欢迎您来到全国水雨情信息网站! 2021年1月28日 星期五
 
  当前位置: 首页--水利百科--水利工程勘测--工程地质勘察

磁法勘探

2020-04-09 21:01

利用目标体与其周围环境磁性的差异,测量它产生的异常磁场,以查明其物理和几何特征的一种地球物理勘探方法。

某些矿物(如磁铁矿、磁黄铁矿)因物质组分和结晶构造的特殊性而具有磁性。某些岩石、土壤含有这些矿物时也具有磁性。掩埋的铁质金属物体同样具有磁性。这些物体的周围存在着由它们产生的异常磁场,并与地球磁场叠加在一起。用磁力仪测量地磁场的空间变化,从中分辨出这些异常磁场,借助位场理论和现代计算技术,对获得的磁异常数据进行处理,结合地质情况和环境特点,对产生磁异常的目标体的性质、形态、埋藏特征作出解释,达到调查勘探的目的。这一整套过程称为磁法勘探

磁法勘探是一种发展最早、应用广泛的地球物理勘探方法,已有几百年的历史。中国是世界上最早发现和利用物质磁性的国家,但磁法勘探的应用直到中华人民共和国成立之后才蓬勃开展。它在中国水利勘测和工程中的应用也是从20世纪50年代开始的。

目标体的磁性来源于含铁、钴、镍等金属的某些矿物或者这些金属本身。表现为两方面:一是与导磁率(μ)或者磁化率(x)有关的感应磁化强度(Ji);二是过去历史遗留至今的剩余磁化强度(Jr)。不论是Ji还是Jr的差异,都能使目标体引起磁异常。

磁法勘探又分若干分支。按观察的空间和方式可分为航空磁测、地面磁测、海洋磁测、地下(井中)磁测。地面磁测又分为区域磁测、矿区(局部)磁测。按测量的内容可分为总场(T)测量,垂直分量(Z)测量、水平分量(H)测量、梯度测量等。

磁法勘探的结果,一般表示为观测值(总场、分量或梯度)沿测线的变化(剖面图),以及观测值在整个测区平面上的变化(平面图,平面剖面图)。借助位场理论和解析延拓,还可得到磁场空间分布的三维图像。异常解释后,最终表示为反映目标体位置、形状、分布范围等综合性成果。

磁场的观测采用磁力仪。从最原始的罗盘、机械式(刃口或悬丝)磁力仪,到现代的质子磁力仪、光泵磁力仪,以至超导磁力仪,经历了几百年的发展。按用途可分航空磁力仪、地面磁力仪、海洋(船载)磁力仪、井中磁力仪。按工作原理可分为质子磁力仪、磁通门磁力仪……每一勘查项目中用什么仪器根据工作需要灵活选用。

中国制造的计算机质子磁力仪,如IGS—2/MP—4,分辨率已达0.1nT,精度达±2 nT,测程2×104~105 nT,可在全球任何地方工作,进行总场、梯度、循环3种方式的测量,在计算机控制下,可全自动地进行诸如记录、存储、处理和输出数据等项操作。磁通门式磁力仪,如CCT—1型磁探仪,用于测量磁场的分量梯度,其操作简易、轻便灵活、效率高。军事上可用来探测未爆的炸弹、地雷等;民用可探测地下管线及其他隐蔽磁性体。磁法勘探所用仪器种类繁多、特点各异,使用者应根据自己的需要作出选择。

在水文地质、工程地质勘察中,磁法勘探可用来探测岩溶洞穴、裂隙带等地质缺陷或其他地质异常体。但这类目标体与周围的磁性差异往往很小,实际应用中需采用高精度磁测。

磁法勘探的正、反演问题,涉及到位场理论、解析延拓、频谱分析、滤波、线性变换等多种基础理论和数学工具,理论上比较成熟。

磁法勘探的效果,取决于探测对象与围岩磁性差异的大小,目标体的尺寸,埋藏的深浅,以及探测技术的分辨力和精确度等因素。

磁法勘探具有适应性广、装备轻便、移动灵活、操作简易快捷、工作效率高、分辨力强等特点。应用领域已广泛涉及空间探测、海洋调查、大地构造及矿产资源勘探、地震监测和地震预报、水利水电工程勘察、文物探测与考古、地下管线及掩埋物探查等各个方面。

责编: system