დედამიწა რომ ყოფილიყო ერთგვაროვანი, სფერული და უძრავი, მთელს მის ზედაპირზე სიმძიმის ძალის აჩქარება g მუდმივი იქნებოდა. მაგრამ, რადგან ეს პირობები სხვაგვარია, ამიტომ g -ს სიდიდე მის ზედაპირზე იცვლება წერტილიდან წერტილამდე. სწორედ ამ გადახრების საშუალებით შესაძლებელი ხდება მიწისქვეშა არერთგვაროვნებების (სტრუქტურების) დადგენა სხვადასხვა სიღრმეზე.
SI სისტემაში g -ს ერთეულიამ/წმ2, ხოლო CGS სისტემაში – სმ/სეკ2. გეოფიზიკაში ამ ერთეულს უწოდებენ გალ-ს (Gal) გალილეოს საპატივცემულოდ. ძიებაში გამოიყენება ამ ერთეულის მეათასედი-მილიგალი, ან მილიგალის მეათედი-ე.წ. gravity unit (g.u): 0,1 mGal=1 g.u. სიმძიმის ძალის გასაზომ ხელსაწყოს საველე პირობებში წარმოადგენს გრავიმეტრი, რომელიც ფაქტიურად ძალზე მგრძნობიარე ზამბარის სასწორს წარმოადგენს. g -ს მცირე ცვლილებას, ანუ Δg-ს შეესაბამება ზამბარის სიგრძის მცირე ცვლილება. იმისათვის, სიმძიმის ძალის აჩქარების ფარდობითი ცვლილება გაიზომოს 10-8 სიზუსტით (ანუ 0,1 g.u სიზუსტით), ზამბარის ფარდობითი წაგრძელება უნდა გაიზომოს ამავე სიზუსტით, რაც გულისხმობს, რომ ზამბარის სტაბილურობა და მისი თერმოსტატირება მაღალი სიზუსტით უნდა იყოს უზრუნველყოფილი (სურ. 1.).
სურ.1. გრავიმეტრი სამუშაო მდგომარეობაში წლის სხვადასხვა დროს.
გრავიტაციული ანომალიების ძირითადი წყარო არის გეოლოგიური ფორმაციების სიმკვრივის ვარიაციები ჰორიზონტული მიმართულებით. მასიური (უფორო) ქანის სიმკვრივეს განსაზღვრავს მისი შემადგენელი მინერალური მარცვლების სიმკვრივე ფოროვანი (დანალექი) ქანების სიმკვრივე, გარდა ამისა, დამოკიდებულია ფორების მოცულობასა და მათ შევსებაზე წყლით ან აირით. თუ მშრალი ქანის სიმკვრივეს ავღნიშნავთ მაშინ ეს სიდიდეები ერთმანეთთან დაკავშირებულია ფორმულებით:
= +P·α,
სადაც წილობრივი მოცულობა ქანში, ხოლო α-ფორების მოცულობის სითხით შევსებული წილი.
დედამიწის ზედაპირზე მიღებული ანომალია განპირობებულია დედამიწის ქერქის სიღრმული აგებულების არაერთგვაროვნებით (სხვადასხვა ადგილებში ქერქის შემადგენელი ფენები სხვადასვა სიმძლავრისაა) , კონსოლიდირებული ქერქის ზედაპირის რელიეფითა და შედგენილობით, დანალექი ფენის სიმკვრივის არაერთგვაროვნებით, ზედაპირთან ახლომდებარე სასარგებლო წიაღისეულის არათანაბარი განაწილებით და სხვა ფაქტორებით.
ძიების გრავიმეტრიული მეთოდის გამოყენების სფერო გლობალური, რეგიონული და სტრუქტურული ამოცანების ფართო სპექტრს მოიცავს, როგორიცაა, დედამიწის სტრუქტურების დადგენა, ამა თუ იმ რეგიონის ტექტონიკური დარაიონება და სიღრმული რღვევების დადგენა, სხვადასხვა პეტროგრაფიული შედგენილობის ფუნდამენტის ბლოკებისა და მაგმური კომპლექსების გამოვლენა და სხვა. გრავიმეტრიული მეთოდი ფართოდ გამოიყენება ნავთობისა და გაზის, მადნეული და არამადნეული სასარგებლო წიაღისეული საბადოების ძებნა-ძიებისთვის, საინჟინრო-გეოლოგიური, არქეოლოგიური ძეგლების ძიებისა და სხვა ლოკალური ამოცანების გადასწყვეტად.
