地球物理勘探概论复习题(3)

2019-04-14 16:06

总磁场强度(B)等值线图特征:等值线与纬度线近似平行,在磁赤道约30000~40000nT,向两极增大,在两极约为60000~70000nT。

垂直强度(Z)等值线图特征:与纬度线大致平行,在磁赤道Z=0,向两极绝对值增大,约为磁赤道水平强度的两倍,磁赤道以北Z>0,以南Z<0。

水平强度(H)等值线图特征:沿纬度线排列,在磁赤道附近最大,向两极减小趋于零,全球各点除两磁极区外都指向北。

等倾(I)线图特征:与纬度大致平行,零倾线在地理赤道附近,称为磁赤道,它不是一条直线,磁赤道向北倾角为正,向南为负。

等偏(D)线图特征:从一点出发汇聚于另一点的曲线簇,明显地汇聚于南北两磁极区,两条零偏线将全球分为正负两个部分。

感应磁化强度( Mi ):岩、矿石被现代地磁场磁化后,所获得的磁化强度。其方向与地磁场方向一致。

天然剩余磁化强度( Mr ):岩、矿石形成时,被当时地磁场磁化后保留下来的磁化强度。 剩余磁化强度与现代地磁场无关,其方向与岩矿石形成时的地磁场方向一致。

天然剩余磁性的类型有: 热剩余磁性,化学剩余磁性,沉积剩余磁性和粘滞剩余磁性。

火成岩的剩余磁化方式主要是热剩磁。

所谓热剩磁就是炽热熔岩,其温度都在磁性矿物居里点 (500一7000C)以上,从地下喷出地面后在地磁场中冷却至常温的过程中,磁性矿物因受到当地、当时地磁场的作用,而平行于地磁场的方向被磁化,其结果获得很强的剩磁,这种剩磁称为热剩磁。

热剩磁有以下几个特点:

(1)热剩磁的强度大。弱磁场中,热剩磁比常温下用外磁场磁化后的剩磁 (称为等温剩磁)强几十至几百倍;

(2)热剩磁的方向与外场一致。因此,火成岩的天然剩磁方向一般代表岩石形成时期的地磁场方向;

(3)在弱磁场中热剩磁的强度正比于外磁场感应强度B; (4)热剩磁主要在居里点附近获得;

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(5)热剩磁有很高的稳定性。

沉积岩的剩磁主要有两种,一种是沉积剩磁,另一种是化学剩磁。 岩石碎屑携带原已具有剩余磁性的矿物颗粒,在成岩 (包括沉积、压实、固化等)过程中,由于地磁场的作用,使矿物颗粒的剩余磁性按着当时的地磁场方向取向并被固定下来的剩磁叫做沉积剩磁。

沉积剩磁很稳定。

某些矿物在地磁场坏境中发生了化学变化或重新结晶,也可能获得相当高的磁化强度。矿物通过这种方式获得的剩磁就叫做化学剩磁。 岩(矿)石磁性的一般特征:

火成岩磁性>变质岩磁性>沉积岩磁性 1、火成岩

? 由酸性→中性→基性→超基性,磁性由弱→强。

? 同一成分的火成岩其磁性不同,喷出岩磁性>侵入岩磁性;

? 不同时代的同一成分火成岩其磁性不同,年代新的磁性>年代老的磁性; ? 同一成分岩体的不同岩相带磁性不同,由边缘相→过渡相→中心相,磁性由强→弱;

⑤ 具有明显的天然剩余磁性。 2、沉积岩

κ及Mr 都很小,磁性很弱,通常认为它是无磁性 3、变质岩

? 正变质岩磁性>负变质岩磁性;

? 层状结构的变质岩,往往具有磁的各向异性,即顺着层面方向的磁化率大于垂直层面方向的磁化率。 4、非金属矿

磁性很弱—可视为无磁性的。 5、金属矿

除前述的磁铁矿、钛磁铁矿、磁黄铁矿、方黄铜矿及磁赤铁矿具有强磁性外,其它绝大多数金属矿亦可看成是无磁性的。 岩、矿石的天然剩余磁化强度:

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一般来讲:岩、矿石的Mr与它们的 κ 有关, κ 大的岩、矿石,其Mr 亦强。故火成岩的Mr 一般都较大,不少情况下, Mr>Mi ;沉积岩的Mr 很小,且Mr<Mi。

影响岩、矿石磁性的因素: 1、铁磁性矿物含量

含量越高,岩石磁性越强,但并不呈简单的线性关系 2、铁磁性矿物颗粒大小及结构

当铁磁性矿物含量一定时,颗粒越大,磁性越强;

当磁性矿物颗粒大小、含量都相同时,颗粒相互呈胶结状者比颗粒呈分散状者磁性强。

3、 岩、矿石形状对磁性的影响

当磁性体为有限体时,被地磁场磁化后,在磁体内部要产生一个与外磁场相反的磁场(称为消磁场或退磁场),则要产生消磁(或退磁)作用,而使磁性体的磁化强度减小,亦即使岩、矿体的磁性减小。 4、 其它因素的影响

? 应力作用使岩石沿应力方向磁性减小,如断裂、破碎带上磁性减弱; ? 变质、蚀变作用,往往使岩石磁性增强。 研究岩石磁性的意义:

1、研究岩石的磁性,对正确解释磁测资料必不可少;

2、在火山岩地区,研究岩石的磁性,对于正确判断异常的地质原因有重要的意义。 磁测工作任务:

(1)在小比例尺地质填图中

探测结晶基底的起伏及内部构造,研究盖层沉积构造的形态,追索大断裂带等

(2)在中、大比例尺地质填图中

确定岩层接触带、圈定岩体、构造破碎带、断层和岩脉等。 (3)在矿产资源勘查中

通过进一步寻找磁异常来查明地质构造或矿产。

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(4)详查

详查通常选在成矿有利地段被发现的异常或粗略推测为矿体引起的异常上进行的磁测。

磁测的任务是:通过研究磁异常形态特征来寻找和评价矿产,配合矿区勘探工作。

计算磁性体磁场中,常作如下假设: (1) (2) (3) (4)

(5)不考虑剩磁(或认为Mi与Mr方向一致)

有效磁化强度 Ms :总磁化强度 M 在观测剖面内的投影。 有效磁化倾角 is : Ms与 x 轴正向的夹角。

在影响磁性体磁场特征的诸因素中,当形体确定后,磁化强度的方向是决定磁场特征的重要(或主要)因素。

双极的磁场(有限延深柱):

Za为两側有负值的不对称曲线,在柱体倾斜一方负值明显,极大值偏离原点,且向柱体倾斜的反方向位移。

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球体的磁场:

磁化倾角I=90°(垂直磁化)时,磁异常 Za 、ΔT 的平面等值线图与三维立

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