磁法勘探6-解释

磁法勘探的基本原理及应用磁法勘探的概述磁法勘探是一种非破坏性地球物理勘探方法，通过测量地球磁场的变化来获取地下结构信息。

它基于地球的地磁场以及地下的磁性物质的相互作用，可以在地下发现磁性物质的存在、分布和性质。

磁法勘探的基本原理磁法勘探利用地球磁场和地下磁性物质之间的相互作用来获取地下情况。

磁法勘探的基本原理如下：1.地球磁场：地球本身具有一个磁场，也称为地球磁场。

地球磁场是由地球内部液体外核的流动所产生的，它在地表形成一个相对稳定的磁场。

2.地下磁性物质：地下存在各种不同类型的磁性物质，如矿石、岩石、土壤、岩层或地下水。

3.磁场异常：地下磁性物质与地球磁场相互作用会导致磁场异常。

当地下磁性物质的磁性与地球磁场不同或存在不均匀分布时，就会产生磁场异常。

4.磁场测量：磁法勘探使用磁力仪器来测量地磁场的强度和方向变化。

测量点位于地表或以人工井筒方式进入地下。

5.数据处理和解释：通过对测量数据的处理和解释，可以获得地下磁性物质的位置、形状、大小、磁性强度等信息。

这些信息可用于地质勘探、矿产资源评估、地下水资源管理等领域。

磁法勘探的应用领域磁法勘探在地质和工程勘探中有广泛的应用。

以下是一些常见的应用领域：•矿产勘探：磁法勘探可以用于寻找矿藏、判断矿石的性质和储量。

根据地下磁性物质的反应，可以识别出具有磁性的矿石，如铁矿、钴矿等。

•水资源管理：磁法勘探可以用于寻找地下水的分布和储量。

地下水和地下磁性物质之间存在一定的关系，通过对磁场异常的测量和分析，可以确定地下水的位置和深度，从而实现对地下水资源的科学利用。

•地下工程：磁法勘探可以用于地下隧道、地铁、坑道等地下工程的勘察和地质状况评估。

通过磁法勘探，可以探测出地下磁性物质的存在，并评估其对工程建设的影响。

•环境地质：磁法勘探可以用于环境地质调查和污染物监测。

地下沉积物中的磁性物质与环境污染物之间存在一定的关系，通过对磁性物质的测量和分析，可以识别出地下污染物的位置和分布情况。

2011磁法勘探复习资料（主要为思考题）第一章1.解释下列名词:(1)地磁要素:以观测点为坐标原点，选取一个直角坐标系。

取X 轴指向地理北，Y 轴指向地理东，Z 轴铅直向下。

观测点处地磁场强度T 在X 、Y 、Z 轴上的分量分别称为北向分量X ，东向分量Y 和垂直分量Z 。

T 在XOY 平面上的分量H 称为水平分量。

H 指向磁北，其延长线即是磁子午线。

我们规定，各分量与相应坐标轴的正向一致时为正，反之为负。

磁子午线(磁北)与地理子午线(地理北)的夹角称为磁偏角，以D 表示。

H 偏东时D 为正，反之为负。

T 与XOY 平面的夹角称为磁倾角，以I 表示。

T 下倾时I 为正，反之为负。

(2)国际地磁参考场IGRF:1968年国际地磁和高空物理协会（IAGA ）首次提出并公认了1965.0年代高斯球谐分析模式，并在1970年正式批准了这种模式，称为国际地磁参考场模式，记为IGRF 。

它是由一组高斯球谐系数（ 、 ）和年变率系数（ 、 ）组成的，为地球基本磁场和长期变化场的数学模型，并规定国际上每五年发表一次球谐系数，及绘制一套世界地磁图(3)通化:地磁要素是随时空变化的，要了解其分布特征，必须把不同时刻所观测的数值都归算到某一特定的日期，国际上将此日期一般选在1月1日零点零分，这个步骤称之为通化（4）地磁图:将经通化后的某一地磁要素值按各个测点的经纬度坐标标在地图上，再把数值相等的各点用光滑的曲 线连结起来，编绘成某个地磁要素的等值线图，便称为地磁图。

