Magnetisk prospektering

Magnetisk utforskning är en uppsättning geofysiska metoder för utforskning av geofysik baserade på mätning av komponenterna i jordens magnetfält . Det uppmätta värdet av magnetfältet är dess huvudsakliga effektkarakteristik - induktion T[Tl]. I ett externt magnetfält blir geologiska kroppar magnetiserade och stärker jordens fält och bildar anomalier. Vissa metallmalmer som innehåller mineraler med ferromagnetiska egenskaper behåller den remanenta magnetiseringen som erhölls i tidigare geologiska epoker och bildar särskilt intensiva anomalier, väl utmärkande av moderna magnetometrar . I synnerhet inkluderar dessa magnetit , titanomagnetit och andra. Naturen hos magnetiska anomalier beror på geografiska koordinater, såväl som skillnader i bergarter när det gäller magnetisk känslighet [1] . Magnetisk prospektering används för att söka efter järnmalmer, inom geologisk kartläggning, inom arkeologi [2] , inom ekologi.

Grunderna i teorin

Magnetism är en speciell form av interaktion mellan rörliga laddade partiklar [3] . I teorin om magnetism betraktas en dipol - ett system av två fiktiva magnetiska massor , A * m av det motsatta tecknet, beläget på ett oändligt litet avstånd av två från varandra. Dipolens magnetiska moment , A * m 2 $m^{+},m^{-}$ $l$ $M$

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

M=2lm

Det utrymme där magnetismens krafter verkar kallas magnetfält .

Magnetfältspotential , A $U$

U = − M r 2 c o s θ {\displaystyle U=-{\frac {M}{r^{2}}}cos\theta } $U=-{\frac {M}{r^{2}}}cos\theta$ Huvudeffektkarakteristiken för ett magnetfält är en vektorstorhet som kallas induktion , mätt i T eller nT. Magnetfältet består av ett externt fält som genereras direkt av källan och ett ytterligare inre fält skapat (inducerat) av ett ämne med ett magnetfält. $T$ T = T 0 + T i {\displaystyle T=T_{0}+T_{i)) ${\displaystyle T=T_{0}+T_{i))$

Under inverkan av ett magnetfält får ett ämne ett magnetiskt moment och

magnetisering . Magnetisering , A * m 2 är en vektorkvantitet, vars riktning sammanfaller med riktningen för fältinduktionen ( är kroppens volym).

M

J

J

T_{i}

V

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

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

Styrka , A/m - hjälpeffekt som är karakteristisk för magnetfältet,- magnetisk konstant .

H

\mu_{0}

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

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

Även spänning är en potentiell gradient H = − g r a d U {\displaystyle H=-gradU}

H=-gradU

För svagt magnetiska ämnen är intensiteten relaterad till magnetiseringen genom följande ungefärliga förhållande - magnetisk susceptibilitet

\varkappa

jag ≈ ϰ H {\displaystyle I\approx \varkappa H} $I\approx \varkappa H$ Därför ( - relativ magnetisk permeabilitet ): $\mu$ T = H μ 0 + H μ 0 ϰ = H μ 0 ( ett + ϰ ) = μ μ 0 H {\displaystyle T=H\mu _{0}+H\mu _{0}\varkappa =H\mu _{0}(1+\varkappa )=\mu \mu _{0}H} $T=H\mu _{0}+H\mu _{0}\varkappa =H\mu _{0}(1+\varkappa )=\mu \mu _{0}H$ Enligt den magnetiska känsligheten är stenar uppdelade i:

diamagneter ( ) $\varkappa >0$

paramagneter ( ) $\varkappa \thickapprox 0$

ferromagneter ( ) $\varkappa\gg 0$

Den fullständiga induktionsvektorn uttrycks i termer av en uppsättning element - projektioner på axlarna och (eller) vinklar mellan dem. Axeln är orienterad vertikalt nedåt, axeln är orienterad mot det geografiska norr, axeln är orienterad mot den geografiska östern. Följaktligen bildar projektionerna av vektorn på de listade axlarna komponenterna i det geomagnetiska fältet - vertikal , nordlig och östlig . Projektionen på ett horisontellt plan bildar en horisontell komponent (inte att förväxla med spänning!) $T$ $Z$ $X$ $Y$ $T$ $Z$ $X$ $Y$ $T$ $H$

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

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

Vinkeln mellan komponenten och nordlig riktning ( ) kallas deklination . Vinkeln mellan vektorn och horisontalplanet kallas lutning .