ეკოლოგიური და საინჟინრო მიზნებისათვის განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ზედაპირული ფენების სიმკვრივის არაერთგვაროვნებით გამოწვეული სიმძიმის ძალის ვარიაციები. ვინაიდან გრავიტაციული ველი დამოკიდებულია ქანების სიმკვრივეზე, ის კარგად გამოყოფს სიმკვრივის კონტრასტის მატარებელ სტრუქტურებს : რღვევებს, სიცარიელეებს ( კარსტი, გამოქვაბულები, ტუნელები და ა.შ.).
გრავიმეტრიული მეთოდების გამოყენება განსაკუთრებით სასარგებლოა დაფარული სწრაფად ჩაძირვადი სტრუქტურებისა და რღვევების მოკონტურებაში (ინტრუზივები, ხაზოვანი სტრუქტურები, ფაციალური ცვლა). ამგვარი სტრუქტურები დაკავშირებულია ქერქის სუსტ ელემენტებთან და ამგვარად, მნიშვნელოვანია საპასუხისმგებლო ნაგებობების (ატომური სადგურების, სამარხების.) დაგეგმვისას .
რღვევები, რომლებიც განსაკუთრებით მნიშვნელოვანია ეკოლოგიურ კვლევაში, ამოიცნობა Δg-ს ანომალიის იზოხაზების მკვეთრი ჰორიზონტული წანაცვლებით ან ამ ველის გრადიენტის მკვეთრი ზრდით.
კარგ შედეგებს იძლევა გრავი -და მაგნიტოძიების კომპლექსირება, ვინაიდან ნამარხებში საკმაოდ ბევრი ლითონის კონტეინერებია ჩაყოლებული.
დედამიწა, როგორც გარკვეული შინაგანი აგებულების კოსმოსური სხეული, ახდენს მუდმივი მაგნიტური ველის გენერირებას, რომელსაც ეწოდება ნორმალური ანუ პირველადი ველი. აუმრავ ქანს და საბადოს აქვთ მაგნიტური თვისებები და შეუძლიათ ამ ველის გავლენით შეიძინონ დამაგნიტებულობა და შექმნან ანომალური, ანუ მეორადი მაგნიტური ველები. დასაკვირვებელი, ანუ ჯამური გეომაგნიტური ველიდან , ამ ანომალური ველების, ასევე მათი გეოლოგიური შინაარსის გაშიფვრა წარმოადგენს მაგნიტოძიების მიზანს.
საძიებო გეოფიზიკური მაგნიტური მეთოდი, ანუ მაგნიტოძიება დამყარებულია სივრცეში გეომაგნიტური ველის განაწილების ცვლილებათა შესწავლაზე, რომლებიც გამოწვეულია დედამიწის ქერქის შემცველი ქანების არაერთგვაროვანი დამაგნიტებუ- ლობით. მისი გამოყენება დაიწყეს გეოფიზიკურ მეთოდებს შორის ყველაზე ადრე.
მაგნიტოძიება ეფექტური, გეოფიზიკურ მეთოდებს შორის ყველაზე იაფი და ნაკლებად შრომატევადია, როგორც საველე სამუშაოების მეთოდიკაში, ისე ინტერპრეტაციაში. მაგნიტურ და გრავიმეტრულ მეთოდებს შორის დიდი მსგავსებაა. მაგნიტური მეთოდები ფართოდ გამოიყენება როგორც ეკოლოგიურ, საინჟინრო და არქეო-გეოფიზიკაში, ისე დიდი მასშტაბის რეგიონულ კვლევებში. ამ მეთოდით სწრაფად მიმდინარეობს რკინის, ნიკელის, კობალტისა და იშვიათი მიწაელემენტების მადნების ძებნა-ძიება. იგი ფართოდ გამოიყენება გეოლოგიური აგეგმვის დროს (საბადოების ჩაწოლის პირობების აღმოსაჩენად), ფერადი მეტალების ძიებისას კონტაქტების ზონის დასადგენად, ნავთობისა და გაზის საბადოების ძიებისას. ოქროსა და ქვიშრობული საბადოების, სტრუქტურული ამოცანების და სხვა გეოლოგიური საკითხების გადასაწყვეტად.
