第一节理论基础概要.ppt

第二章 磁法 地球物理勘查 第二章 磁法勘探 学习目标及课时分配 知识目标： 1、熟悉磁法勘探的实质 2、掌握电阻率、磁场强度等基本概念 3、熟悉磁异常、地磁要素构成及其变化情况 课时分配： 共计3课时 什么是磁法勘探？ 它是以地壳中各种岩、矿石间的磁性差异为物质基础的，由于岩、矿石间的磁性差异将引起正常地磁场的变化（即磁异常），通过观测和研究磁异常来寻找有用矿产或查明地下地质构造的一种地球物理方法。 分类 分类：地面磁测、航空磁测、海洋磁测、井中磁测 磁法勘探的应用 1、直接寻找具有磁性的金属矿体，如磁铁矿、磁黄铁矿等； 2、间接寻找无磁性的金属矿与非金属矿体，如铅锌矿、铜矿、石棉矿等； 3、地质填图，如圈定磁性的岩体、断裂等； 4、研究大地构造、了解结晶基底的起伏等； 5、在古地质学方面的应用等； （三）磁偶极子 设有一条形磁铁，长为2l，计算在两极连线延长线上，距离磁铁中心rcm的A点的磁场强度。由库仑定律： 当rl时， 2、地磁场的空间变化 在我国：I、T、Z、H等值线图基本与纬度线平行，其最大变化梯度方向为磁子午线方向。 T、Z、H向北变化率分别为：26～27nT/km，20～21nT/km，-3～-4nT/km。 T、Z、H向上变化率分别为：-20～-26nT/km，-20～-23nT/km，-13～-15nT/km。 3、地磁场的时间变化 （1）长期变化 基本磁场随时间缓慢地长期变化，变化周期为数百年，对小范围磁法勘探无影响。 （2）短期变化 ①日变：变化区间约为10～100nT。如右图所示。 ②磁暴：磁场的突然性、不规则变化。是一种全球性的效应，可延续数小时或数天。按强度可分为中强、中烈、和强烈三级。它们的形成与太阳粒子流有关。 磁场的概念 思考与练习 1、什么是磁场、磁场强度？ 2、如何表示地磁场、构成地磁场的各种要素有哪些，它们之间的相互关系如何？ 3、地磁场的构成层次关系及各层次磁场的变化情况如何？ 4、说明岩石的一般磁性特征及其影响因素。 （3）变质岩 ① 正变质岩磁性＞负变质岩磁性； ②层状结构的变质岩，往往具有磁的各向异性，即顺着层面方向的磁化率大于垂直层面方向的磁化率。 （4）沉积岩 κ及Mr （剩余磁化强度）都很小，磁性很弱，通常认为它是无磁性的岩石。 （5）非金属矿 磁性很弱—可视为无磁性的。 （6）金属 除前述的磁铁矿、钛磁铁矿、磁黄铁矿、方黄铜矿及磁赤铁矿具有强磁性外，其它绝大多数金属矿亦可看成是无磁性的。 说明：岩、矿石的天然剩余磁化强度 一般来讲：岩、矿石的Mr与它们的 κ 有关， κ 大的岩、矿石，其Mr 亦强。 故火成岩的Mr 一般都较大，不少情况下， Mr＞Mi ； 沉积岩的Mr 很小，且Mr＜Mi 。 磁性：磁铁能吸引铁、钴、鎳等物质的特性，称为磁性 磁性体：具有磁性的物体； 磁极：磁体中两个磁性最强的部位，指北的一极称为指北极或正磁极，用N表示，指南的一极称为指南极或负磁极，用S表示; 磁量：正磁荷—集中在磁体的N极（+） 负磁荷—集中在磁体的S极（-） （说明：磁荷是假想的，只是一种量化名称，因为至今仍未确定有磁单极粒子存在） 磁力：两个磁体的磁极之间的相互作用力； 返回 磁力作用的物质空间称就叫磁场哦 返回 第一节 理论基础 第一节 理论基础 一、磁场、磁场强度及其单位 （一）磁库仑定律 两个点磁极间的相互作用力为：——库仑定律 请回答几个小问题： 1、什么叫做磁性？ 2、什么叫做磁性体？ 3、什么叫做磁极？ 4、什么叫做磁量？ 5、什么叫做磁力？ ● ● r F F （二）磁场强度及其单位 1、磁场强度（T） 单位磁荷在磁场中所受的力，称为该点的磁场强度，用T表示，即： ● ● r 方向为单位正磁荷在场中受力的方向 说明：磁力的单位为：达因（dyn）(105dyn=1N)，μ0为真空中的导磁率，其中μ0 =4π×10-7H/m(亨利/米：其中亨利是指电感单位：如果电路中电流每秒变化1安培,则会产生1伏特的感应电动势,此时电路的电感定义为1亨利。) 讨论：什么叫磁场？ 2、磁场强度（T）的单位 在CGSM单位制（高斯制：即“绝对”厘米克秒单位制，即绝对电磁单位制）中：通常以奥斯特表示，简写为“奥”或“Oe”，指单位正磁荷在磁源磁场中某一点所受的力为1dyn，则该点的磁场强度即为1Oe。更小的单位用“伽马”（γ） 1Oe=105 γ 但由于在空气、真空、水及大部分沉积岩中磁场强度与磁感应强度单位在量纲和数值上一致，故常用磁感应强度单位（特斯拉“T”）表示磁场强度，较小的单位为“纳特