Магниторазве́дка — комплекс геофизических методов разведочной геофизики , основанных на измерении компонент магнитного поля Земли . Измеряемой величиной магнитного поля является его главная силовая характеристика — индукция T[Тл]. Во внешнем магнитном поле геологические тела намагничиваются и усиливают поле Земли, формируя аномалии. Некоторые металлические руды, содержащие минералы с ферромагнитными свойствами, сохраняют остаточную намагниченность , полученную в предыдущие геологические эпохи и формируют особенно интенсивные аномалии, хорошо выделяемые современными магнитометрами . В частности, к ним относится магнетит , титаномагнетит и другие. Характер магнитных аномалий зависит от географических координат, а также различия горных пород по магнитной восприимчивости . Магниторазведка используется для поиска железных руд, в геологическом картировании, в археологии , в экологии.

Основы теории

Магнетизмом называется особая форма взаимодействия движущихся заряжённых частиц . В теории магнетизма рассматривают диполь — систему двух фиктивных магнитных масс ${\displaystyle m^{+},m^{-}}$ , А*м противоположного знака, находящихся на бесконечно малом расстоянии ${\displaystyle l}$ двух от друга. Магнитный момент диполя ${\displaystyle M}$ , А*м ²

Пространство, в котором действуют силы магнетизма , называют магнитным полем .

Потенциал магнитного поля ${\displaystyle U}$ ,А

Основной силовой характеристикой магнитного поля является векторная величина, называемая индукцией ${\displaystyle {\vec {B}}}$ (в геофизике, отличие от физики, традиционно обозначается ${\displaystyle T}$ ), измеряемой в Тл Магнитное поле складывается из внешнего поля, порождаемого непосредственно источником и добавочного внутреннего поля, создаваемого(индуцируемого) веществом с магнитным полем.

По действием магнитного поля вещество приобретает магнитный момент ${\displaystyle M}$ и намагниченность ${\displaystyle J}$ . Намагниченность ${\displaystyle J}$ ,А*м ² — это векторная величина, направление которой совпадает с направлением индукции поля ${\displaystyle T_{i}}$ ( ${\displaystyle V}$ — объём тела).

Напряжённость ${\displaystyle H}$ , А/м — вспомогательная силовая характеристика магнитного поля, ${\displaystyle \mu _{0}}$ — магнитная постоянная . Также напряжённость — градиент потенциала Для слабомагнитных веществ напряжённость связана с намагниченностью следующим приближённым соотношением ${\displaystyle \varkappa }$ — магнитная восприимчивость

Отсюда ( ${\displaystyle \mu }$ — относительная магнитная проницаемость ): По магнитной восприимчивости горные породы делятся на:

• диамагнетики ( ${\displaystyle \varkappa >0}$ )

• парамагнетики ( ${\displaystyle \varkappa \thickapprox 0}$ )

• ферромагнетики ( ${\displaystyle \varkappa \gg 0}$ )

Полный вектор индукции ${\displaystyle T}$ выражается через набор элементов — проекций на оси и (или) углов между ними. Ось ${\displaystyle Z}$ ориентирована вертикально вниз, ось ${\displaystyle X}$ — на географический север, ось ${\displaystyle Y}$ — на географический восток. Соответственно, проекции вектора ${\displaystyle T}$ на перечисленные оси образуют компоненты геомагнитного поля — вертикальную ${\displaystyle Z}$ , северную ${\displaystyle X}$ и восточную ${\displaystyle Y}$ . Проекция ${\displaystyle T}$ на горизонтальную плоскость образует горизонтальную компоненту ${\displaystyle H}$ (не путать с напряжённостью!)

Угол между составляющей ${\displaystyle H}$ и направлением на север ( ${\displaystyle X}$ ) называется склонением ${\displaystyle D}$ . Угол между вектором ${\displaystyle T}$ и горизонтальной плоскостью называется наклонением ${\displaystyle I}$ .

Аномалии магнитного поля

Аномалией называется отклонение измеренной индукции магнитного поля от нормального поля Земли. Например, для полного вектора индукции:

Объекты , создающие аномалию ${\displaystyle i}$ , должны отличаться от вмещающей среды ${\displaystyle e}$ по магнитной восприимчивости. Кроме этого, значения аномалии зависят от размеров аномалиеобразующего тела, его формы и глубины залегания. Аномалия магнитного поля при известной геометрии и физических свойствах объекта определяется в результате решения прямой задачи.

Магнитный полюс

где ${\displaystyle m}$ —избыточная , ${\displaystyle H}$ — глубина до полюса, ${\displaystyle x}$ — координата точки измерения на прямой линии(профиле), проходящей через центр шара.

Шар

где ${\displaystyle M}$ — избыточный объёмный магнитный момент , ${\displaystyle H}$ — глубина до центра шара, ${\displaystyle x}$ — координата точки измерения на прямой линии(профиле), проходящей через центр шара.

Средства измерения

Прибор для измерения индукции магнитного поля называется магнитометр .

Разновидности магниторазведки

Измерения производят в пешем варианте, на автотранспорте, водном транспорте. Пешая магниторазведка отличается высокой детальностью измерений, но низкой производительностью. Измерения с автомобилей достаточно производительны и детальны, но привязаны к дорожной сети. Аэромагниторазведка имеет высокую производительность и позволяет проводить измерения над морем.

Известные учёные

• Логачёв, Александр Андреевич

См. также

• Магнитотеллурическое зондирование
• Магнитная аномалия

Примечания

Ссылки

• // Ленинград, «Недра», 1979 г.