Определение величины и направления вектора намагничения геологических тел по наблюденным гравимагнитным аномалиям

Наиболее просто эта задача решается для двухмерных геологических тел (по двухмерным аномалиям). Для профиля вкрест простирания, исходя из Пуассоновой связи гравитационного и магнитного полей, имеем:

(3.41)

^Zн= 1 (V_zхJ_х + v_a-j_z)

KG

где V = —VA = —V, к - гравитационная постоянная, а - предполагаемая избыточная плотность возмущающего объекта, Н_н,-Z н наблюденные составляющие напряженности (индукции) магнитного поля, Vzx.,V_zz - наблюдаемые (рассчитываемые) горизонтальный и

вертикальный градиенты силы тяжести; J_x, J_z — проекции вектора интенсивности намагниченности на осиXи Z. При этом J_у=0. Решая (3.41) относительно J_x, J_z, получим:

		-ZH-	Vzz
		+ Vz
z T		x-Hh

И -V —7 -V

Jz = kg " °--- ^Н-_Т^, (3.42)

JX = Отсюда

(3.43)

где у - угол намагничения (угол между вектором интенсивности намагничения и вертикалью Z). Если интерпретатора интересует лишь модуль вектора намагничения или только угол намагничения, можно воспользоваться следующими соотношениями:

\Z_H²dx

N

Js² = =--------- {kg)² «{kg)² 1, (3.44)

\vjdx

N

jZn-x-dx J^Zu_t -x, -AX

=----------- «^-------------. (3-45)

\Huxdx ^Hu_rx_rAK
_~ i

Здесь АХ - постоянная величина (шаг квантования графиков). В формулах (2.7) и (2.8) предусматривается предварительное знание избыточной плотности. В этом смысле формула (2.10) свободна от этой необходимости.

Практически все способы количественной интерпретации рассчитаны на аномалии от вертикально намагниченных тел, поэтому для интерпретации аномалий от наклонно намагниченных объектов бывает необходимо пересчитать в аномалии от тех же объектов, но намагниченных вертикально. Это можно сделать следующим образом.

Для профиля вкрест простирания двухмерных аномалий (или для профиля в плоскости намагничения трехмерных) справедливы следующие соотношения (Д.С.Миков,1975):

— Zh- cos у — Н _Н ■ sin у = Zh- sin у — Н _Н ■ cos у

(3.46) (3.47)

где ZН, НН - поле от объектов наклонного намагничения, ZВ, НВ - то же для вертикального

намагничения; у - угол намагничения.

Интерпретировать полученные графики можно по приведенным ниже формулам:

 

Для двухмерных аномалий, при у=0° (профиль вкрест простирания):	Для трехмерных аномалий, при у=0° (профиль в плоскости намагничения):
	hц = 2Xнэ,
hц = 2.44·Xz=н,	hц = 0.71·Xz=о,
М=0.5 Zmax ^· Пц,	hц= 1.785^·Xz=н,
М=0.77 Нmax · hц^2,	М=0.5 Zmax · h^3,
s-м-ь-,	v = М · Js^-1,

Контрольные вопросы

4. Охарактеризуйте единицы измерения магнитных величин и их взаимосвязь.

5. При увязке КП-1 и КП-2 получены следующие значения ΔZ: 356, 360, 354 нТл.

6. С какой точностью проведена увязка КП?

7. Что такое магнитный момент, магнитная восприимчивость, намагниченность веществ.
КакиеВиды намагниченности.

8. По карте нормального поля 1995 г. в некоторой точке получено значение Z = 0,33 Э.
Величина ΔZ по карте изопор в этой точке составляет 150 нТл. Определить значение
номального магнитного поля для 2005 г.

9. Охарактеризуйте известные вам виды магнетиков. Приведите примеры.

10. Определить значение Z - составляющей, если Т= 0,5 Э, Н = 0,3Э.

11. Как определяется индукционная намагниченность. Что такое коэффициент
размагничения.

12. Определить точность съемки по данным контрольных наблюдений:
№ точки 12 3 4 5

Дгряд 256 442 -180 -342 221

AZkohtp 249 444 -185 -351 226

13. В некоторой точке угол А= 15°, I° = 75°, Т = 0,4 Э. Определите значения Н и Z.

14. Магнитное поле Земли как поле диполя. Охарактеризуйте элементы полного вектора
геомагнитного поля.

15. При увязке КП-1 и КП-2 получены следующие значения ΔZ: -252, -258, -254 и -246
нТл. С какой точностью проведена увязка КП?

16. Характеристика нормального магнитного поля Земли. Что такое магнитные и
геомагнитные полюса и материковые аномалии.

17. Охарактеризуйте вид магнитного поля Земли по космическим наблюдениям.

18. Определите величину индукционной намагниченности длинного вертикального

19. цилиндра, намагниченного по оси, если значение нормального поля Z = 0,5 Э,

20. магнитная восприимчивость составляет 2000 х 10-⁶ ед СГС.

21. Что такое магнитные вариации. Каковы их причины, характеристика, классификация
и значение для проведения магнитной съемки.

22. Дайте общую характеристику магнитных свойств горных пород (осадочные,
интрузивные, эффузивные, метаморфические).

23. По карте нормального поля 1990 г. в некоторой точке получено значение Z = 0,42 Э.
Величина ΔZ по карте изопор в этой точке составляет -200 нТл. Определить значение
номального магнитного поля для 2008 г.

24. Охарактеризуйте принцип измерений магнитного поля оптико-механическими
магнитометрами. Каковы их преимущества и недостатки?

25. Охарактеризуйте сущность принципа феррозонда типа второй гармоники. Какие
магнитометры основаны на этом принципе и их особенности?

26. Принцип свободной ядерной прецессии (пояснить принцип измерений и обобщенную
блок-схему магнитометра). Какие магнитометры созданы по этому принципу и их
особенности?

27. Во сколько раз увеличится точность наблюдений, если мы на одной точке будем
проводить не одно наблюдение, а 4?

28. В чем суть принципа оптической накачки? Поясните общее устройство и работу
квантовых магнитометров и их особенности.

29. В некоторой точке угол Н = 0,3 Э, Т = 0,4 Э. Определите значение Z.

30. Охарактеризуйте особенности работы магнитометров разных типов (основанных на
разных принципах).

31. Классификация магнитных съемок по различным признакам (по масштабу,
назначению, точности и др.)

32. Как проводится выбор основных параметров магнитной съемки (густота сети,
точность, масштаб, аппаратура).

33. Для наклонного намагничения графики поля Нн, Zн от тел конечной формы
асимметричны. Обязательно ли симметрия графиков Zв, Нв?

Глава 4. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ РАЗВЕДКИ