H

X

D

T

jag

X = T cos ⁡ jag cos ⁡ D ; Y = T cos ⁡ jag synd ⁡ D ; Z = T synd ⁡ jag {\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))))

Magnetfältsanomalier

En anomali är en avvikelse mellan den uppmätta magnetfältsinduktionen från jordens normala fält. Till exempel, för en full induktionsvektor:

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

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

Objekten som skapar anomin måste skilja sig från värdmediet när det gäller magnetisk susceptibilitet.

i

e

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

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

Dessutom beror anomaliens värde på storleken på den anomalibildande kroppen, dess form och djup. Magnetfältets anomali med känd geometri och fysikaliska egenskaper hos objektet bestäms genom att lösa det direkta problemet.

Magnetisk pol

Z a = μ 0 fyra 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 a = μ 0 fyra 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 }}}} $H_{a}={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}{\frac {mH}{(H^{2}+x^{2})^{3/2 }}}$ där är överskottet av magnetisk massa , är djupet till polen, är koordinaten för mätpunkten på en rät linje (profil) som går genom bollens centrum. $m$ $H$ $x$

Ball

Z a = μ 0 fyra 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 a = − μ 0 fyra 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}}}} $H_{a}=-{\frac {\mu _{0}}{4\pi }}M{\frac {3Hx}{(H^{2}+x^{2})^{5 /2}}}$ var är överskottet av det volymetriska magnetiska momentet , är djupet till bollens centrum, är koordinaten för mätpunkten på en rät linje (profil) som går genom bollens mitt. $M$ $H$ $x$

Mätinstrument

En anordning för att mäta induktionen av ett magnetfält kallas en magnetometer .

Variationer av magnetisk prospektering

Mätningar görs till fots, på fordon, vattentransporter. Walking magnetisk utforskning kännetecknas av höga mätdetaljer, men låg produktivitet. Mätningar från bilar är ganska produktiva och detaljerade, men de är knutna till vägnätet. Aeromagnetisk prospektering har en hög produktivitet och gör det möjligt att göra mätningar över havet.

Anmärkningsvärda vetenskapsmän

Logachev, Alexander Andreevich

Se även

Anteckningar

↑ Alexander Andreevich Logachev. Magnetisk prospekteringskurs . - Fru. vetenskapliga och tekniska förlag för litteratur om geologi och skydd av mineraltillgångar, 1955. - 312 sid. Arkiverad 12 april 2018 på Wayback Machine
↑ A. D. Avdusin. Fältarkeologi i Sovjetunionen . - Ripol Classic, 1972. - 333 sid. — ISBN 9785458342100 . Arkiverad 12 april 2018 på Wayback Machine
↑ Magnetoprospecting: Handbook of geophysics / ed. Nikitsky, Yu.S. Glebovsky. — M .: Nedra, 1990. — 470 sid. - ISBN 5-247-00487-6 .

Länkar

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

Geologi
teoretisk	Geokemi Kristallografi Litologi Mineralogi Petrologi Strukturell Ekologisk
Dynamisk	Vulkanologi Geodynamik Geokryologi Geomekanik Geomorfologi Geotektonik Neotektonik Seismogeologi
historisk	Geokronologi Paleogeografi Paleoklimatologi Paleontologi paleotektonik Stratigrafi Kvartär
Applicerad	Militär Mineralgeologi Hydrogeologi Teknik Regional Geologisk undersökning
Övrig	Geofysik Geoekologi Plats Maritim radiogeologi Geologins historia
Kategori Geologi