磁法勘探(magnetic exploration)
利用巖石的磁性差異所形成的局部磁異常場來觀測推斷地質構造的工程地球物理勘探方法。簡稱磁法。地球本身是一個大磁體,形成了地球磁場。由于地球上各個區域內的地質構造、巖石組成、地質體形狀和所在空間位置不同,使得在這些區域中有磁場強度的差別,這種差別稱為磁異常。用磁力儀測量這些異常,并經計算、整理和解釋,即耐∈得與工程建設有關的區域構造和巖層分布等地質資料。磁法具有方法簡單、儀器輕便、工效高、成本低的優點,在工程勘察中,主要是配合解決覆蓋層下的地質填圖問題。
簡史地磁研究是地球物理學科中最古老的分支。指南針是中國古代四大發明之一,它表明中國人最早發現地磁現象,并在實際中應用。1843年,馮雷德首先利用磁場的變化確定磁鐵礦的位置。1879年,泰朗(Tahlen)的《用磁法調查鐵礦床》的論文發表,標志著應用地球物理學的興起。20世紀初,美、英、日本和西歐一些國家普遍應用磁法尋找鐵礦。30年代,蘇聯開始把磁法用于工程勘察和尋找石油、煤田構造,但需與重力勘探結果配合解釋。50年代,中國開展大規模的磁法工作。50年代以前,野外測量的磁力儀為機械式的,如泰朗一鐵貝爾磁力儀、施密特刃口式磁力儀和懸絲式磁力儀。50年代以后,隨著物理學和電子技術的發展,出現先進的磁通門磁力儀、核子旋進磁力儀和光泵磁力儀等。儀器的發展推動了方法的革新和發展,磁場的探測空間已從地表磁測發展到航空磁測和井中磁測,資料的處理和解釋廣泛使用電子計算機,解決地質問題的深度和廣度不斷提高。
基本原理磁場理論是磁法勘探的理論基礎。巖石的磁性差異是磁法勘探的地質依據。地球表面任一點的磁場,系由可視為均勻磁化的地球磁場、大陸磁場和磁性地質體(巖漿巖侵入體、鐵礦等)磁場迭加而成。為了地質研究的目的,測量相對某一假定零點或點與點之間磁場強度變化的相對值,并不影響解決地質問題的完整程度。在磁法勘探中,把地球磁場和大陸磁場之和稱為正常場;把地質體受地球磁場磁化而產生的磁場稱磁異常。地質體的分布、產狀和構成地質體的巖石的磁性不同,則產生的磁異常的分布、形態和強度亦不同。因此,觀測、研究磁異常,可獲得有價值的地質資料。
應用在工程勘察中,磁法主要用于圈定巖漿巖體,特別是磁性較強的基性巖漿巖體,尋找巖漿巖侵入的斷裂帶,追索第四紀沉積物覆蓋下的巖性界線,探測地下金屬埋設物(如地下金屬管線等)的位置。用微磁測量研究巖石中的裂隙分布。大面積航空磁測資料,可提供區域性斷裂構造、結晶基底起伏等,為評價區域穩定性和尋找有利的儲水構造提供依據。
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