Magnetisk efterforskning

Magnetisk udforskning er et sæt geofysiske metoder til udforskning af geofysik baseret på måling af komponenterne i Jordens magnetfelt . Den målte værdi af magnetfeltet er dets vigtigste effektkarakteristik - induktion T[Tl]. I et eksternt magnetfelt bliver geologiske legemer magnetiserede og styrker jordens felt og danner anomalier. Nogle metalliske malme, der indeholder mineraler med ferromagnetiske egenskaber, bevarer den remanente magnetisering opnået i tidligere geologiske epoker og danner særligt intense anomalier, der er godt kendetegnet ved moderne magnetometre . De omfatter især magnetit ,titanomagnetit og andre. Naturen af magnetiske anomalier afhænger af geografiske koordinater, såvel som forskelle i bjergarter med hensyn til magnetisk modtagelighed [1] . Magnetisk prospektering bruges til at søge efter jernmalme, i geologisk kortlægning, i arkæologi [2] , i økologi.

Fundamentals of theory

Magnetisme er en særlig form for interaktion mellem bevægelige ladede partikler [3] . I teorien om magnetisme betragtes en dipol - et system af to fiktive magnetiske masser , A * m af det modsatte tegn, placeret i en uendelig lille afstand af to fra hinanden. Magnetisk moment af dipolen , A * m 2 $m^{+},m^{-}$ $l$ $M$

M = 2 l m {\displaystyle M=2lm}

M=2lm

Det rum, hvor magnetismens kræfter virker , kaldes magnetfelt .

Magnetisk feltpotentiale , A $U$

U = − M r 2 c o s θ {\displaystyle U=-{\frac {M}{r^{2}}}cos\theta } $U=-{\frac {M}{r^{2}}}cos\theta$ Hovedeffektkarakteristikken for et magnetfelt er en vektorstørrelse kaldet induktion , målt i T eller nT. Magnetfeltet består af et eksternt felt genereret direkte af kilden og et yderligere indre felt skabt (induceret) af et stof med et magnetfelt. $T$ T = T 0 + T jeg {\displaystyle T=T_{0}+T_{i)) ${\displaystyle T=T_{0}+T_{i))$

Under påvirkning af et magnetfelt får et stof et magnetisk moment og

magnetisering . Magnetisering , A * m 2 er en vektormængde, hvis retning falder sammen med retningen af feltinduktionen ( er kroppens volumen).

M

J

J

T_{i}

V

J = M V {\displaystyle J={\frac {M}{V}}}

J={\frac {M}{V}}

Styrke , A/m - hjælpeeffekt karakteristisk for magnetfeltet,- magnetisk konstant .

H

\mu_{0}

H = T μ 0 − J {\displaystyle H={\frac {T}{\mu _{0}}}-J}

H={\frac {T}{\mu _{0}}}-J

Også spænding er en potentiel gradient H = − g r -en d U {\displaystyle H=-gradU}

H=-gradU

For svagt magnetiske stoffer er intensiteten relateret til magnetiseringen ved følgende omtrentlige forhold - magnetisk susceptibilitet

\varkappa

jeg ≈ ϰ H {\displaystyle I\approx \varkappa H} $I\approx \varkappa H$ Derfor ( - relativ magnetisk permeabilitet ): $\mu$ T = H μ 0 + H μ 0 ϰ = H μ 0 ( en + ϰ ) = μ μ 0 H {\displaystyle T=H\mu _{0}+H\mu _{0}\varkappa =H\mu _{0}(1+\varkappa )=\mu \mu _{0}H} $T=H\mu _{0}+H\mu _{0}\varkappa =H\mu _{0}(1+\varkappa )=\mu \mu _{0}H$ Ifølge den magnetiske modtagelighed er sten opdelt i:

diamagneter ( ) $\varkappa >0$

paramagneter ( ) $\varkappa \thickapprox 0$

ferromagneter ( ) $\varkappa\gg 0$

Den fulde induktionsvektor udtrykkes i form af et sæt elementer - projektioner på akserne og (eller) vinkler mellem dem. Aksen er orienteret lodret nedad, aksen er orienteret mod det geografiske nord, aksen er orienteret mod det geografiske øst. Følgelig danner projektionerne af vektoren på de listede akser komponenterne i det geomagnetiske felt - lodret , nordlig og østlig . Projektionen på et vandret plan danner en vandret komponent (ikke at forveksle med spænding!) $T$ $Z$ $x$ $Y$ $T$ $Z$ $x$ $Y$ $T$ $H$

H = x 2 + Y 2 {\displaystyle H={\sqrt {X^{2}+Y^{2))))

{\displaystyle H={\sqrt {X^{2}+Y^{2))))

Vinklen mellem komponenten og nordretningen ( ) kaldes deklinationen . Vinklen mellem vektoren og det vandrette plan kaldes inklination .

