磁法勘探及应用实例

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1、第三章磁法勘探§3.1磁法勘探基本原理§3.1.0有关的磁学知识§3.1.1地磁要素§3.1.2地磁场的结构和磁异常§3.1.3地磁场的解析表示§3.1.4地磁图与地磁场的基本分布特征§3.1.5岩(矿)石的磁性特征§3.2磁法观测与资料整理§3.2.1磁法勘探仪器§3.2.2野外磁法观测§3.2.3观测资料的整理§3.3磁法资料处理与解释§3.3.1磁法资料处理§3.3.2磁法资料解释的基本概念和原则§3.3.3磁性体磁场的正演§3.3.4磁异常的定性解释§3.3.5磁异常的定量解释----反演§3.4磁法勘探的应用讲述主要内容磁法

2、勘探是利用岩矿石的磁性特征来进行地质勘探的一种地球物理方法。很早以前，人类就已经认识并开始利用磁现象。中国古代最早利用磁铁制成了指南针。最早进行地磁现象研究的是英国人威廉·吉尔伯特(WilliamGillbert)。1640年后，瑞典人开始用罗盘寻找磁铁矿。1870年泰朗(Thalen)和铁贝尔(Tiberg)制成了找磁铁矿的万能磁力仪，揭开了磁法勘探的序幕。之后，磁力仪精度不断提高，磁法理论也不断完善，磁法勘探在金属矿勘查中取得极大成功。按观测空间的差异，磁法勘探可分为地面磁测、航空磁测、海洋磁测和井中磁测四类。地面磁测是最早使用的

3、工作方法。而今它是以航空磁测资料为基础所作的更详细的磁测工作，用以判断引起磁异常的地质原因及磁性体的赋存形态，并据此布置验证工程。地面磁测在我国是最常用的磁测方式，在地质调查的各个阶段都得到广泛的应用。海洋磁测是在质子旋进式磁力仪出现以后才发展起来的。它是海洋综合性地质调查的一个组成部分。六十年代以来，海洋磁测与航空磁测相配合，在大洋中脊地区获得了大面积的条带状磁异常，这一发现为海底扩张和板块构造学说提供了充足的依据。此外，在寻找海滨砂矿，以及为海底工程(如寻找沉船、铺设管道、电缆等)服务方面，海洋磁测也发挥了巨大的作用。井中磁测是地

4、面磁测向地下的延伸，主要用于划分磁性岩层、寻找井旁或井底盲矿等。对地面磁测起着印证和补充的作用，它已成为铁矿床勘探中不可缺少的一种手段。随着磁测仪器的逐步更新和磁学理论的日臻完善，磁法勘探必将在地质科学中发挥更大的作用。如今，磁法应用范围已拓宽至区域和深部地质调查、能源勘探、考古勘探等领域。磁法勘探和重力勘探在理论基础和工作方法上都有很多相似之处，但是它们之间也存在一些基本的差别。表现在：(1)磁异常的相对幅度比重力异常大得多。我们知道，地壳厚度的变化所引起的最大重力异常达-560毫伽，若正常重力值以980伽计算，则最大重力异常幅值仅

5、占正常重力恒的千分之五左右。磁体所引起的磁异常可高达1奥斯特，若正常地磁场强度的平均值以0.5奥斯特计，则最大磁异常可比正常地磁场大一倍。正是由于这个原因，磁测的精度要求要低一些，而生产效率也要高一些。(2)重力勘探中，由于从地面到地下数十公里范围内所有物质的密度变化都会引起重力的变异，所以重力测量的勘探深度大，重力异常反映的地质因素较多。但在磁法勘探中，绝大多数沉积岩和变质岩都是磁性较弱或没有磁性的，只有各类磁铁矿床及富含铁磁性矿物的矿床及地质构造，才能引起明显的磁异常，因此磁异常反映的地质因素比较单一。(3)单个磁异常的特征总要比

6、相应的重力异常复杂一些，这是因为密度体只有一个质量中心，而磁性体总是存在两个磁性中心(“磁极”)，且它们之间的相对位置因地而异。当同一地质体置于不同的纬度区时,重力异常的特征不变，而磁异常特征会有很大的变化。这也是磁异常解释比较复杂的原因。§3.1磁法勘探基本原理§3.1.0有关的磁学知识1、磁场除磁铁外，自然界的磁铁矿及许多岩、矿石也具有磁性。具有磁性的物体称为磁性体或磁体。磁体中两个磁性最强的部位，称为磁极。当一个悬挂的磁针静止下来时，其中一个磁极近似指向北方，称为指北极或正磁极，以符号N表示；另一个磁极近似指向南方，称为指南极或

7、负磁极，以符号S表示。磁极不仅有明显的吸铁作用，而且不同性质的磁极之间还存在着相互作用:同性磁极互相排斥，异性磁极互相吸引。这种排斥力和吸引力统称为磁力。磁体的磁性、磁极及磁极间的相互作用是人类对磁体观察初期发现的现象。当时对于磁性的来源及其本质还没有正确的认识，由于带电体上存在着电荷，电荷与磁极有许多相似之处，于是将磁现象与电现象进行了类比。认为磁体内存在着“磁荷”，磁荷也有正、负之分，“正磁荷”聚集在N极，“负磁荷”聚集在S极。现代科学告诉我们，磁荷是不存在的，磁性不是“磁荷”而是带电质点的运动所引起。但是“磁荷”的概念简单明了，

8、使用起来十分方便。所以磁法勘探仍然以磁荷理论作为方法的基础。为了形象地描述磁场，可以用一系列的连续曲线来反映磁场中各点的磁场强度，这些曲线称为磁力线。磁力线是封闭曲线，在磁体周围，它们总是由正磁极出发回到负磁极。磁力线上