地磁測深

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地磁測深的發展與現狀第六圖書館地磁測深法地球物理勘探發展長春地質學院學報張貴賓不詳1991第六圖書館長春地質學院學報地磁測深的發展與現狀張貴賓利用天然電磁場研究地下電性結構的電磁法(EM)主要有兩種——大地電磁測深=(T)和地磁測深(MGD8)。

正文

地磁測深的發展與現狀

張貴賓利用天然電磁場研究地下電性結構的電磁法(EM)主要有兩種——大地電磁測深=(T)和地磁測深(MGD8。)地磁測深以天然時變磁場作為施感場源,所以成本低廉。這是和大地電磁測深法一樣共有的明顯優點。

地磁測深地磁測深

更重要的是它還具有一些大地電磁測深法所不能相比的優勢。

第一,所謂地磁測深,是僅僅根據地磁時變記錄(需要測電場)計算地下電性結構的。不免去電場觀測必然使野外施工簡便,相應地也減少了異常資料產生誤差的機會。

第二,地磁測漂法的探測深度範圍大。一方面它可以象大地電磁測深法一樣探測地殼上地幔范同內的或淺或深的電性結構,另一方面那些分布範圍具有壘球性,觀鍘時間具有長期性的地磁台的三分量地磁記錄比大地電磁測深資料具有周期長、低頻成分豐富的特點,故利用它們可探測更深舶地電結構事實上地磁測深的探測範圍是淺至地殼上地幔,深至下地幔外核的數千公里。而大地電磁測深最深也僅達到10200-0km。目前,地磁測深在構造勘探、地殼地幔外核結構研究、地熱場研究地震預報等方面均在發揮它的作用。當然它與大地電磁測深相比研究的程度低。尤其國內這方面的研究不多。 

研究地磁測深問題所涉及到的參數有兩類

第一類是和地下電導率有關的回響參數,第一類回響參數的確定是為了反演地下電性結構,是方法的目的所在:

地磁地磁

第二類是和外部施感場源有關的參數,第二類場源參數的確定是為反演地下電性結構這一主要目的服務的。和地下電導率結構有關的回響參數又分為兩種,一是與電導率徑向分布有關的參數,磁-HzHx如l/內外場源之比以及與磁場水平分量的水平梯度有關的參數=nzl(Hxaalz+al)二是與電導率橫向不均勻分布有關的參數,日即,如轉換函式(rnfntasefcin)和感應矢量(nucinorw)使用不同的回響參數形成了不同的地untodiotoro。

磁測深方法

研究探測地下電導率橫向不均勻分布利用轉換函式和感應矢量研究地球內部橫向不均勻的電性結構和地震引起的深部電導率異常是地磁測深的一個方面問題。Wis(91首先在東德對地磁場垂直分量的ee157長期變化進行了系統的分析,繼而他(92提出了Wis16)ee矢量的概念。Pakno risn(99提出了Pakisn矢量的概念。隨後許多人套用這種方法在世界各地區進行15)rno研究(as,18-Baksote17jtet90bemih90n和ty,94unid,17-Evrteet和hyd—nna,97Cohrn和Hynma,90。果表明:方法在研究海洋效應岸效in16jcaedn17)結該海應.島嶼效應、海峽效應等方面效果較好。在研究殼幔電性橫向結構方面取得了成果。 國內也有許多學者進行這方面研究。他們利用地磁台記錄的地磁短周期變化探測電導率異常,達到研究震磁效應從而預報地震的目的。祁貴仲 侯作中等(91分析了渤海 18)周圍2個地磁台資料,發現包括唐山震區在內的渤海灣地區存在著地磁短周期變化異5常,他們擬台了該異常變化相應的上地幔高導層電性結構。侯作中等(9018)收集並分析了雲南省9地磁台站地磁變化資料,發現雲南省區存在地磁短周期變化異常。長春地質學院學報研究探測地下垂向電性結構研究中地幔以下深度電性結構這樣的壘球性問題在地磁測深中占很大的比例。

地磁地磁

這方面國外文獻很多,如Baks16)Roe-(96、cn(99、brs18)ShuizLasn(97/-和re18)Basm和Jd16)等。對於這種壘球範圍的問題,傳統的處理方式是將地球的電soay(98導率假設為球狀成層對稱的。所使用的參數主要是內外場源之比或者是磁比prc(92和srvsaa(95研究了考慮場源尺度的大地電磁測深理 2ie16)iatv16)論。根據PRC理論,一些地球物理學家建立起了均勻層狀地電結構的地磁測深理論,IE 在地殼上地幔研究中得到了廣泛的套用。因為對於大陸區域範圍說來假設為水平層狀半 空間是合理的,沒有假設為球狀成層對稱的必要性。WHIA(93,M16)通過擬合加拿 大極地群島mod的一個地磁變化異常來研究地下的一個高導層。cae等(97ul灣nr16)研究了美國西南到加拿大西南一線山脈區的上地幔結構。lily(95研究了le17)prc理論為基礎的地磁測深中的場源特性——行波和駐波,並嘗試了根據澳大利亞地ie磁儀台陣資料來確定場源性質的可能性。lily和son(96根據北美和澳大利亞 le]ael17)的1套地磁儀台陣資料進行了深部電導率計算的研究。這方面工作筆者所見唯一的國內8研究是嚴大華(90的工作他分析了17年余山台幾個磁暴時的地磁記錄,得出該19)91地區上地幔高導層深度約為9km,厚度約4k的結論。文中首次提出了“02m穿透周期的概念。

陳伯舫(9318)對嚴大華(9018)文章進行了討論,提出了不同的意見,認為後者理論上欠妥。從研究範圍來看,地磁測深分為壘球、區域、局部和點地磁測深。目前在球坐標系下將地球的電導率假設為成層球狀對稱的來研究整個地球電性結構的地磁測澡發展很快。局部和點地磁測深與大地電磁測深相比研究的成熟性相對的低些。因是地磁演深而原i有其特殊性,其中最主要的是它不能象大地電磁測深那樣將場源看成是均勻平面電磁波 垂直入射大地。必須考慮場源是非均勻的,就給局部和點地磁測深研究增加了困難。這因此筆者認為場源未知是局部和點地磁鍘深發展緩慢的根本原因。如果能對此提出有效的 解決辦法,磁測深必將成為又一個有效地提供地下電導率信息的極好的地球物理方法。地作者(90對地磁測深理論及套用問題進行了研究,其目的是提出一個以勘探為19)目的的點地磁測深方法。該文以prc理論為基礎,借鑑大地電磁測深的研究方法,提ie出一整套根據磁暴時地磁記錄探測地殼上地幔垂向電性結構的方法,包括理論研究、資料整理和反演解釋方法等,它完全不同於以往的地磁測深,為利用地磁測深法來研究地 下垂向電導率分布開闢了新的途徑。文中選擇長春、通化、磐石地磁台18年3月和699 月磁暴資料進行處理,計算了長春和通化兩點的地磁測深視電阻率曲線。對這些曲線進 行反演,得到了測點地下電性結構的基本特徵,特別是求出了上地幔高導層的深度——長春約9k,通化約10m。該結果與其它有關資料對比是吻合的見地球電磁感應

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