地磁与重力
测绘技术地质测量方法介绍
测绘技术地质测量方法介绍地质测量是测绘技术中的一项重要内容，它是通过对地球表面和地下的空间数据进行收集、处理和分析，以获取地质特征和构造信息的一门科学。
它在国土资源开发、环境保护和自然灾害防治等领域具有重要的应用价值。
本文将介绍几种常用的地质测量方法，探讨其原理、应用和优劣之处。
一、地电法测量地电法是一种基于岩石和土壤的电性差异进行地质测量的方法。
它通过测量地表上的电阻率或电导率分布，以得知地下岩层、矿体和地下水等的空间分布情况。
地电法主要包括直流电法和交流电法两种测量方式。
直流电法通过在地表上布设电极并施加恒定电流，测量地表电势的变化来推断地下结构。
交流电法则是通过在地表上施加交变电流，测量电场强度和相位差，从而得到地下电阻率的空间分布。
这些数据可以帮助地质工程师了解地下层状结构，预测地下水位，检测矿体的位置和规模等。
地电法测量具有无侵入性、低成本和易于操作的优点，因此在矿产资源勘探、地下水资源调查和环境地质调查中得到广泛应用。
然而，由于地电法对地下介质的解释存在一定的复杂性，以及对电流极性的依赖性，导致数据解释的困难性和不确定性较大。
二、重力测量重力测量是利用物体所受的重力引力差异进行地质测量的一种方法。
地球上的岩层、矿体和地下空洞等会引起地表的重力异常，通过对这些重力异常的测量和分析，可以揭示地下结构和密度异常的分布情况。
重力测量的原理是通过在地表上测量地表重力的变化，以反映地下岩石密度的变化。
重力测量的仪器是重力仪，它可以测量物体所受的重力加速度。
重力仪通常是采用直接测量的方式，即测量物体在自由坠落过程中的时间和距离，进而计算得到重力加速度。
重力测量广泛应用于石油勘探、地质构造研究和大地测量等领域。
与地电法相比，重力测量具有无侵入性、高精度和较好的解释性能。
但是，由于测量数据受到地表非均匀性影响较大，还需要进行数据的补偿和重力异常的解释，因此存在一定的复杂性。
三、地磁测量地磁测量是用于研究地磁场分布和地壳磁性的一种测量方法。
地球科学中的地球动力学研究进展
地球科学中的地球动力学研究进展地球动力学是研究地球内部物质移动、形变以及热流等物理过程的学科。
它是现代地球科学、地球物理学、地震学等学科研究的基础之一。
随着科技的发展，人们对地球动力学的研究越来越深入，本文将就其研究进展进行探讨。
地球动力学研究的历史早在17世纪，牛顿便提出了地球内部的物理模型。
但是到20世纪初，研究地球内部物理过程主要只是对其表面进行观测和探察。
1920年代，研究者们开始用地震波挖掘出地球内部的相关信息，进而推测出了地球内部的物理模型，这一研究成果具有划时代的意义。
到了20世纪50年代，人们开始应用计算技术、物理理论等手段对地球内部的动力学过程进行深入探索。
地球动力学研究的进展1. 地震波反演技术的发展地震波反演技术包含单台站方法、时间反演方法、空间反演方法等不同技术路线。
单台站方法主要依赖于对单个地震信号的特征提取和分析，而时间反演方法主要适用于地震发生在海洋等特殊地貌环境下的情况。
所谓空间反演方法，是指利用多个地震台站记录到的地震波数据，进行合适的空间变换来还原地震源的事项。
2. 重力和地磁测量技术重力测量可以提供地球内部质量分布的信息，从而研究地球内部物质构造。
而地磁测量可以研究地球内部的电性和磁性特征，并揭示出地球内部物质的运动方式，这对研究地球内部的动态过程非常有帮助。
3. 构造地球物理学地球物理学是指研究地球物理性质和地球物理过程的学科。
构造地球物理学则更着重于研究地球内部物质的构造，以及研究构造运动和地壳变形的相关机制和规律。
4. 热流测量技术通过对地球各个部位的热流进行测控，可以得出地球温度分布图，从而揭示地球内部物料的状态、深层构造的信息。
这个信息对于了解地球内部机制、推测地震、火山爆发等自然灾害、资源开发等方面有着重要的参考价值。
除此之外，地球热流测量技术也为太空探测任务提供了科研服务。
5. 数值模拟技术数值模拟技术是一种基于计算机的数值模拟技能，它可用来模拟地球内部动力学过程。
地球物理测量
地球物理测量地球物理测量是一种研究地球内部结构和物理现象的科学方法。
通过测量地球的重力场、磁场、地震以及地电场等因素，可以深入了解地球的内部构造、地壳运动和地质特征，为地质勘探、环境保护和自然灾害预测提供重要的科学依据。
地球物理测量主要包括地震学、重力学、地磁学和地电学等领域。
地震学是研究地震现象及其引起的地震波传播规律的学科。
通过监测地震波在地球内部传播的速度和路径，可以判断地球内部的介质性质和地球构造的变化。
