磁法勘探(4-6).ppt

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1、第四章磁性体的磁场一、假定条件自然界的岩体或矿体，形状是复杂的，磁性是不均匀的，因此，难于用数学方法直接计算这种磁性体的磁场分市。为了解磁性体磁场的基本特征，在直接计算磁性体的磁场时，一般作如下假设；(1)磁性体为简单的规则几何形体；(2)磁性体是均匀磁化的；(3)只研究单个磁性体；(4)观测面是水平的；(5)不考虑剩磁影响(或认为Ji与Jr方向一致).除少数情况外，实际地质条件并不符合上述假设条件，由于磁法主要是研究被掩盖的地质现象和磁性地质体，当其有一定埋深时，形态不规则和磁性不均匀的地质体引起的磁场，可近似视为均匀磁化规则形体引起的磁场，这些假设条件并不失实际意义。第一节

2、计算磁性体磁场的假定条件和基本公式1、磁性体的磁位二、基本公式2、磁性体的磁场强度积分公式由于磁场强度分量是磁位沿相应分量方向的导数并取反号，因此磁场强度的分量表达式为：3、磁荷面积分公式在实际计算中，有些是由一些平表面围成的形体，如各种板状体。对于这类形体，有时用面磁荷积分公式较方便。3、磁荷面积分公式3、磁荷面积分公式4、重、磁位场的泊松公式一个磁性体不仅有磁性，还有密度。因其有磁性，就存在磁场；因其有密度（剩余密度），就存在引力场。泊松公式给出同一物体磁位和引力位之间的关系式。一个体积为V，密度均匀物体之引力位为:4、重、磁位场的泊松公式三、ΔT的物理意义及其计算公式现在

3、，不论是高精度的地面磁测和海洋磁测，还是航空磁测，都是直接测量地磁场的总磁场强度T，而后以总磁场异常ΔT成图。那么ΔT和磁异常Ta及其分量Za、Hax、Hay之间的关系怎样？是我们必须研究的。1．ΔT的物理意义磁异常总强度矢量Ta是地磁场总强度T与正常场T0的矢量差:Ta＝T—T0上式表明：可近似把ΔT看作是Ta在T0方向的投影。由于T0方向在相当大区域内可以认为是不变的(一万平方公里内变化10左右)，因此，ΔT可看作Ta在固定方向的投影。即相当于Ta在固定方向的分量。ΔT的物理意义与Za、Ha类似，都是Ta在固定方向的分量。2、ΔT与Za、Ha的关系2、ΔT与Za、Ha的关系

4、四、磁化强度J与有效磁化强度Js的关系在图中J为总磁化强度矢量，Js为人在xoz面(即观测剖面)的投影(分量)，称其为有效磁化强度矢量；yH为J在xOy面内的投影，叫水平磁化强度矢量；I表示J的倾角，即磁化倾角；is为Js的倾角，即Js与ox轴问的夹角，称其为有效磁化倾角；A’为Js与JH间的夹角，A为磁性体走向与测北的夹角。由图可以得出：●观测面是水平的；●磁性体为单个的规则形体；●磁体被均匀磁化；●剩余磁化强度与感应磁化强度方向一致；●不考虑退磁的影响；●围岩无磁性。为了便于分析，作出如下假设：△坐标系原点：磁性体的中心或顶部中心在地面的投影点Y轴：平行磁性体走向；X轴：垂

5、直磁性体走向；Z轴：垂直向下；观测平面：XOY面OXYZOXoyzMMsMxMyMzNiAxI由图可见：Mx=McosIcosAMy=McosIsinAMz=MsinIA为测线方位角I为磁倾角有效磁化强度Ms：总磁化强度M在观测剖面内的投影有效磁化倾角is：Ms与X轴正向的夹角两个重要概念：3、90°＞A＞0°，即磁性体走向为任意：Mz＜Ms＜MI＜i＜90°（斜磁化）1、A=0°（剖面为南北方向），即磁性体走向为东西：Ms=Mi=I（倾斜磁化）讨论以武汉地区为例，I=44°2、A=90°（剖面为东西方向），即磁性体走向为南北：Ms=Mzi=90°（垂直磁化）44°Ms++++

6、++－－－－SNWEMs++++－－－－第二节简单规则磁性体的磁场一、球体的磁场1、磁场表达式由泊松公式得：由ΔT与Za、Ha的关系得：2、中心剖面的磁场表达式自己动手练一练根据前面所提供的球体的磁场表达式，请用FORTRAN语言或C语言编制一段球体正演的程序（以下为一个供你参考的FORTRAN程序及使用说明）。一、程序功能：本程序用于球体（Za、Ha和ΔT)的正演计算，根据所给定的参数能同时计算和打印Za、Ha、ΔT的理论值。二、使用方法：二、使用方法：1.主要标识符N—测点数;Dx—测点距离,单位米;R—球体中心埋深，单位米；I0—地磁倾角，单位度；A—测线（剖面）方位角，

7、即X轴与磁北的夹角，单位度；M—即Ms，截面有效磁矩。当知道截面半径和有效磁化强度Js，即可算`````Ms（注意应把10-6CGSM化为nT）。2.操作方法(1)运行程序后显示DatanumberN=,提示并键盘输入计算点数N;(2)接着机器显示DX,I0,A,R,M：，提示并键盘输入DX,I0,A,R,M等5个参数；(3)机器显示Printdatatoprinterornot?(Y/N),询问是否打印机打印输出，若打印回答Y;(4)计算结束后，机器分别将Za、Ha、ΔT记盘,文件名分别为