H

x

D

T

jeg

x = T cos ⁡ jeg cos ⁡ D ; Y = T cos ⁡ jeg synd ⁡ D ; Z = T synd ⁡ jeg {\displaystyle X=T\cos {I}\cos {D};Y=T\cos {I}\sin {D};Z=T\sin {I}}

X=T\cos {I}\cos {D};Y=T\cos {I}\sin {D};Z=T\sin {I}

T = x 2 + Y 2 + Z 2 = x 2 + H 2 {\displaystyle T={\sqrt {X^{2}+Y^{2}+Z^{2))}={\sqrt {X^{2}+H^{2))))

{\displaystyle T={\sqrt {X^{2}+Y^{2}+Z^{2))}={\sqrt {X^{2}+H^{2))))

Magnetiske feltanomalier

En anomali er en afvigelse af den målte magnetfeltinduktion fra Jordens normale felt. For eksempel for en fuld induktionsvektor:

T -en = T − T 0 {\displaystyle T_{a}=T-T_{0))

{\displaystyle T_{a}=T-T_{0))

De objekter, der skaber anomalien , skal adskille sig fra værtsmediet med hensyn til magnetisk modtagelighed.

jeg

e

ϰ jeg ≠ ϰ e {\displaystyle \varkappa _{i}\neq \varkappa _{e}}

\varkappa _{i}\neq \varkappa _{e}

Derudover afhænger værdierne af anomalien af størrelsen af den anomali-dannende krop, dens form og dybde. Magnetfeltets anomali med kendt geometri og fysiske egenskaber af objektet bestemmes ved at løse det direkte problem.

Magnetisk pol

Z -en = μ 0 fire π m x 2 ( H 2 + x 2 ) 3 / 2 {\displaystyle Z_{a}={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}{\frac {mx^{2}}{(H^{2}+x^{2})^ {3/2}}}} $Z_{a}={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}{\frac {mx^{2}}{(H^{2}+x^{2})^ {3/2}}}$ H -en = μ 0 fire π m H ( H 2 + x 2 ) 3 / 2 {\displaystyle H_{a}={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}{\frac {mH}{(H^{2}+x^{2})^{3/2 }}}} $H_{a}={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}{\frac {mH}{(H^{2}+x^{2})^{3/2 }}}$ hvor er den overskydende magnetiske masse , er dybden til polen, er koordinaten for målepunktet på en lige linje (profil), der går gennem midten af bolden. $m$ $H$ $x$

Bold

Z -en = μ 0 fire π M 2 H 2 − x 2 ( H 2 + x 2 ) 5 / 2 {\displaystyle Z_{a}={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}M{\frac {2H^{2}-x^{2}}{(H^{2}+ x^{2})^{5/2}}}} $Z_{a}={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}M{\frac {2H^{2}-x^{2}}{(H^{2}+ x^{2})^{5/2}}}$ H -en = − μ 0 fire π M 3 H x ( H 2 + x 2 ) 5 / 2 {\displaystyle H_{a}=-{\frac {\mu _{0}}{4\pi }}M{\frac {3Hx}{(H^{2}+x^{2})^{5 /2}}}} $H_{a}=-{\frac {\mu _{0}}{4\pi }}M{\frac {3Hx}{(H^{2}+x^{2})^{5 /2}}}$ hvor er det overskydende volumetriske magnetiske moment , er dybden til midten af bolden, er koordinaten for målepunktet på en lige linje (profil), der går gennem midten af bolden. $M$ $H$ $x$

Måleinstrumenter

Et apparat til måling af induktionen af et magnetfelt kaldes et magnetometer .

Varianter af magnetisk prospektering

Målinger foretages til fods, på køretøjer, vandtransport. Gående magnetisk udforskning er kendetegnet ved høje måledetaljer, men lav produktivitet. Målinger fra biler er ret produktive og detaljerede, men de er bundet til vejnettet. Aeromagnetisk udforskning har en høj produktivitet og gør det muligt at tage målinger over havet.

Bemærkelsesværdige videnskabsmænd

Logachev, Alexander Andreevich

Se også

Noter

↑ Alexander Andreevich Logachev. Magnetisk udforskningskursus . - Fru. videnskabelige og tekniske forlag for litteratur om geologi og beskyttelse af mineralressourcer, 1955. - 312 s. Arkiveret 12. april 2018 på Wayback Machine
↑ A. D. Avdusin. Felt arkæologi af USSR . - Ripol Classic, 1972. - 333 s. — ISBN 9785458342100 . Arkiveret 12. april 2018 på Wayback Machine
↑ Magnetoprospektering: Håndbog i geofysik / red. Nikitsky, Yu.S. Glebovsky. — M .: Nedra, 1990. — 470 s. - ISBN 5-247-00487-6 .

Links

Logachev A. A. Zakharov V. P. Magnetisk prospektering. // Leningrad, "Nedra", 1979

Geologi
teoretisk	Geokemi Krystallografi Litologi Mineralogi Petrologi Strukturel Økologisk
Dynamisk	Vulkanologi Geodynamik Geokryologi Geomekanik Geomorfologi Geotektonik Neotektonik Seismogeologi
historisk	Geokronologi Paleogeografi Paleoklimatologi Palæontologi palæotektonik Stratigrafi Kvartær
Anvendt	Militær Mineralgeologi Hydrogeologi ingeniørarbejde Regional Geologisk Undersøgelse
Andet	Geofysik geoøkologi Plads Maritime radiogeologi Geologiens historie
Kategori Geologi