磁法勘探的基本原理及应用.pptx

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1、磁法勘探的基本原理及应用焦景东2015.1提纲一、磁场理论的一般介绍二、地磁场及岩石磁性三、磁法勘探的一般介绍四、数据处理的方法五、异常特征的识别六、解释的基本方法七、规范的解读一、磁场理论的一般介绍磁性体：具有磁性的物体磁极：磁性体上磁性比较强的部位N极—正磁极，指北极S极—负磁极，指南极磁荷：正磁荷分布在N极，负磁荷分布在S极点磁荷：几何限度远小于磁极间的距离磁力：磁极间的相互作用力一、磁场理论的一般介绍磁场：磁力作用的物质空间磁力线：正极出发终止于负极的封闭曲线磁场强度：单位磁荷在磁场中受到的力用H表

2、示，单位A/m一、磁场理论的一般介绍磁感应强度：恒定电流I的无限长直导线，距离导线为a的各点的磁场。B=μH,SI制单位T（特斯拉），常用nT，CGSM制单位γ（伽马）1γ=1nT磁感应强度B即是测定的地磁场总强度Tμ为磁导率一、磁场理论的一般介绍磁化：在磁场作用下，没有磁性的物体获得磁性的现象磁化本质：物体内电子环流的定向排列磁化强度：表征物体被磁化程度强弱的物理量；单位体积内的磁矩M=m/V与磁场关系：M=kH；单位A/mK为磁化率，表征物体被磁化难易程度单位一、磁场理论的一般介绍H、B、M之间关系M=

3、KH；B=μH；磁化体周围：B=μ0(H+M)=μ0(1+K)H内容BH(M)μ0KSIT（nT）A/M4π×10-7H/m无量纲CGSMG；γOe无量纲无量纲换算关系1G=10-4T1γ=1nT1Oe=1/4π×103A/m1CGSM=4πSI二、地磁场及岩石磁性地磁场的组成：基本场（98%）、外源场、磁异常基本场：偶极场（80%）、大陆磁异常、周期变化外源场：周期变化（黑子周期11年、日变）、随机变化（磁暴）磁异常：构造、矿床等（目标场）二、地磁场及岩石磁性高斯球鞋分析模型（IRGF）假定内部磁偶极，拟

4、合基本场由一组球谐系数及年变化率组成国际上每5年发布一次球谐系数二、地磁场及岩石磁性地磁场的正常梯度：地球表面正常分布的地磁场强度随距离的变化率（伽马／公里）南北向梯度大于东西向随维度变化：Za梯度低纬度地区大，高纬度地区小；H梯度与之相反我国由南到北垂直分量的正常梯度值的变化范围约为13.0—6.5伽马／公里随垂直高度也有变化二、地磁场及岩石磁性二、地磁场及岩石磁性抗磁性：电子成对出现，自旋磁矩相互抵消；磁化率为低的负值；磁性弱常忽略顺磁性：有孤立电子存在，自旋磁矩不抵消；磁化率为低的正值铁磁性：内部有自

5、发磁化区域，外磁场较弱时即可获得饱和磁化；磁化率为很大的正值二、地磁场及岩石磁性二、地磁场及岩石磁性二、地磁场及岩石磁性影响岩石磁性的因素：铁磁性矿物含量越高，磁性越强铁磁性矿物颗粒越大，磁性越强铁磁性矿物胶结越紧密，磁性越强压力、温度影响复杂二、地磁场及岩石磁性三大岩类磁性的一般特征：1、沉积岩：磁性较弱2、火成岩：随基性增强而增强；喷发岩磁化率变化大；热剩磁明显3、变质岩：与原岩及生成条件有关二、地磁场及岩石磁性剩磁种类：1、热剩磁：岩浆冷却成岩时获得的磁性；磁性最强2、沉积剩磁：沉积成岩过程中，磁性矿

6、物定向排列获得的磁性3、化学剩磁：因化学作用，使矿物颗粒增大或产生新的矿物时获得的磁性二、地磁场及岩石磁性三、磁法勘探的一般介绍利用岩矿石的不同磁性产生的不同磁场，进行找矿或解决其他地质目的的勘探方法。高精度磁测：误差小于等于5nT应用：矿床、地层、构造、填图油气、煤田环境、水文、工程地质管线、考古、水上打捞三、磁法勘探的一般介绍概念：利用岩石和矿物磁性差异进行找矿或解决其他地质问题的方法。高精度磁测：精度高于5nT适用范围：帮助寻找满足磁测前提的矿床、地层、构造、蚀变岩等。区调中配合填图、圈定靶区等矿区及

7、外围弱磁查证、寻找深部隐伏矿体油气、煤田、管网、考古、打捞等三、磁法勘探的一般介绍仪器：质子旋进磁力仪原理：磁场中的通电线圈断电后测得频率正比于外磁场T＝23.4872f优点：精度高、稳定性好、温度影响小、自动化程度高GSM-19TCZM-3ENVI质子磁力仪测量方式井中磁测效果四、数据处理的方法1、资料预处理：日变改正→正常场改正→高程改正→△T日变站选择弱磁性沉积岩区；正常场利用国际地磁参考场四、数据处理的方法2、异常的处理与转换：空间转换分量转换导数转换不同磁化方向转化四、数据处理的方法目的：1、复杂

8、→简化（曲面→平面；叠加→孤立）2、满足解释方法（某一分量→另一分量；磁场值→频谱值）3、突出某一方面的特点（上延→压制浅部、突出深部；匹配滤波→可突出深或浅的某个方面）四、数据处理的方法意义：1、向上延拓→压制浅层（干扰），突出深层（趋势）2、水平导数→突出方向构造信息3、垂直导数→突出浅层场源信息4、化磁极→消磁斜磁化影响，简化磁场形态平面向上延拓剖面向上延拓向上延拓对比0米20米10米向下延拓对比0米-10