სურ. 2. ანომალური მაგნიტური ველები მიღებული დედამიწის ზედაპირული და აერომაგნიტური ძიებით.
მაგნიტურ ძიებაში გამოიყენება ხელსაწყო, რომელსაც მაგნიტომეტრი ეწოდება. მოქმედების პრინციპით ეს ხელსაწყო მოგვაგონებს ლითონის საძიებელს, რომელიც რეაგირებს მეტალურ ზედაპირებზე, მხოლოდ იმ განსხვავებით, რომ ის მგძნობიარეა დედამიწის ბუნებრივი მაგნიტური ველის მიმართ, ასევე იმ არალითონური საგნების მიმართ, რომლებსაც აქვთ ნარჩენი ველი. ხელსაწყომ დიდი გამოყენება ჰპოვა საწარმოო და სამეცნიერო სფეროებში, ვინაიდან შესაძლებლობას იძლევა დავაფიქსიროთ ბუნებრივი ანომალიები, ასევე აჩქარებს ობიექტების ძებნას.
სურ.3. მაგნიტომეტრი
მაგნიტომეტრები ზომავენ მაგნიტური ველის მახასიათებელ სიდიდეებს . ამასთან დაკავშირებით, არსებობს ამ ხელსაწყოების სხვადასხვა ტიპი, რომელთაგან თითოეული ადაპტირებულია განსაზღვრულ საძიებო დავალებაზე.
მაგნიტური აგეგმვა ტარდება როგორც დღიურ ზედაპირზე, ისე ზღვაში და ჰაერში. ყველაზე დიდი მწარმოებლობით ხასიათდება აერომაგნიტური აგეგმვა.
მაგნიტური მეთოდით დამარხული ობიექტის აღმოჩენა დაკავშირებულია მცირე სიღრმეზე (3 მეტრამდე) დამარხული მაგნიტური მასალით გამოწვეულ ანომალიებთან. ხელსაყრელ პირობებში შესაძლოა მაღალი სიზუსტის აერომაგნიტური აგეგმვითაც კი დაფიქსირდეს მიტოვებული ჭაბურღილები.
ძლიერი მიწისძვრების წინ მაგნიტური წინამორბედები მრავალჯერ არის დაფიქსირებული. არის ფიზიკური საუძველი იმისა, რომ უნდა მოველოდეთ მიწისძვრის მომზადების პერიოდში დროითი მაგნიტური ანომალიების გაჩენას. ტექტონიკური დაძაბულობების ცვლილება აისახება მაგნიტურ ველში. ტექტონიკური დაძაბულობის ცვლილება იწვევს მიწისქვეშა წყლების დინებას. ამის გამო კი წარმოიქმნება ე.წ. დინების ელექტროტექნიკური პოტენციალი. თავის მხრივ ეს პოტენციალთა სხვაობა ქმნის ელექტრულ დენს. ნებისმიერი ელექტრული ველი წარმოშობს მაგნიტურ ველს. სწორედ ეს მაგნიტური ანომალია, რომელიც გამოწვეულია მიწისქვეშა წყლების დინების სიჩქარის ვარიაციებით, შეიძლება უკავშირდებოდეს მიწისძვრის მომზადებას.
საქართველოში , არსებობს მაგნიტური ობსერვატორია, რომელიც დუშეთშია. ის ერთ-ერთი უძველესია მსოფლიოში. პირველად 1836 წელს დაარსდა თბილისში, როგორც მაგნიტურ-მეტეოროლოგიური ობსერვატორია, საიდანაც ჯერ-მცხეთასთან მდებარე სოფელ კარსანში, მოგვიანებით ჯი, 1935 წელს,დუშეთში გადაიტანეს. ობსერვატორიას ანალოგი მთელ კავკასიაში არ მოეძბნება, მისი მონაცემები უმნიშვნელოვანესია დედამიწის მაგნიტური ველის ანალიზური მოდელების შესაქმნელად, მაგნოტოსფეროში და დედამიწის შიგნით მიმდინარე პროცესების შესასწავლად.
წყარო:
1.ჭელიძე თ.-გეოფიზიკური მეთოდები ბუნების დაცვაში.
თბილისი 2004;
2.შენგელაია გ.,მანაგაძე გ., ჩიქოვანი ჯ., ჯაში გ.,ჭიჭინაძე ვ.,
საყვარელიძე ე.,-საძიებო გეოფიზიკის კურსი 1994.