16 第四章 磁性体的磁场.ppt

内容提要 第一节 计算磁性体磁场的假定条件和基本公式 第二节 简单规则磁性体的磁场 第三节 板状体及其它形体的磁场 第四节 磁性体与其磁场平面分布的对应关系 第五节 规则磁性体与磁异常关系 第六节 磁测资料的整理 第一节 计算磁性体磁场的假定条件和基本公式 一、假定条件： 磁性体为简单规则形体 磁性体是被均匀磁化的 只研究单个磁性体 观测面是水平的 不考虑剩磁 二、基本公式 二、基本公式 重磁位的泊松公式 重磁位的泊松公式: 总磁场强度异常△T 不同类型的磁力仪可测得磁异常的不同分量。现在，不论是高精度地面磁测，还是航空磁测，都是直接测量地磁场总强度T，减去正常地磁场后得到总磁场异常△T。我们知道，Za、Hax、Hay是磁异常总强度矢量Ta的垂直和水平分量，△T与它们是什么关系？ 三、ΔT的物理意义及计算公式 ΔT不是Ta的模量，也不是Ta在正常场（T0）方向上的投影。 当磁异常Ta强度不大时，可近似把△T看作是Ta在T0方向的投影；航空磁测中一般Ta1000nT，在进行高精度地面磁测的地区，一般Ta也不大。因此将△T近似看作Ta在T0方向的投影，有足够的精度。另外，T0在相当大的区域内，方向是不变的（10000km2内变化1o左右），因此，可以把△T看作是Ta在固定方向的投影。这样△T的物理意义与Za、Ha类似，都是Ta在固定方向的分量。 ΔT的计算公式 四、有效磁极化强度与有效磁化Js倾角is 有效磁化强度矢量??? 我们假设磁性体为均匀磁化且不考虑退磁和剩磁. J为总磁极化强度矢量，Js为J在XOZ面（即观测剖面）的投影（分量），称为有效磁极化强度矢量；JH为M在XOY面的投影，叫水平磁化强度矢量；I表示J的倾角，即磁化倾角；is为Js的倾角，即Js与OX轴间夹角，称为有效磁化倾角；A’为Jx与JH间的夹角，A为磁性体走向与磁北的夹角。 磁性体的磁化强度与磁性体的走向或剖面方向有关，走向不同，被磁化的情况也不同。这是因为在一个局部地区，地磁场的方向是一定的，而磁性体的走向，可能有不同的方向，不同走向的磁性体，地磁场对它的磁化特点也不相同，即表面磁荷分布不同。 在前述假设条件下，磁性体被磁化不仅与当地地磁场的大小和方向有关、与其自身磁化率有关，还与磁性体的走向或剖面方向有关。??? 在影响磁性体磁场特征的诸因素中，当形体确定后，磁化强度的方向是决定磁场特征的重要（或主要）因素。因为磁化强度的方向决定了磁性体磁荷的分布特征，磁荷的分布与磁性体磁场的分布特征直接有关。 第二节 简单规则磁性体的磁场 第二节 简单磁性体的磁场 一、点磁极的磁场（异常）：正磁极引起负磁场；负磁极引起正磁场 二、磁偶极子的磁场（异常） 一、球体的磁场 一些有限大小的地质体,当中心埋深比其直径大很多时,它们在地面产生的磁场特征与球体的磁场特征近似。因此，讨论球形磁性体的磁场不仅有实际意义，也有代表性。 球形矿体重力异常与磁异常公式对比 一、球体的磁场 一、球体的磁场 一、球体的磁场 一、球体的磁场 我国处在中纬度地区，受地磁场倾斜磁化，球体的△T磁场总是由正、负两部分组成。负极小值出现在正值的北面，正、负异常构成一个整体，球心位于极大值和极小值之间的某个位置。在剖面上，曲线一般是不对称的，其两侧出现负值，且在Ms所指的方位上出现负极小值，而在Mｓ的反方向上偏离原点的某处出现极大值。只有在东西剖面上，由于两磁极的投影都位于坐标原点，△T曲线才变得对称。 球形矿体重力异常公式 x 二、水平圆柱体的磁异常 对水平圆柱体，这里讨论沿走向水平无限伸长，且沿走向水平圆柱体的埋深、截面形状、磁化特征均稳定的情况。在这种情况下，其磁场为平面场。通常将自然界中延深和宽度都比较小，沿走向无限的磁性体看作水平圆柱体。 水平圆柱体的△T曲线  i=45o i=90o 第三节 板状体及其它形体的磁场 一、顺层磁化无限延深厚板 顺层磁化无限延深厚板的磁场表达式: 1、顺层磁化无限延深厚板 宽度大于或等于其上顶埋深的情况，顺层磁化是指磁化倾角与板状体的倾角一致。因此，无限延深厚板仅在其顶面和底面分布磁荷。若板无限延深，则底面正磁荷在地面引起的磁场可以忽略不计，这时整个板的磁场相当于顶面负磁荷引起。 顺层磁化无限延深厚板的磁场除与磁化强度有关以外，主要取决于板的顶面对测点的张角Φ。在顶面中心上方坐标原点0处，Φ最大，故Za取得极大值。测点向两边移动时，Φ逐渐减小至零，Za也随之减小至零。 二、斜