрической съёмки является пункт в Потсдаме (ГДР). См. Гравиметрия .
Гравиметрия
Гравиме'трия (от лат. gravis — тяжёлый и ...метрия ), раздел науки об измерении величин, характеризующих гравитационное поле Земли и об использовании их для определения фигуры Земли, изучения её общего внутреннего строения, геологического строения её верхних частей, решения некоторых задач навигации и др. В перспективе перед Г. стоит задача изучения Луны и планет по их гравитационному полю. В Г. гравитационное поле Земли задаётся обычно полем силы тяжести (или численно равного ей ускорения силы тяжести), которая является результирующей двух основных сил: силы притяжения (тяготения ) Земли и центробежной силы, вызванной её суточным вращением. Центробежная сила, направленная от оси вращения, уменьшает силу тяжести, причём в наибольшей степени на экваторе. Уменьшение силы тяжести от полюсов к экватору обусловлено также и сжатием Земли. В результате действия обеих причин сила тяжести на экваторе примерно на 0,5% меньше, чем на полюсах. Изменение силы тяжести вследствие притяжения Луны и Солнца не превосходит нескольких десятимиллионных её долей. Ещё меньше изменения из-за перемещений масс в недрах Земли и масс воздуха. Величины силы тяжести на земной поверхности зависят от фигуры и распределения плотности внутри Земли. Поэтому изучение гравитационного поля Земли доставляет ценный материал для суждений о её фигуре и внутреннем строении, в частности для разведки полезных ископаемых (см. Гравиметрическая разведка ).
Определения силы тяжести производятся относительным методом, путём измерения при помощи гравиметров и маятниковых приборов разности силы тяжести в изучаемых и опорных пунктах. Сеть же опорных гравиметрических пунктов на всей Земле связана в конечном итоге с пунктом в Потсдаме (ГДР), где оборотными маятниками в начале 20 в. было определено абсолютное значение ускорения силы тяжести (981 274 мгл ; см. Гал ). Абсолютные определения силы тяжести сопряжены со значительными трудностями, и их точность ниже относительных измерений. Новые абсолютные измерения, производимые более чем в 10 пунктах Земли, показывают, что приведённое значение ускорения силы тяжести в Потсдаме превышено, по-видимому, на 13—14 мгл . После завершения этих работ будет осуществлен переход на новую гравиметрическую систему. Однако во многих задачах Г. эта ошибка не имеет существенного значения, т. к. для их решения используются не сами абсолютные величины, а их разности. Наиболее точно абсолютное значение силы тяжести определяется из опытов со свободным падением тел в вакуумной камере. Успеху опытов способствует прогресс в технике измерений времени и расстояний.
Относительные определения силы тяжести производятся маятниковыми приборами с точностью до нескольких сотых долей мгл . Гравиметры обеспечивают несколько большую точность измерений, чем маятниковые приборы, портативны и просты в обращении. Существует специальная гравиметрическая аппаратура для измерений силы тяжести с движущихся объектов (подводных и надводных кораблей, самолётов). В приборах осуществляется непрерывная запись изменения ускорения силы тяжести по пути корабля или самолёта. Такие измерения связаны с трудностью исключения из показаний приборов влияния возмущающих ускорений и наклонов основания прибора, вызываемых качкой. Имеются специальные гравиметры для измерений на дне мелководных бассейнов, в буровых скважинах. Вторые производные потенциала силы тяжести измеряются с помощью гравитационных вариометров .
Основной круг задач Г. решается путём изучения стационарного пространственного гравитационного поля. Для изучения упругих свойств Земли производится непрерывная регистрация вариаций силы тяжести во времени. Вследствие того, что Земля неоднородна по плотности и имеет неправильную форму, её внешнее гравитационное поле характеризуется сложным строением. Для решения различных задач удобно рассматривать гравитационное поле состоящим из двух частей: основного — называемого нормальным, изменяющегося с широтой места по простому закону, и аномального — небольшого по величине, но сложного по распределению, обусловленного неоднородностями плотности пород в верхних слоях Земли. Нормальное гравитационное поле соответствует некоторой идеализированной простой по форме и внутреннему строению модели Земли (эллипсоиду или близкому к нему сфероиду). Разность между наблюдённой силой тяжести и нормальной, вычисленной по той или иной формуле распределения нормальной силы тяжести и приведённой соответствующими поправками к принятому уровню высот, называется аномалией силы тяжести. Если при таком приведении принимается во внимание только нормальный вертикальный градиент силы тяжести, равный 3086 этвеш (т. е. в предположении, что между пунктом наблюдения и уровнем приведения нет никаких масс), то полученные таким путём аномалии называются аномалиями в свободном воздухе. Вычисленные так аномалии чаще всего применяются при изучении фигуры Земли. Если при приведении учитывается ещё и притяжение считающегося однородным слоя масс между уровнями наблюдения и приведения, то получаются аномалии, называемые аномалиями Буге. Они отражают неоднородности в плотности верхних частей Земли и используются при решении геологоразведочных задач. В Г. рассматриваются также изостатические аномалии, которые специальным образом учитывают влияние масс между земной поверхностью и уровнем поверхности на глубине, на которую вышележащие массы оказывают одинаковое давление (см. Изостазия ). Кроме этих аномалий, в Г. вычисляется ряд других (Прея, модифицированные Буге и пр.). На основании гравиметрических измерений строятся гравиметрические карты с изолиниями аномалий силы тяжести. Аномалии вторых производных потенциала силы тяжести определяются аналогично как разности наблюдённого значения (предварительно исправленного за рельеф местности) и нормального значения. Такие аномалии в основном используются для разведки полезных ископаемых.
