Гравиос - тяжесть

Профессор Галилео Галилей вел себя, как озорной мальчишка. Частенько забирался на знаменитую "падающую" башню в родном городе Пиза. Втаскивал наверх различные по весу ядра, сбрасывал их одновременно вниз. Радовался: они падали на землю также одновременно. Зато ученые мужи местного университета были возмущены. Детские глупости! Давно известно: легкое падает медленнее тяжелого. Нечего открывать тут какие-то новые законы. И непослушного экспериментатора изгнали из университета. Случилось это более трехсот лет назад. Именно тогда впервые Галилею удалось рассчитать ускорение сил тяжести. Рассуждал он просто. В момент начала падения тело неподвижно. Скорость движения - нуль. Пройдет одна секунда - скорость равна ускорению. И с каждой секундой возрастает на величину ускорения. Его-то и нужно определить. Каким образом? Хотя бы сбрасывая шары с башни.

Вот с таких печально закончившихся "проказ" и началась наука гравиметрия. С ее помощью изучают изменение ускорения силы тяжести в различных точках нашей планеты.

Ученые долго не могли придумать лучшего названия для единицы измерения этих сил. Лишь в 1930 году, собравшись в Стокгольме на международный конгресс, дали ей имя гал - в честь Галилея. Тысячная часть единицы стала называться миллигалом. С такой точностью и определяют плотность горных пород. Ведь тяжесть и плотность - понятия взаимосвязанные.

Современные гравиметры могут быть: пружинными, маятниковыми, кварцевыми. Но задача у них одна - увидеть невидимое.

Теперь созданы очень чувствительные инструменты. Есть среди них и приборы, похожие на крутильные весы Кавендиша. Нить, коромысло, подвешенное на ней, - вот основная часть прибора. Только нить особая, например вольфрамовая, на которую не влияют явления вроде перепада температур. А коромысло сделано из немагнитного материала. Чтобы не мешало магнитное притяжение. Да еще свинцовые позолоченные шары, подвешенные на разной высоте на концах коромысла. Все это спрятано от внешних помех в кожух из теплоизолирующего материала. Такой прибор назвали вариометром. У него есть оптическая система и фоторегистратор, который отмечает колебания коромысла при изменении ускорения силы тяжести. У плотных пород они больше, чем у рыхлых. Поэтому можно определить, где в глубинах залегают породы неодинаковой плотности.

Первым попытался это сделать на заре нашего столетия венгерский ученый Этвеш. После революции то же самое повторили советские геологи, когда по указанию В. И. Ленина решили отгадать тайну Курской аномалии. А затем... Вы, конечно, знаете о железорудной кладовой Украины в Криворожском бассейне, но немногим известно, что с помощью гравиметрической разведки узнали о действительном богатстве этого района. Железистые кварциты здесь уходят на глубину до 4 километров.

В 1959 году геологи шли по льду Ангары. Казалось бы, что можно заметить под толстой ледяной броней, под стремительными водами сибирской реки? Но гравиметрия показала: здесь залегает месторождение свинца, столь необходимого нашей промышленности. В зоне Куйбышевской плотины гравиразведчики нашли и изучили древнюю долину Волги, спрятанную под отложениями. В общем, примеров не счесть. На основе множества измерений геологи составляют карты аномалий силы тяжести.

Подземные горы и каменные массивы, скрытые среди отложений морей прошлых эпох, невидимы в недрах. Если же посмотреть на карты аномалий поля силы тяжести, нарисованные по показаниям гравиметрической разведки, то можно заметить, где проходит глубинная граница между смятыми пластами и спокойными, где есть крупные складки осадочных пород. Те, в которых любят поселяться газ и нефть. Правда, тут необходима внимательность и внимательность. В земных недрах зачастую рядом залегают различные по плотности породы, и складки бывают различными по форме и величине. Большие складки сверху могут повторять в себе черты нижних, более древних. Конечно, поле тяжести тут отразит подобие преобладающих неровностей. Так, действительно перспективные на нефть подземные структуры могут быть замаскированы ложными - "пустыми". Однако геологов такие сложности не пугают. Они берутся за решение более трудных задач. Какая жидкость прячется в глубинах? Нефть или вода? А может быть, газ1? У этих веществ разная плотность. Выходит, можно будет без бурения ответить на поставленные вопросы.