12-2 第一章 地球的磁场.ppt

磁现象 磁荷可以通过无磁性的介质而相互作用，也就是说，我们可以将无磁性的岩石，看为不存在一样，这一点与重力勘探比较就有它的优点，因为我们所测的重力值是所有物质叠加的作用，而磁法勘探只须考虑有磁性岩石的叠加作用就可以了。 磁库仑定理： 在真空中， 磁偶：两个磁量相等符号相反的点磁极组成 地球的磁场 一、地磁要素及其分布特征 二、地磁场的构成和磁异常 三、地磁图和地磁场基本特征 四、正常场与磁异常 五、地磁场的解析表达式 二、地磁场的构成和磁异常 地球的变化磁场是指起源于地球外部并叠加在主磁场上的各种短期地磁变化。变化磁场可以分为两类：一类是连续出现的，比较有规律且有一定周期的变化；另一类是偶然发生的、短暂而复杂的变化。前者称为平静变化，来源于电离层内长期存在的电流体系的周期性改变。后者称为扰动变化，是由磁层结构、电离层中电流体系及太阳辐射等的变化引起。 主磁场随时间的缓慢变化，称为地磁场的长期变化。磁偏角、磁倾角和地磁场强度都有长期变化。从伦敦、巴黎和罗马的资料可以推测，磁偏角的变化周期约为500年。此外，偶极子磁矩逐年也有微小的改变。长期变化的主要特征是地磁要素的“西向漂移”，偶极子场和非偶极子场都有西向漂移。且偶极子磁矩的衰减和非偶极子场的西向漂移都具有全球性质。 长期变化(1922.5) 长期变化(1942.5) 巴黎和伦敦的磁偏角和磁倾角的变化 日本磁偏角长期变化 地磁倒转 西向漂移 基本磁场 占地磁场的99％以上，是构成地磁场主体的稳定磁场。其强度在近地表时较强，远离地表时则逐渐减弱。 变化磁场是起源于地球外部并叠加在基本磁场上的各种短期变化磁场。 它只占地磁场的很小部分（＜1％）。这种磁场主要是由太阳辐射、太阳带电粒子流、太阳的黑子活动等因素所引起的。因此，它常包含有日变化、年变化及太阳黑子活动引起的磁暴（即较剧烈的变化）等成分。 磁异常（magnetic? anomaly）是地球浅部具有磁性的矿物和岩石所引起的局部磁场，它也叠加在基本磁场之上。一个地区或地点的磁异常可以通过将实测地磁场进行变化磁场的校正之后，再减去基本磁场的正常值而求得。 2、正常场与磁异常 如在弱磁性或非磁性地层中要圈定强磁性岩体或矿体，通常将前者引起的磁场作为正常背景场，而后者产生的磁场为磁异常； 如果在磁性岩层中圈定非磁性地层，这时可把磁性岩层的磁场作为正常场，而非磁性地层中的磁场相对变化为磁异常。 地面上任一点的磁场T :地球中心偶极子所引起的磁场Tn;大陆磁场Tm; 随时间变化的磁场δT;因地质原因所引起的磁异常Ta 　在实际工作中，正常磁场T0一般是指地磁图上所表示的磁场，而磁异常Ta又可分为区域异常和局部异常。前者是由分布范围较大、埋藏较深地质因素引起，后者是由分布范围较小、局部构造或埋藏较浅的磁性体所引起。 磁异常Ta一般都是正负相伴出现。 3、磁异常的改正 日变改正 对地磁场短周期变化进行日变改正（幅度一般 为0.01-5nT，有时达10-20nT）。 4、磁异常的计算 5、磁场的单位 在无限长直导线中通以10安培直流电(1CGSM单位电流)时，在距此导线2厘米处的磁场强度称为1奥斯特。 1oe(奥斯特)＝1×10-4Wb?m-2 1×10-4T(特斯拉)＝1G(高斯) 1高斯＝10 -4特斯拉（T），1伽马＝10-9特斯拉＝1纳特斯拉（nT），简称纳特。 三、地磁图和地磁场分布的基本特征 1、地磁图 将某一地磁要素值按各个测点的经纬度标在地图上，再把数值相等的点用光滑曲线联结起来，编绘成地磁要素的等值线图，称为地磁图。 广义的地磁图可分为基本磁场图、正常磁场图和异常磁场图。 ①基本磁场图： 根据各个测点归算的测量资料绘制的地磁图。它不仅反映地磁场在地面上的趋势变化，而且也反映出地磁场在地面上的异常变化。中国和其他许多国家都出版基本磁场图。 只要地磁资料精度较高，测点分布比较合理，而且密度适当，就能绘制出比较准确的基本磁场图。 ②正常磁场图： 主要是根据地磁场模型绘制的，有时也可以通过多次光滑基本磁场图的等值线和等变线的办法得到，即把地磁场中来自地球浅层的部分资料滤掉，只剩下来自地球深部的部分，所以它的等值线是光滑的。