地震学对于地壳运动、地震灾害预测和油气资源勘探都具有重要的意义。
重力学是研究地球重力场的学科。
地球的重力场是由地球内部的密度分布和形状引起的，通过测量地球重力场的强度和方向变化，可以推断地球内部的密度变化和地球形状的变化。
重力测量在勘探矿产资源、测量山体移动和地壳变形等方面发挥着重要作用。
地磁学是研究地球磁场的学科。
地球的磁场是由地球内部的物质运动所产生的，磁场的变化可以揭示地球内部的物质运动和地球磁性物质的分布。
地磁测量在地理勘探、地质灾害预测和导航定位等方面具有广泛应用。
地电学是研究地球电场的学科。
地球电场是由空气和地面之间的电荷分布引起的，在地球内部由于地层和水体的地下水存在导致的电荷分布也会产生地电场。
通过测量地球电场的强度和方向变化，可以推断地表和地下的电荷分布情况，进而研究地壳运动、岩石性质和地下水的分布。
地球物理测量是地球科学研究中的重要手段之一，它通过测量地球内部的各种物理字段的变化，揭示了地球内部的动力学特征和构造演化过程。
地球物理测量与地质学、地球化学、地理学等学科相互配合，形成了综合研究地球的方法体系。
地球物理测量在勘探和开发矿产资源方面发挥着重要作用。
通过重力测量可以发现地下的矿体和油气藏；通过地磁测量可以寻找地下矿体和火山活动；通过地电测量可以判断地下的水体分布等。
地球物理测量还可以用于环境保护和自然灾害预测。
通过地震学的研究，可以预测地震的发生和地震波在地下的传播路径，为地震灾害的防范和救援提供科学依据。
测绘技术中的物探测量方法介绍
测绘技术中的物探测量方法介绍测绘技术是现代社会发展和规划的重要组成部分。
它通过各种方法和技术手段来获取地理信息和测量数据，为社会发展和资源管理提供有力支持。
而在测绘技术中，物探测量方法是一种重要的手段，通过对地下物质性质和分布的测量，为工程勘察、资源勘探、地质调查等提供可靠依据。
本文将介绍几种常见的物探测量方法。
第一种方法是电法探测。
电法探测是基于地下物质导电性的差异来进行测量和分析的。
该方法通过在地下埋设电极，在其中施加一定电流，并测量地下电位差来判定地下物质的导电性质。
这种方法适用于寻找地下水、矿藏等。
通过在不同位置布置电极，可以得到整个区域的电阻率分布图，从而揭示地下物质的性质和分布情况。
第二种方法是地磁法探测。
地磁法采用地球磁场与地下物质的相互作用来进行测量。
地磁法探测仪器利用地球磁场的强度和方向的变化，通过测量地面上的磁场参数来判断地下物质的性质和分布。
这种方法适用于寻找矿藏、断层等地下构造的探测。
地磁法具有较高的分辨率和灵敏度，因此在地质勘探和环境监测中有广泛应用。
第三种方法是地震法探测。
地震法是一种利用地震波在地下的传播和反射特性进行测量的方法。
通过在地面上设置地震源，并记录地震波在地下的传播情况，可以推断地下岩石的密度、速度和构造等信息。
地震法适用于不同类型的地质勘探，如石油勘探、地下水勘探和地震灾害预测等。
这种方法被称为地球物理勘探的主要手段之一，其成像能力和解析度很高，能提供较为准确的地下信息。
第四种方法是重力法探测。
重力法是通过测量地球重力场的变化来推断地下物体的质量分布和形状。
利用高精度的重力仪器，测量地表上的重力值，并进行数据处理，可以得到地下物体的密度和分布情况。
重力法适用于大范围的地下构造和均质地层的勘探，常用于天然气、石油等资源勘探和地下水寻找。
以上所介绍的四种方法只是测绘技术中的一小部分，且每种方法都有各自的局限性和适用条件。
在实际应用中，通常需要结合多种方法进行综合分析，以提高勘探的效果和准确性。
《重力学与地磁学》磁异常数据处理与解释部分
x
x
g g(x, y y) - g(x, y)
y
y
实例：塔里木盆地东部及邻区布格重力与重力水平梯度
塔东重力5水4 平梯度
2.3.3 重、磁场的解析延拓
1. 重、磁异常解析延拓概念：
观测面 o
向上延拓：
g(x, y,0) 数学变换 g（x, y,h)
z
向下延拓：
g(x, y,0) 数学变换 g（x, y, h)
重、磁异常是叠加异常，来源于地下不同的 物质源，解释中希望将不同场源的异常分开
2. 重、磁异常数据处理的目的
将各种场源引起的异常分开，用于定量反 演计算与定性解释
3. 数据处理的思路
根据重磁异常特点
异常体埋深、规模大，异常宽缓，异常 值幅度大，在频率域中表现为低频成分多
一般异常体规模、埋深小，异常宽度窄， 幅值变化大，在频率域中表现为高频成分多
起 长江坳陷
带
海礁隆起
西湖凹陷
10 g.u.
