地球信息科学(岩矿复习提纲).ppt

总结沉积岩和火成岩、变质岩的区别 岩石物理性质研究的意义。以岩石磁性为例。（也可以岩石密度为例。） 岩石的物性是地球信息探测的基础。岩石的密度随深度有什么变化规律？为什么 岩石的电性 大地由岩石组成；大地是一个良好的导体 大地电流密度约 2 A/km 电暴----地电干扰 岩石的电性，主要表现为电导率、电阻率、介电常数等 电性的意义 肉眼观察：可见光范围波长（400-700nm)的响应。岩石的透射性差。 较低频率、长波长的电磁辐射可以穿透地下深度大 采用频率10-6-1011 Hz，探测深度从几厘米到几百公里。 通过“异常”发现，可以探测地下深处的矿产与地下结构 四电极补偿装置测电阻率 实验室测量电阻率 现场测量电阻率 波速、密度、电阻率之间的关系 不同流体的波速与密度、深度间的关系 密度 波速 波速与岩石密度的关系 泥质岩石密度、波速与深度关系 地球磁场 地球液态外核的Fe、Ni不断地以约0.5mm/s的速度向外部较低的边缘部份流动，在地心熔岩金属层中，会被原有的地球磁場感应出电流，这种感应电流又制造出一个新的磁场。根据这种“自激磁学说”(Self-exciting dynamo)所产生的循环，同样进行在每座发电机中。也经由电脑模拟测试论证 现代地磁场 地磁北极：北纬78.2, 西经102.9 (1980) 地磁南极：南纬65.5, 东经139.4 平均地磁场强度：50mT 磁极磁场强度：60mT 赤道磁场强度： 30.7mT 地理南极点 地理北极点 磁南极 磁北极 地理轴与地磁轴并不一致 11.5度 地磁赤道 地理赤道 磁北极 地理北极点 正南 磁南 d 磁偏角 磁偏角：地球上任一点的地理北方向与地磁北方向的夹角 地磁场要素 --- 磁偏角 正北 磁北 测线 地理子午线 磁子午线 A A磁 d 磁偏角东偏 A = A磁 + d 正北 磁北 测线 地理子午线 磁子午线 A A磁 d A = A磁 - d 磁偏角西偏 我国东部地区磁偏角为西偏 杭州地区磁偏角为西偏 3 度左右 南京地区磁偏角为西偏 4.06 度 甘肃九泉以西地区为东偏 地磁场要素 --- 磁倾角 磁倾角 I 地磁场方向与水平面的交角 地理纬度l与磁倾角Ｉ有如下的数学关系 tg I = 2 tg l 磁倾角有正负之分： 磁场方向指向下为正 磁场方向指向上为负 赤道上为0, 北极为+90 南极为-90度 岩石的磁性 岩石的磁性记录了地球磁场变化的信息，也反映了地下结构与矿产的分布。 岩石的磁性是最复杂的物理性质之一，它与物质的电子结构特点有关. 岩石磁性和组成岩石的矿物的结晶化学有关。 根据磁性的类型、化学组成可以分为逆磁性、顺磁性和铁磁性，后者的磁性比前两者强许多倍 逆磁性 磁化率0 顺磁性 磁化率0 铁磁性 磁化率可变 磁化率是地球信息探测技术磁学勘探中的重要参数 常见矿物的磁化率 剩余磁化（强度） 岩石和矿物在形成时所产生的磁性，历经地质变动后保留下来的部分磁性称为剩余磁性。 剩余磁性的大小和方向与现代地磁场无关，而取决于形成时的环境及所经历的地质变动。 几乎所有岩石都具有剩余磁化强度。在磁测工作中，需要测定剩余磁化强度的大小和方向，作为成果解释的依据。 磁异常 各地的基本磁场是稳定的 一个地区的实测磁场偏离了基本磁场，称为磁异常 正磁异常：实测值 基本磁场 负磁异常：实测值 基本磁场 磁异常可用于了解地下构造、寻找矿产资源 洋底岩石的年龄最老是中生代。比大陆岩石年轻。 磁异常呈条带状分布，条带走向与洋脊平行 正、负异常相间，正、负异常带宽20-30km，长数百公里，异常幅度值数百nT 磁异常对称分布于洋脊两侧 海洋磁性条带是大陆漂移说的重要证据 海底磁条带的成因 地幔的炽热物质，以对流方式上升到洋脊，冷却经过居里点时，获得与当时地磁场方向相同的热剩磁 地幔流体不断上涌，推着旧海底向两侧扩张，在洋中脊形成新的洋底 在海底扩张过程中，地磁场发生多次翻转 磁条带在海岭两侧的对称性，表明海底两侧扩张速度大致相等 夏威夷火山链岩石显示的年龄 岩石的弹性、塑性和脆性 弹性 机械波的传播 地球的潮汐现象 塑性 岩石的变形而不发生断裂 脆性 岩石受力超过了弹性极限则发生断裂 岩石具有弹性也具有塑性，两者在不同条件下可以转化 岩石的脆性 岩石的破碎 岩层的断裂 岩石的放射性 在地球的三大圈中均有放射性元素的存在 放射性元素的衰变是引起固体圈层中的放射性的原因 238U 206Pb+8 4He 半衰期45.1亿年 235U 207Pb+ 7 4He 半衰期7.1亿