物理磁法勘探及应用实例学习教案.pptx

会计学磁法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(guǎndào)、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(jìsuàn)，则最大重力异常幅值仅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(yǒuguān)的磁学知识基元电流(diànliú)(磁偶极子):一个微小的闭合稳定线电流(diànliú),其几何尺度(线度)<<它至观察点的距离
基元电流(diànliú)的矢势展开:(3).磁感应强度(magneticinduction)和磁导率(permeability)
各向同性磁介质内部的任意点上，磁化场H在该点产生的磁感应强度(磁通密度)为:
式中，为介质的磁导率，单位是H/m(亨利/米),真空中,而CGS单位制中无量纲
B的SI单位是Tesla(特斯拉T):1T=1N/(Cm/s),常用实用(shíyòng)单位纳特:1nT=10-9T
CGS单位制中用高斯:1Gauss=10-4Tesla,常用伽玛(gamma)r:1r=10-5Oersted,即1r=1nT磁学单位(dānwèi)之间关系:根据附加磁场对外磁场影响的大小,基于各种物质的磁化率（即表示(biǎoshì)物体被磁化难易程度的比例系数,其数值有赖于磁介质的物理和化学性质）的差别，可以将它们按磁性和磁化率的不同分为三大类:即反磁、顺磁和铁磁介质:

非铁磁介质——对外磁场影响微弱的物质，能完全退磁,如铝,铜,铋,木材,水,空气等
(1)磁滞现象

如果用磁化曲线来表示磁性物质的磁化强度与磁化场强的关系，则顺磁性和抗磁性物质的曲线均为直线，见图(a)所示，其磁化过程是可逆的。
铁磁性物质的磁化曲线却表现为复杂的磁滞回线，铁磁质的磁化强度与其磁化经历和磁化磁场有关,如图(b)所示。当磁场强度H增加时，磁化强度J沿着A—B一C一D曲线增加，在C点达到饱和值Js。随着H的降低，J沿着另一条曲线D—C—E下降，H=0时，J不为零，还保留有磁化强度Jr。为了使剩余磁化强度Jr减小到零，