地球的磁场课件.pptxVIP

地球的磁场课件;;地球磁场 ;第一章 地球的磁场;地球磁场近似于放在地心的一个磁偶极子磁场，其基本特征如图。归纳如下： 地球有两个磁极，在地理北极附近的磁极叫北磁极，具有S极性，反之亦然。 磁轴与地球旋转轴不重合，大致相交11.5°。 不同纬度地区，磁力线方向可从磁针的偏转方向判定 地磁场是矢量场，既有方向也有大小。;;第7页/共108页;第8页/共108页;受 地 磁 场 作 用 ， 磁 针 的 变 化;地球基本磁场的模式： 依据各地磁场要素在地理分布上的基本特征，可以认为地球基本磁场的模式是一个位于地球中心并与地球旋转轴斜交的磁偶极子的磁场，通过计算可以知道，磁轴和地理轴斜交11.5°的中心偶极子场与地磁要素分布吻合得最好。;第一节 地磁要素及其分布特征;一、地磁要素;观测点的地磁场矢量（T）为任意方向，它在坐标系内可分解为以下分量： x分量（北向分量）：在正北方向（X轴）的投影； y分量（东向分量）：在正东（Y轴）上的投影； z分量（垂直分量）：在垂直方向（Z轴）上的投影；;H分量（水平分量）：在xoy平面上的投影； 地磁倾角（I）：T与xoy面的交角，约定T下倾为正； 磁偏角（D）：H与地理北的夹角，即磁子午面与地理子午面的夹角，约定磁北自地理北向东偏为正。;表述地磁场的七个物理量：T、x、y、z、H、I、D统称为地磁场的七要素 该要素可表示任意点地磁场的大小和方向特征。;第16页/共108页;根据几何关系不难得出这些要素的相互关系式： x=HcosD，y=HsinD， H=TcosI z=TsinI=HtgI，T2=H2+Z2=x2+y2+z2 tgI=z/H, tgD=y/x 将七个要素分成三组： 1、直角坐标系有：x、y、z； 2、球坐标系有：H、D、I 3、柱坐标系有：z、H、D 已知其中一组，就可求出其它几个分量;（一）地磁场的结构(或组成) 地面观测点上地磁场T是各种不同成分磁场的总和，即有地球内部来源，又有地球外部来源。 按其来源和变化规律，可分为两大部分： 稳定磁场Ts。主要来源固体地球内部； 变化磁场δT。主要来源地球外部。 总磁场 T= Ts+ δT;1、稳定磁场：Ts=Tsi（地球内部）+Tse（地球外部） Tsi是地球内部稳定场，Tse是地球外部稳定场 由于Tsi＞＞Tse，故Tse??般可忽略不计，因此通常把稳定场看成由以下三部分组成 T0—地球中心偶极子场 Tm—大陆磁场（世界异常，为非偶极子场） T0 + Tm定义为地球的基本磁场 Ta—地壳磁场或异常场（磁异常） Tsi= T0（偶极场） + Tm（大陆磁场）+ Ta（异常场） 2、变化磁场δT： δT= δTi（地球内源）+ δTe（地球外源） δTi地球内源变化场， δTe地球外源变化场;3、基本磁场： T0（偶极子场） + Tm（大陆磁场） 由于T0 ﹥﹥ Tm，故 T0代表了地球磁场空间分布的主要特征，世界地磁图就是以此为依据制作的，此图反映了地球基本磁场的分布。 4、地壳磁场（Ta-异常场） 地壳内部岩石矿物及地质体在地磁场磁化作用下获得磁性。属非全球性（仅为局部异常），可分为区域性和局部性磁异常，即： Ta=T′a+T″a Ta是磁法测量和研究的对象，是解释地质问题的重要依据。;地磁场总量可表示为： 地磁场T=稳定成分Ts+变化成分δT T=T0+Tm+Tse+T′a+T″a+ δT( δTi+ δTe) 偶极子场+大陆磁场+外部稳定场+异常场+变化场 稳定成分=内源场Tsi(99%)+外源场Tse（1%） 内源场=偶极子场T0（80-85%）+大陆磁场Tm+磁异常场Ta 变化成分δT(仅为稳定场大小的百分之几)=内源场δTi(1/3)+外源场δTe （2/3） 内源场：长期变化，周期长 外源场：短期变化，周期短;正常场和磁异常一般是相对而论的，通常把研究对象引起的磁场部分叫做磁异常，而周围环境和围岩引起的磁场统归为正常场 比如当研究大陆磁场Tm时，将其视为磁异常，而叠加在大陆磁场上的其它磁源场（主要是偶极场）就看成是正常场。;把研究某局部的磁性体视为磁异常，其它均为正常场。 磁异常(Ta)：假设5号异常为研究对象 叠加场（观测结果）：T=T1+T2+T3+T4+T5+T6 正常场：T0=T1+T2+T3+T4+T6 磁异常：Ta=T5=T-T0;三、地球磁场的起源;;;地磁场的基本问题;地磁场的基本问题;;“地核自激化电机假说”——