地球物理在找矿中的应用.pptVIP

地球物理探矿——简称物探 青海省国土资源勘查项目管理中心 寇玉才 第一讲：绪论 一、地球物理勘查 地球物理学是用物理学的理论和方法，来研究地球的形状、性质、结构、物理现象等的学科。地球物理勘查（探矿）是地球物理学的一个分支，我们通常简称为物探。它是用物理学的原理、方法和仪器，来探查地下地质结构和矿产资源的地质勘查方法技术。 二、地球物理方法 磁法 重力 地震 电法 优点：可以获得地表、近地表及深部地质信息，也是深部地质调查的基本方法；科技含量高。 缺点：物探异常的多解性。 三、地球物理勘查工作的五个主要环节 1、用精密的仪器，测定不同点的异常值； 2、将异常值整理并成图； 3、测定和整理各种岩（矿）石的物性参数； 4、总结其规律； 5、对全区的异常作出数理及地质解释，得出地质结论。 第二讲：磁法勘探 一、地球磁场 地磁场的发现：能自由转动的罗盘磁针，总是静止在南北方向上，这表明地球周围空间存在着磁场，称地磁场。在世界上最早发现并应用地磁场的是我国劳动人民。早在战国时代就有指南针，称为“司南”。是我国古代四大发明之一。 二、地磁要素及其分布规律 （一）地磁要素：利用磁场强度T（有方向）和它的分量来描述地球磁场的特征。通常采用直角坐标系来表示，如图所示： 二、地磁要素及其分布规律 从图上看出，各要素之间有一定的关系，如： H= x2+y2 T= H2+Z2 tg I=Z/H；tgD=Y/X；Z=HtgI；Y=HsinD； X=HcosD。 T=ZcscI=HsecI。 二、地磁要素及其分布规律 （二）地球磁场的分布规律 地磁图：地磁场各要素成图 世界地磁图 中国地磁图 世界地磁图 三、地磁场的组成及起源 根据地磁现象来分析，地磁场可以分为性质不同的两部分，一部分是地球的稳定磁场，一部分是地球的变化磁场。用数学公式可以表示为： T=T0+?T 其中T是总磁场，T0是稳定磁场， ?T变化磁场。变化磁场一般只有地磁场强度的1%以下，磁暴发生时可达2-4%。 三、地磁场的组成及起源 根据数学及物理方法分析的结果：稳定的和变化的磁场又可分为起源于地球内部和地球外部的两部分： T0=Ti+Te ?T= ?Ti+ ?Te Ti是起源于地球内部的稳定磁场，称内源磁场，其强度为地磁场的94%左右，Te 是起源于地球外部的稳定磁场，称为外源场，其强度为地磁场的6%左右，因此， 三、地磁场的组成及起源 稳定磁场主要起源于地球内部。 变化磁场?T也有内源和外源两部分，内源占?T的1/3，外源占?T的2/3。本质上变化磁场是起源于地球外部的各种电流系。如，高度100Km左右处的大气电离层中的电流体系。内源部分也是各种电流系感应引起的。 太阳风暴 太阳磁暴（风暴） 太阳磁暴是太阳能量剧增而向外部空间释放大量带电粒子形成的高速粒子流。 太阳爆发时喷发出的带电等离子体以每秒400Km到800Km的速度射入外部空间，因此它会对地球外部空间环境产生巨大冲击。 磁暴是否影响人体健康尚无定论。应该说是有影响的。 太阳活动以11年为一个周期。 因此，T=Ti+Te+ ?T，三个基本部分 其中，Ti是内源磁场， Te是外源磁场， ?T是变化磁场。 内源磁场包括偶极子磁场TM、大陆磁场Tm、异常磁场Ta，即： Ti= TM+ Tm+ Ta。 故地磁场T可写为： T= TM+ Tm+ Ta +Te+ ?T 将上式中地磁场各部分解释如下： 1、均匀磁化球体磁场TM 物理学证明，一个均匀磁化球体的磁场和一个磁偶极子的磁场是等同的。地磁测量结果表明，地磁场和一个地心磁偶极子的磁场近似。均匀磁化球体的磁场TM即磁偶极子的磁场，它是地球磁场的一级近似值。 关于地球磁偶极子磁场形成的原因：主要认为地核中物质对流运动产生的涡流是偶极子磁场形成的主要原因。 2、大陆磁场Tm 大陆磁场是围绕8个中心分布的。我国处于亚洲东部。大陆磁场的形成一般认为：在地核和地幔的边缘部分存在着物质对流运动，形成涡旋电流，从而产生磁场。根据人造卫星的磁测结果表明，大陆磁场随高度的增加而衰减很慢，这说明大陆磁场确实起源于地球深部。 3、磁异常Ta 磁异常Ta是地壳构造的不均匀性造成的，由于地壳内的岩层在地磁场（主要是磁偶极子磁场TM）中受到磁化作用而产生的。 磁异常的分布范围比较小，几平方公里到几百平方公里；它的水平梯度变化很大。磁法勘探主要研究的就是磁异常Ta。 3、磁异常Ta 在实际应用中，把异常磁场分为两部分： Ta= Ta/+ Ta// Ta/是地壳深部岩层的磁化产生的磁场，称