磁法勘探(1)概论

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。

磁法勘探的基本原理
磁法勘探（Magnetic Exploration）它是一种常用地质探测技术，既利用
磁性物质和磁场进行调查，又利用物体内在磁场互动来获取信息。

磁法勘探的基本原理是：大部分的物体都有层状的内磁场，靠近地核的特
殊物质则有外部磁场，如磁铁、铁矿石等，而地球拥有一个巨大的磁场，该磁场能够施加到地表及地下物质中，而且存在着比较明显的差异，因此利用集成磁针、罗盘、地磁变和测距观测仪这些磁法仪器来测量磁场的强弱、照射强度和有效强度，从而可以获取探测的相关资料，从而建立出一个三维的地质构造模型。

内磁场是由物体内部分子的磁性元素而产生的，外磁场是受测物体内部磁
场的影响而反过来施加于测量物体的，因此内外磁场的综合变化被称为“磁波”，当磁波即测量物体附近的磁场发生变化时，就可以捕获到它产生的信号，从而使测量物体的磁场变化得以精确调查。

磁法勘探法不仅可以实现对地球形态的探测，也可以用于探测岩石的结构，由于岩石的结构在磁场变化的影响下会有所不同，因此，磁法勘测法可以准确调查岩石的结构与构造情况。

磁法勘探是一种实用性很强、成本低廉、安全性高的现代地质调查技术，
它已经成为现代地质勘探技术的主要手段，用于探测地表和地下特殊矿藏体及控制构造运动。

如今，在互联网的时代，提出了更为先进的磁法勘探方法和技术，例如远程测量和计算机辅助分析系统，这使得磁法勘探的应用更加广泛，从而成为地质勘探的重要工具。

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。

磁法勘探的基本原理与应用1. 什么是磁法勘探磁法勘探是一种地球物理勘探方法，通过测量地球表面或地下特定区域的磁场变化来了解地下的构造和物质分布。

它基于地球的磁场与地下物质的相互作用关系，可以用于矿产勘探、工程地质勘察、环境地质调查等领域。

2. 磁法勘探的基本原理磁法勘探的基本原理是通过测量地表或近地表磁场的强度和方向变化来推断地下物质的性质和分布。

地球的磁场是由地球内部的磁场产生的，地下的物质对磁场有吸引或排斥的作用，从而影响地表磁场的分布。

磁法勘探利用这种地下物质对磁场的作用来研究地下构造和物质分布。

2.1 磁场强度的测量磁法勘探的关键是测量地表或近地表的磁场强度。

可以使用磁感应计或磁场强度计等仪器进行测量。

通过在勘探区域的多个测点上进行磁场强度的测量，并绘制磁场强度分布图来了解磁场的变化规律。

2.2 磁场方向的测量除了测量磁场强度，磁法勘探还需要测量磁场的方向。

磁场的方向可以通过磁航向仪等仪器进行测量。

通过在勘探区域的多个测点上进行磁场方向的测量，并绘制磁场方向图来了解磁场的变化趋势。

3. 磁法勘探的应用磁法勘探具有非常广泛的应用领域，以下是一些常见的应用场景：3.1 矿产勘探磁法勘探在矿产勘探中有着重要的应用。

不同矿床的磁性特征各不相同，利用磁法勘探可以寻找矿床的位置、形态和规模，对于矿产资源的开发具有重要的指导意义。

3.2 工程地质勘察在工程建设中，需要对地下的地质情况进行勘察。

磁法勘探可以用于识别地下断层、隐患等地质结构，并提供关于地层、地质构造和地下水等信息，为工程设计和施工提供重要参考。

3.3 环境地质调查磁法勘探还可以用于环境地质调查。

通过对地下岩石、土壤和地下水等的磁性特征进行测量和分析，可以了解地下的地质环境特征，对环境评价和环境污染监测具有重要意义。

3.4 地质灾害预测磁法勘探可以应用于地质灾害的预测和监测。

地质灾害往往与地下的地质构造和物质分布有密切关系。

通过测量磁场的变化，可以提供关于地下构造和物质分布的信息，为地质灾害的预测和防范提供依据。