（5）磁暴：磁暴是一种强烈的扰动。

从赤道到极区均可观察到磁暴现象，而且几乎是全球同时发生。

发生时对地磁场水平分量的强度影响特别显著，而对垂直分量影响相对小些。

因此，通常研究磁暴的形态和特征是通过水平分量变化来进行的。

2、试述地磁场随空间、时间变化的基本特征？答：（1）地磁场长期变化总的特征是随时间变化缓慢，周期长。

一般变化周期为几年，几十年，有的 更长。

地磁场的短期变化主要起因于固体地球外部的各种电流体系。

磁法勘探一、基础知识1．磁法勘探利用磁力仅观测由岩石的磁性差异引起的磁场变化的一种物探方法，称为磁法勘探，也称为磁力测量或磁测。

按其观测的空间位置不同，可分为地面磁测、航空磁测及海洋磁测。

2．磁极、磁偶及磁矩在磁性体的两端，带有符号相反的两种磁荷，即正磁荷和负磁荷，称之为磁极。

磁极所含磁荷的多少，用磁量m 表示。

由磁库仑定律可知，真空中Q (ξ，η，ζ)点处的点磁荷m Q 对P (x ，y ，z )点上的正点磁荷0m Q 的作用力为γγπμ3m0m 0Q Q 41f ⋅=(6—24)式中 γ——m Q 指向0m Q 的失径，即由源点Q (ξ，η，ζ)到场点P (x ，y ，z )的失径。

其值为()()()[]21222ζηζγ-+-+-=z y x式中 0μ——真空磁导率。

在SI 单位制中，270/104A N -⨯=πμ（或H/m ，亨利/米），磁荷的SI 单位为m ·N/A 或Wb 。

磁场强度是单位正磁荷所受的力，即γγπμ30041mm Q Q f H ==(6—25) 磁场强度的SI 单位为A ／m 。

真空中，磁感应强度的定义式为H B 0μ= (6—26)磁感应强度的SI 单位是Wb/㎡或N/(A ·m)，称特斯拉。

不管是条形磁铁或是磁针，都具有正负磁荷的两个磁极，宦们是磁量相等而符号相反的两个点磁极，总是成对共同出现，将其作为一个整体，通常称之为磁偶极子。

如图6—30所示，磁偶极子的极矩为mL P = (6—27)式中 m ——磁量；L ——两极之间距离。

磁偶极子的磁矩μPM =(6—28)磁偶所产生磁场如图6—31所示，任一点P 处的磁场强度可表示为图6—30 磁偶极子示意图 图6—31 磁偶产生磁场示意图Q MH 23cos 31+=γ (6—29)式中 M ——磁矩；γ——S ，N 之间中点到P 点距离； Q ——S ，N 连线与r 之间夹角。

由物理学可知，磁化强度的定义是单位体积（V ）的磁矩。

磁法勘探,什么是磁法勘探？磁法勘探(magnetic prospecting)磁法勘探是地球物理勘探方法之一。

自然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。

利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。

磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之一。

它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。

磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产（如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等）；进行地质填图；研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。

