중력의 보정, 중력 이상

Q 중력 보정이란?

탐사 대상체와 주변암과의 밀도 차에 의한 중력 변화량을 필요로 하니까 탐사 대상체에 기인하지 않는 요소를 제거해서 탐사 대상체에 대한 중력 이상을 끌어내야 한다.

 

계기보정

중력계내의 스프링의 creep현상에 의해 생기는 시간에 따른 변화이다. 계기 보정은 계기 변화량과 조석 변화량의 합으로 나타나서 계기 변화의 오차를 보정하기 위해서는 측정 종료 시 처음 측점으로 돌아가서 다시 측정해야 한다.

 

조석보정

측점에 대한 태양과 달을 포함한 천체의 시간에 따른 상대적인 위치 변화에 따른 인력의 변화로 그 값이 변한다.(지구와 천체와의 기조력 변화로 최대 0.3 mgal) 조석 보정을 위해서 조석 변화를 도표로 작성해서 보정하거나 반복 측정을 하는 방법이 있다.

 

위도보정

위도보정은 지구의 반경차에 의해서 적도에서 극으로 갈수록 표준 중력치가 증한다. 이런 차이에 의해 위도가 변하니까 위도가 다른 두 측점에서 측정된 중력값을 비교하기 위해서 이들 측점간의 위도 차에 의한 영향을 제거해줘야 한다. 기준위도보다 극쪽에 있는 측점은 측정 중력치 - 위도 보정치, 기준위도보다 적도쪽에 있는 측점은 측정중력치 + 위도보정치

 

대기보정

측점의 고도 변화에 따른 대기 질량의 효과 변화를 고려하는 케이스를 대기 보정

 

고도보정(Free -air 보정, Bouguer 보정)

고도차가 중력에 미치는 영향을 제거한다.

 

- 후리-에어 보정(free-air) >프리 에어 보정

후리 에어 보정은 지구 중심으로부터 각 측점까지의 거리가 고도차만큼 서로 다르기 때문에 나타나는 중력의 차이를 보정하여 주는 것(지구 중심에서 멀어질수록 중력값이 떨어지는 것을 보정)

g의 평균값을 g=980,626 mGal로 가정하고, R = 6367Km이라고 하면 dg/dR = =0.308 mGal/m 보정이 필요하다.

측점의 고도가 기준면 보다 높을때 + 후리 에어 보정치, 측점의 고도가 기준면보다 낮을 때 - 후리에어 보정치

 

- 부게 보정(Bouguer)

고도에 대한 보정을 한 후에도, 관측지점과 해수 기준면 사이에 있는 질량의 영향이 남아 있다. 해수면 부근 지역에 비해 산간 지역은 해수면 위에 있는 지층의 영향만큼 중력이 증가하여 해수면 위쪽에 있는 질량이 미치는 중력효과까지 보정을 해줘야 하고 이 보정을 부게 보정이라 한다.(측점과 기준면 사이에 있는 물질을 무한 수평판으로 가정)

> 보정 방법 : 측점의 고도가 기준면보다 높을때 - 부게 보정치, 측점의 고도가 기준면보다 낮을 때 + 부게보정치

 

지형보정

측점 주위에 있는 산이나 계곡 같은 불규칙한 지형의 영향에 대해 보정해 주는 방법이다. 헤머 도표(hammer chart)를 이용. 지형 보정에서는 측점 주위의 지형이 산이나 계곡이나 관계없이 측정치에 항상 더해야 줘야 한다.

> hammer chart로 구역의 내외 반경과 구획의 수 및 밀도 등을 지형보정치 식에 대입하여 도표화하여 계산

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Q 중력 이상이란?(Gravity anomaly)

중력이상은 보정된 중력 값으로부터 표준 중력값을 빼준 값 > 지하 광체나 구조에만 기인되는 중력효과이고, 중력 이상을 해석하여 역으로 이것들을 파악 가능하다.

 

- 후리-에어 이상 = 축정 중력값에서 위도 보정과 후리 에어 보정을 실시한 후 기준점에서의 표준 중력값을 뺀 것

=gFAA = (gOBS ± ΔgL +ΔgFA) - gREF

- 단순 부게 이상 =후리-에어 이상에서 부게 보정 ΔgB을 첨가 해서 얻은 중력 이상

=gSBA = (gOBS ± ΔgL +ΔgFA -  ΔgB ) - gREF

- 부게 이상 = 단순 부게 이상에서 지형 보정(Δgr)을 첨가 실시해서 얻은 중력 이상

=gBA = (gOBS ± ΔgL +ΔgFA -  ΔgB + Δgr) - gREF

이 그림은 고도가 높아질수록 후리 에어 이상은 양+의 값으로 증가하고, 부게 이상은 음-의 값으로 감소하는 것을 보여준다. 고도가 높은 지역일수록  해수면 이하에 질량의 결핍이 크다는 사실로 지각 평형설의 개념을 보여준다.