Bouguerova anomálie - Bouguer anomaly

v geodézie a geofyzika, Bouguerova anomálie (pojmenoval podle Pierre Bouguer ) je gravitační anomálie, opraveno o výšku, ve které je měřeno, a přitažlivost terénu.^[1] Samotná korekce výšky dává a gravitační anomálie volného vzduchu.

Mapa anomálií Bouguer státu New Jersey (USGS)

Anomálie

Bouguerova anomálie souvisí s pozorovanou gravitací ${ displaystyle g_ {obs}}$ jak následuje:

${ displaystyle g_ {B} = g_ {obs} -g _ { lambda} + delta g_ {F} - delta g_ {B} + delta g_ {T}}$

${ displaystyle g_ {B} = g_ {F} - delta g_ {B}}$

Tady,

• ${ displaystyle g_ {B}}$ je Bouguerova anomálie;
• ${ displaystyle g_ {obs}}$ je pozorovaná gravitace;
• ${ displaystyle g _ { lambda}}$ je oprava zeměpisné šířky (protože Země není dokonalá koule);
• ${ displaystyle delta g_ {F}}$ je korekce volného vzduchu;
• ${ displaystyle delta g_ {B}}$ je Bouguerova korekce, která umožňuje gravitační přitažlivost hornin mezi bodem měření a hladinou moře;
• ${ displaystyle g_ {F}}$ je gravitační anomálie volného vzduchu.
• ${ displaystyle delta g_ {T}}$ je korekce terénu, která umožňuje odchylky povrchu od nekonečné vodorovné roviny

Volá se Bouguerova redukce jednoduchý nebo neúplný pokud je terén aproximován nekonečnou plochou deskou zvanou Bouguerova deska. A rafinovaný nebo kompletní Redukce Bouguer přesně odstraňuje účinky terénu. Rozdíl mezi těmito dvěma, diferenciální gravitační účinek nerovností terénu, se nazývá terénní efekt. Vždy je to negativní.^[2]

Jednoduchá redukce

Gravitační zrychlení ${ displaystyle g}$ venku a Bouguerova deska je kolmo na desku a směrem k ní, s velikostí 2πG násobek hmotnosti na jednotku plochy, kde ${ displaystyle G}$ je gravitační konstanta. Je nezávislý na vzdálenosti k desce (jak lze nejjednodušší prokázat s Gaussův zákon pro gravitaci, ale lze také prokázat přímo pomocí Newtonův gravitační zákon ). Hodnota ${ displaystyle G}$ je 6,67 × 10⁻¹¹ N m² kg⁻², tak ${ displaystyle g}$ je 4,191 × 10⁻¹⁰ N m² kg⁻² násobek hmotnosti na jednotku plochy. Pomocí 1Gal = 0,01 m s⁻² (1 cm s.)⁻²) dostaneme 4,191 × 10⁻⁵ mGal m² kg⁻¹ násobek hmotnosti na jednotku plochy. Pro průměr Skála hustota (2,67 g cm⁻³) to dává 0,1119 mGal m⁻¹.

Bouguerova redukce pro Bouguerovu desku o tloušťce ${ displaystyle scriptstyle H}$ je

${ displaystyle delta g_ {B} = 2 pi rho GH}$

kde ${ displaystyle rho}$ je hustota materiálu a ${ displaystyle G}$ je gravitační konstanta.^[2] Na Zemi je účinek na gravitaci elevace 0,3086 mGal m⁻¹ snižovat při stoupání, mínus gravitace desky Bouguer, dávat Bouguerův přechod 0,1967 mGal m⁻¹.

Obecněji pro a distribuce hmoty s hustotou v závislosti na jedné karteziánské souřadnici z pouze gravitace pro všechny z je 2πG násobek rozdílu hmotnosti na jednotku plochy na obou stranách z hodnota. Kombinace dvou paralelních nekonečných, pokud stejné desky na jednotku plošné plochy nevytváří mezi nimi žádnou gravitaci.

Viz také

Poznámky

Reference

• Lowrie, William (2004). Základy geofyziky. Cambridge University Press. ISBN  0-521-46164-2.
• Hofmann-Wellenhof, Bernard; Moritz, Helmut (2006). Fyzická geodézie (2. vyd.). Springer. ISBN  978-3-211-33544-4.

externí odkazy

• Bouguerovy anomálie Belgie. Modré oblasti souvisejí s masami deficitu v podpovrchové oblasti
• Bouguerova gravitační anomální mřížka pro konstantní USA [Geologický průzkum USA].
• Bouguer anomálie mapa Grahamlandu F.J. Davy (et al.), British Antarctic Survey, Bulletiny BAS 1963-1988
• Mapa anomálií Bouguer zobrazující jihovýchod Uruguay je Merínská laguna anomálie (amplituda větší než +100 mGal ), a detail stránky.
• Seznam magnetických a gravitačních map podle státu [Geologický průzkum USA].