我国建国以来大多数铁矿区、多金属矿区及油气田等都进行了大量的磁法勘探工作，取得了良好的地质效果。

磁法勘探也是基本地球物理手段，国家已纳入在全国范围内进行系统测量的计划，并已基本覆盖了全国重要地区。

磁法勘探的发展历史磁法勘探是物探方法中最古老的一种。

17世纪中叶瑞典人利用磁罗盘直接找磁铁矿。

1879年塔伦(R.Thaln)制造了简单的磁力仪,磁法才正式用于生产。

1915年,施密特(A.Schmidt)发明了石英刃口磁力仪,磁法开始大规模用于找矿,以及在小面积上研究地质构造。

第二次世界大战後,航空磁法推广使用,人们可以快速而经济地测出大面积的磁场分布。

磁法开始用于研究大地构造,及解决地质填图中的一些问题。

中国于1936年在攀枝花﹑易门﹑水城等地开始了试验性的磁法勘探, 1950年後才大规模开展起来。

磁法勘探的发展历史应用范围磁法勘探可用于地质调查的各个阶段。

在地质填图时,磁法勘探可以划分沉积岩﹑喷出岩﹑基性岩﹑超基性岩及变质岩的分布范围;可以研究沉积岩下面的基底构造 ;查明各种控制成矿的构造,如深大断裂和火山口等。

在普查找矿时,磁法勘探可用来直接寻找磁铁矿床,并可与其他物探方法配合,间接寻找或预测石油﹑天然气﹑煤﹑铜﹑铝﹑镍和其他金属﹑金刚石等。

在勘探磁铁矿床时,结合钻探资料,可以推定矿体的形状,指导正确布置钻孔和寻找钻孔旁侧及深部的盲矿体。

磁法勘探设备的工作原理及原理解析磁法勘探是地球物理勘探中常用的一种方法，它利用地壳内部岩石矿物的磁性差异，通过测量地磁场的变化来推断藏矿构造及其地下分布情况。

磁法勘探设备的工作原理是基于磁场感应和磁矩与磁场的相互作用原理。

1. 磁场感应原理：根据法拉第电磁感应定律，当磁场的磁通量发生变化时，会在导体中产生感应电动势。

磁法勘探设备利用这一原理，在地表放置一组磁场源，通过电流激发产生一个人工磁场。

当人工磁场通过地下的岩石矿物时，磁场的磁通量就会发生变化，从而在地下产生感应电流和感应磁场。

2. 磁矩与磁场的相互作用：岩石矿物在磁场中会产生磁矩，即磁化强度的矢量表示。

不同种类的岩石矿物具有不同的磁性特性，包括磁化强度、磁化方向等。

通过测量磁矩与磁场之间的相互作用，可以推断出地下岩石矿物的类型和分布情况。

磁法勘探设备通常由以下几个主要部分组成：磁场源、磁场传感器以及数据采集和处理系统。

这些部分共同协作，以获得地下岩石矿物的相关信息。

1. 磁场源：磁场源是产生人工磁场的装置，通常使用直流电源来供电。

磁场源可以采用不同的形式，如磁滚轮、磁体或线圈。

其目的是在地下岩石矿物中产生足够强度和稳定的磁场，以便对地下结构进行磁化。

2. 磁场传感器：磁场传感器是测量地磁场变化的装置，常用的传感器有磁强计、磁力仪和磁敏电阻等。

它们可以测量地磁场的三个分量：X轴、Y轴和Z轴。

通过对这些分量的测量，可以确定地下岩石矿物的磁场特征，进而得到地下的构造信息。

3. 数据采集和处理系统：数据采集和处理系统是磁法勘探设备中重要的组成部分，主要用于获取、记录和处理测量得到的数据。

通常，磁场传感器的输出信号会通过模数转换器转换为数字信号，然后被存储在数据采集设备中。

后续的数据处理包括对数据的滤波、校正、插值等步骤，以获得更精确的地下结构信息。

磁法勘探设备的原理解析主要体现在以下两个方面：1. 磁性差异的探测：地壳中的岩石矿物具有不同的磁性特性，包括磁化强度、磁化方向等。

重力勘探实验报告学号：20121003268班号： 061123：李梦谨指导教师：李永涛目录前言 (2)实验目的 (3)实验原理 (3)磁力仪工作原理 (4)工作内容及步骤 (3)实验内容及步骤 (6)实验数据分析与解释 (7)评述与结论 (13)总结 (8)建议 (9)一．实验目的：1.学习磁法勘探的基本原理，会用磁力仪进行简单的勘探；2.根据勘探的结果，能够反演出地下物体的基本形态和特征。

