应用地磁学课1new

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1、第一章地球的磁场11.5ô地磁场：地球周围存在的磁场。ô宏观上看，地球磁场与位于球心的磁偶极子磁场相似；ô受第一章地球的磁场地磁ô地磁场有两个磁极，其S极位于地理北场极附近，N极位于地理南极附近，但不作重合，磁轴与地球自转轴的夹角现在约用为11.5度，1980年实测的磁北极位于，北纬78.2度、西经102.9度（加拿大北磁部），磁南极位于南纬65.5度，东京针139.4度（南极洲）。的ô长期观测证实，地磁极围绕地理极附近变进行着缓慢的迁移。化第一章地球的磁场ô地磁场：ô在任意点,地磁场有大小和方向，它们都是可测量的.ô描述地磁场大小和方向的物理量，称作地磁要素1（

2、一）地磁要素在直角坐标系下，地磁要素有(7个)：ô磁偏角D、ô磁倾角I、§1、地磁要素及其分布ô总磁场强度T、ô垂直磁场强度Z、ô水平磁场强度H、ôHÎ水平X分量(北向分量)、ôHÎ水平Y分量(东向分量)地磁要素互换关系Hh=TIhhcosh直角坐标系的定义：()TX=++iYjZkô以测点为坐标原点ôX轴指向地理北ôY轴指向地理东THZXYZ=+=++22222ôZ轴垂直指向地心各地磁要素的定义：ôTZ=TIsinôHôXYHD=sinôYôZXHD=cosôIôDZYtanI=tanD=HX（二）地磁场的组成ô地磁场:基本磁场、变化磁场和磁异常三个部分组成2（

3、二）地磁场的组成（二）地磁场的组成ô变化磁场Î主要指短期变化磁ô基本磁场Î中心偶极子磁场场，来源地球外部，占地磁场和大陆磁场组成1%以下ô基本磁场Î来源地球内部，ô磁异常Î主要指地壳浅部具有磁占地磁场主要部分(98%以上)性的岩石或矿石所引起的局部磁场，它叠加在基本磁场之上。（二）地磁场的组成（三）地磁图ô地磁场是空间和时间的函数ô正常场和异常场的概念ô测量地磁场中，研究对象所产生的磁场称作磁异常，其他部分称作正Î需要实际测量常场，或称背景场，也称基准场。ô正常场和异常场是相对的概念（三）地磁图（三）地磁图ô实际测量方式：ô地磁要素随时间变化Î所以，将不ô（1）固

4、定点上连续测量Î地磁同时刻观测数据归算到某一特定日期台（1月1日0时0分），称作通化。ô（2）野外测点间断测量ô所成的地磁要素等值线图Î地磁图3（三）地磁图基本磁场总强度－Tô首先是天文学家哈雷于1701年编成了大西洋地磁偏角图；ô一百多年后，地磁场水平分量和总强度的等值线图于1827年问世.基本磁场水平强度－H基本磁场垂直强度－Z基本磁场磁倾角－I基本磁场磁偏角－D4地磁场是空间和时间的函数－地磁场是空间和时间的函数－ô地磁场各要素随空间变化情况ô地磁场各要素随时间变化情况（体现出偶极子场特点）－变化磁场（四）变化磁场地磁场的长期变化ô分两类：ô通过世界各地地磁

5、台长期连续观ô长期变化:由内部场源引起的缓慢的变测进行研究化，如磁极倒转、磁极漂移；ô通过古地磁研究ô短期变化:来源于地球外部场源引起的变化，如地磁日变、磁暴。5400年来磁倾角的变化地磁场的长期变化ô近几百年数据的统计分析：ô（1）地球磁矩的衰减变化ô（2）地球磁场向西漂移地磁场的长期变化地磁场的长期变化ô1、地球磁矩的衰减变化ô1835年地球磁矩（高斯计算）ô近1000年来，地磁场偶极矩大约为8.5x1022Am2减小了25%ôÎ1900年为8.32x1022Am2ô其中，17%是近400年来减小的.ôÎ1980年为7.91x1022Am2ôÎ2000年为7.

6、78x1022Am2地磁场的长期变化磁极倒转ô1835年地球磁矩（高斯计算）为ô古地磁研究已证实地球存在磁极倒转现象。8.5x1022Am2ô在测定岩石的剩余磁性时，发现相当一批岩222石的磁化方向与现在的地磁场方向相反，于ôÎ1900年为8.32x10Am是就推测地磁场发生了180°的改变，原来ôÎ1980年为7.91x1022Am2的磁北极转变为磁南极，磁南极则变成了磁222北极。这种现象被称为地磁极倒转或地磁场ôÎ2000年为7.78x10Am翻转。ôÎ两千年后，接近0！Îô事实证明，在地球历史上确实发生过这种变磁极倒转(?)化，而且还一再地发生。6磁极倒转

7、磁极倒转ô磁极倒转的有力证据Î海洋磁条带异常ô地磁场极性倒转的发现极大地推动了古ô从1940s开始，由于军事上的需要对海底磁地磁学的发展场进行了系统的观测Î发现以大洋脊为中ô在全球广泛开展了对火山岩、沉积岩、心，两侧对称地交替分布着正磁极性(磁极与海底和湖底沉积的古地磁测量.现代的一致)与反磁极性(磁极与现代相反)的两类岩石；离扩张中心越远，岩石年龄越老.ô黄土沉积的古地磁研究具有我国独有的为地球科学中的板块构造理论的出现，提供特色了重要的依据。ôÎ由此产生的“地磁极性年表”，为地质学提供了一个独立的时间标尺.地磁极倒转磁极倒转——地球内部的时钟ô随着取得的资料增

8、多，建立的