- •Глава 2. Магниторазведка
- •4.Основы теории геомагнитного поля и магниторазведки
- •4.1. Магнитное поле Земли и его изменения на земной поверхности и во времени
- •4.1.1. Главные элементы магнитного поля.
- •4.1.2. Единицы измерений.
- •4.1.3. О происхождении магнитного поля Земли.
- •4.1.4. Нормальное геомагнитное поле.
- •4.1.5. Аномальные геомагнитные поля.
- •4.1.6. Вариации земного магнетизма.
- •4.2. Намагниченность горных пород и их магнитные свойства
- •4.2.1. Намагниченность горных пород и руд.
- •4.2.2. Магнитная восприимчивость горных пород и руд.
- •4.2.3. Остаточная намагниченность пород и руд.
- •4.3. Принципы решения прямых и обратных задач магниторазведки
- •4.3.1. Основные положения теории магниторазведки.
- •4.3.2. Поле магнитного диполя.
- •4.3.3. Прямая и обратная задачи над намагниченным вертикальным бесконечно длинным столбом (стержнем).
- •4.3.4. Прямая и обратная задачи над вертикально намагниченным шаром.
- •4.3.5. Прямая и обратная задачи над вертикально намагниченным тонким пластом бесконечного простирания и глубины.
- •4.3.6. Прямая и обратная задачи для вертикально намагниченного горизонтального цилиндра бесконечного простирания.
- •4.3.7. Численные методы решения прямых и обратных задач магниторазведки.
- •5. Аппаратура и методика магниторазведки
- •5.1. Принципы измерений параметров геомагнитного поля и аппаратура для магниторазведки
- •5.1.1. Измеряемые параметры геомагнитного поля.
- •5.1.2. Оптико-механические магнитометры.
- •5.1.3. Феррозондовые магнитометры.
- •5.1.4. Ядерно-прецессионные (протонные) магнитометры.
- •5.1.5. Квантовые магнитометры.
- •5.2. Наземная магнитная съемка
- •5.2.1. Общая характеристика методики полевой магнитной съемки.
- •5.2.2. Способы проведения полевой магнитной съемки.
- •5.2.3. Результаты полевой магнитной съемки.
- •5.3. Воздушная и морская магнитные съемки
- •5.3.1. Аэромагнитная съемка.
- •5.3.2. Гидромагнитная съемка.
- •6. Интерпретация и задачи, решаемые магниторазведкой
- •6.1. Качественная и количественная интерпретация данных магниторазведки
- •6.1.1. Качественная интерпретация данных магниторазведки.
- •6.1.2. Количественная интерпретация данных магниторазведки.
- •6.1.3. Геологическое истолкование данных магниторазведки.
- •6.2. Общие магнитные съемки Земли и палеомагнитные исследования
- •6.2.1. Общие магнитные съемки Земли.
- •6.2.2. Палеомагнитные исследования.
- •6.3. Применение магниторазведки для картирования, поисков и разведки полезных ископаемых, изучения геологической среды
- •6.3.1. Решение задач региональной геологии.
- •6.3.2. Применение магниторазведки при геологическом картировании разных масштабов.
- •6.3.3. Применение магниторазведки для поисков полезных ископаемых.
- •6.3.4. Поиски месторождений рудных и нерудных полезных ископаемых.
- •6.3.5. Изучение геолого-петрографических особенностей и трещиноватости пород.
- •6.3.6. Изучение геологической среды.
5. Аппаратура и методика магниторазведки
5.1. Принципы измерений параметров геомагнитного поля и аппаратура для магниторазведки
5.1.1. Измеряемые параметры геомагнитного поля.
Измерения
магнитного поля Земли и его вариаций
проводят как на стационарных пунктах
- магнитных oбсерваториях, которых
насчитывается на Земле около 150, так и
при магниторазведочных работах.
Абсолютные определения полного вектора
напряженности геомагнитного поля
сводятся к измерению, как правило, трех
его элементов (например,
).
Для этого применяют сложные трехкомпонентные
магнитные приборы, которые называются
магнитными теодолитами и вариационными
станциями.
При
геологической разведке измеряют
абсолютные
и
относительные (по отношению к какой-нибудь
исходной (опорной) точке
)
элементы.
Приборы для магнитной разведки (магнитометры) характеризуются разнообразием принципов устройства. В основном используются четыре типа магнитометров - оптико-механические, феррозондовые, протонные и квантовые.
5.1.2. Оптико-механические магнитометры.
Чувствительная
магнитная система оптико-механических
магнитометров состоит из магнита,
который может вращаться либо вокруг
вертикальной оси (подобно магнитной
стрелке в компасе) для измерений
приращений горизонтальной составляющей
в двух точках (
),
либо вокруг горизонтальной оси для
измерения приращений вертикальной
составляющей (
).
Углы отклонения
,
пропорциональные
или
,
определяются с помощью специальной
оптической системы. Сняв отсчеты по
магнитометру в двух точках (
и
),
можно определить приращение, например,
,
где
-
цена деления магнитометра. Ее определяют
путем градуировки с помощью эталонировочных
магнитов. На этом принципе был построен
магнитометр, названный весами Шмидта,
применявшийся в магниторазведке для
измерения
свыше
50 лет. Среди отечественных магнитометров
к этому типу относились полевые приборы
М-2, М-18, М-27, а также приборы для измерения
магнитных cвойств образцов М-14 и
астатические магнитометры. Погрешности
в определениях
с
помощью таких магнитометров составляют
нТл.
5.1.3. Феррозондовые магнитометры.
Измерителем поля в феррозондовом магнитометре является феррозонд (или магнитомодулярный датчик), представляющий собой катушку с ферромагнитным сердечником. Первичная обмотка сердечника возбуждается от вспомогательного звукового генератора частотой 200 гц. Под его воздействием меняется магнитная проницаемость материала сердечника, а это, вследствие законов индукции, приводит к тому, что во вторичной обмотке катушки возникает электродвижущая сила, пропорциональная вектору напряженности магнитного поля Земли, направленному вдоль оси сердечника.
Для
измерения вертикальной составляющей
феррозонд ориентируется по вертикали
особым маятником, помещенным в кардановом
подвесе. Последний снабжен демпфирующим
устройством для быстрого затухания
колебаний. Феррозонд подключается к
измерительному блоку. В нем помещен
звуковой генератор, переключатель
поддиапазонов, переключатель компенсации
магнитного поля, измерительный
индикаторный прибор. Среди отечественных
магнитометров к этому типу относится
магнитометр М-17, предназначенный для
измерения
с
точностью до 1
5
нТл.
На
феррозондовом принципе изготовлялись
отечественные аэромагнитометры - АЭМ-49,
АМ-13, АММ-13, АСТ-46, АМФ-21 и др. В
аэромагнитометрах измерительный
феррозонд с помощью особых карданных
устройств и двух дополнительных взаимно
перпендикулярных феррозондов
устанавливается вдоль полного вектора
напряженности магнитного поля Земли.
Он помещается в специальной гондоле и
буксируется за самолетом на кабеле
длиной 40 - 50 м. Электрический сигнал с
этого блока по кабелю попадает на пульт
магнитометра, установленный на самолете,
где усиливается электронным усилителем,
выпрямляется и попадает на автоматическое
компенсационное устройство и особый
самописец. На ленте, кроме напряженности
поля
,
записываются высота полета, марки
времени, отметки ориентиров или синхронных
аэрофотоснимков. Аэромагнитометры
устанавливаются на самолетах легкого
типа или на вертолетах. Погрешности
измерений
-аэромагнитометрами
не превышают
20
нТл.