二．实验原理磁法勘探是利用地壳内各种岩〔矿〕石间的磁性差异所引起的磁场变化〔磁异常〕来寻找有用矿产资源合查明隐伏地质构造的一种物探方法。

自然界的岩石和矿石具有不同磁性，可以产生各不相同的磁场，它使地球磁场在局部地区发生变化，出现地磁异常。

利用仪器发现和研究这些磁异常，进而寻找磁性矿体和研究地质构造的方法称为磁法勘探。

磁法勘探是常用的地球物理勘探方法之图1 磁异常示意图一，它包括地面、航空、海洋磁法勘探及井中磁测等。

磁法勘探主要用来寻找和勘探有关矿产〔如铁矿、铅锌矿、铜锦矿等〕、进行地质填图、研究与油气有关的地质构造及大地构造等问题。

三．磁力仪的工作原理磁力仪按其测量的地磁场参数及其量值，可分为：相对测量仪器和绝对测量仪器。

从使用磁力仪的领域来看，可分为：地面磁力仪，航空磁力仪，海洋磁力仪及井中磁力仪。

下面重点介绍电子式磁力仪中的质子磁力仪。

〔1〕性能指标图3-6 GSM-19T型质子磁力仪主要技术指标如下：灵敏度：0.05nT分辨率：0.01nT绝对精度：±0.2nT动态范围：20000到120000nT梯度容差：>7000nT/m采样率：3秒至60 秒可选温飘：0.0025nT/°C〔环境温度为0到-40°C〕；0.0018nT/°C〔环境温度为0到+55°C〕工作温度：-40℃—+55℃存储4M字节：对流动站可存209715个读数对基点站可存699050个读数对梯度测量可存174762个读数对步行磁测可存299593个读数尺寸及重量：主机223×69×240mm,重2.1Kg传感器170mm(长)×75mm(直径)，重2.2Kg〔2〕测量原理应用质子自旋磁矩在地磁场的作用下围绕地磁场方向做旋进运动的现象进行磁场测量。

高精度磁法勘探一、出队前的生产准备包括对生产设计和高精度磁测规范的学习；对磁法仪器和测量仪器的准备，保证各种仪器性能良好；生产用GPS、地形图、地质图、1/5万航磁图；还有对野外或室内生产材料的准备等，野外主要有红布（设立测量标志）、木桩（埋石）、记号笔、铅笔、圆珠笔、小刀、记录本等，室内主要有笔记本电脑、打印机、打印纸、大的方格厘米纸、三角板、铅笔、彩色铅笔等。

只有准备工作做充分了，才能保证野外顺利的开展工作。

二、仪器性能校验到野外后在工作现场进行，共校验两次，野外开工前和工作结束后各一次。

在校验之前要把仪器编上号（或使用仪器出厂时本身的编号，不要搞乱）。

1、磁力仪噪声水平的测定选择一处磁场平稳而又不受人文干扰影响的地区（驻地附近）进行。

各仪器间的距离要在20米以上，避免探头磁化时互相影响，然后使所有仪器同时作日变测量，观测时各仪器达到秒一级同步。

取100个左右的观测值按公式计算每台仪器的噪声均方根值S。

公式见规范。

2、仪器一致性校验观测点不少于50个，其中少数点要处于较强的异常场上（大于5倍的均方误差），全部仪器做往返观测。

有一台仪器作日变观测，对其他仪器的观测结果做日变改正。

一致性对比时各仪器探头高度要保持一致，避免垂直梯度变化的影响（如选在树林中进行）。

对比结果按规范中的公式计算总均方误差，要求误差不大于设计总均方误差值的2/3。

对于性能不好（达不到要求）的仪器不能投入野外生产使用。

磁测误差分配表三、基点的选择与联测1、基点的选择总基点位置首先在区域内已有航磁图上选址，最好在区域磁场零基值线附近。

并据交通地形等条件，选点在半径2m,高差0.5m范围内磁场变化不超过2nT,附近没有磁性干扰物，有利于长期保存的地方。

分基点亦即日变站选址要求位于平稳磁场内，靠近驻地（最好是独立的房屋内）使用方便，附近没有磁性干扰物。

仪器校正点：基本要求同分基点的要求。

对野外实地的选择结果要有记录。

日变站使用控制范围小于50km。