28 26 24 22 20 18 16 14 12 10 8 6 4 2 0 -2 -4 -6 -8 -10
闽 浙
隆
美人峰1井
虎皮礁隆起
起 长江坳陷
带
海礁隆起
西湖凹陷
10 g.u.
18 17 16 15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4
自兴地东开始，近 EW向延伸；
从辛格尔向东延伸， 延伸方向近EW向；
辛格尔北NWW向 延伸异常与中间EW向 异常在东端相交
2. 两个不同特征的磁场界限，往往是断裂存在的表现
不同构造单元的地质情况不同， 磁场也显示出明显不同的特征。 不同构造单元的边界存在断层
重力勘探和磁法勘探
应用领域： 探矿、地热资源、水文、管线及电缆探查、
沉船、考古等等。
1、基本概念
（1）地磁要素：
X ,Y, Z, H,T, D, I各量统称为地磁要素
X
D
Y
I
X（地理北）
孙吴－嘉荫剖面地理位置图
孙吴－嘉荫剖面地形起伏图 孙吴－嘉荫剖面布格重力异常图
径向平均对数功能谱曲线
去除区噪域声异后常的和布局格部异异常常和分噪离声图影响 孙吴－嘉荫剖面布格重力异常图
结晶基底图
选择界面两侧的平均密度差为0.5g/cm3 ，基底平均深度为2.1km进 行基底界面反演。根据反演的基底起伏情况，大致可将剖面划分为 8个隆起带和7个凹陷带。基底最深处213号点为4.901km。
影响的工作称为中间层改正。如果把中间层当成一个均匀无穷
大的水平层，大约每增厚1m，重力值增大0.419*C*g.u
gz 0.419 C h
当测点高于基点时h取正，反之取负。
④ 高度改正 通过地形和中间层改正后，测点就悬在它所在的空间了。
再经过高度校正，就可以把它投影到基准面上。由于在地面上 每升高1m，重力值大约减小3.086g.u。所以高度改正值：
g异＝g现 g g地 g中 g高
重力异常 正常场改正 地形校正 中间层校正 高度校正
（4）重力勘探的应用条件
• （1）密度差（剩余质量） • （2）水平（横向）变化 • （3）地形影响有限
g + 0 _
2. 重力仪器和重力勘探工作方法
（1）仪器：按弹性材料区分：金属弹簧重力仪和石英弹簧重力
地球物理知识点
地球物理知识点地球物理是研究地球内部结构和地球物理现象的学科，它主要包括地震学、重力学、地磁学、电磁学、地热学等多个分支。
通过对地球物理的研究，可以深入了解地球的构造、动力学和演化过程，为地质勘探、资源开发、自然灾害预测等领域提供重要的科学依据。
一、地球内部结构地球内部结构主要分为地壳、地幔和地核三层结构。
地壳是最外层的一层，又分为陆壳和海壳。
地壳的厚度在陆壳约为30-70公里，海壳约为5-10公里。
地壳是地球上生命存在和地球活动发生的重要地方。
地幔是地球的中间结构，厚度约为2850公里，是地球上最厚的一层结构。
地核分为外核和内核，外核主要由液态铁和镍组成，而内核则由固态铁和镍组成。
二、地球物理现象1. 地震：地震是地球表面突然释放的能量，是由地球内部的构造运动引起的地震波在地表的表现。
地震会引发巨大的破坏和伤害，因此地震学研究地震的成因、规律和预测方法，以减少地震带来的风险。
2. 重力：地球上每个点都具有重力，重力的大小与质量和距离有关。
重力场的分布对地球形态、地壳运动和太阳系运动等有重要影响。
3. 地磁：地球拥有独特的地球磁场，地球磁场是由地核液态铁引起的自然磁场。
地球磁场对地球上的生物和人类有重要作用，如动物的导航、电磁辐射的防护等。
4. 电磁：地球上存在各种电磁现象，如地球电磁暴、地电流等。
电磁现象对地球大气和电离层的变化有重要影响。
5. 地热：地球内部的地热是地球表面温度的重要来源，地热活动对地球的自然环境和资源分布有重要影响。
三、地球物理应用地球物理知识在地质勘探、资源开发、环境保护、自然灾害预测等方面有重要应用价值。
地球物理勘探方法包括地震勘探、电磁勘探、重力勘探、磁力勘探等，可以帮助人们探测石油、天然气、矿产等地下资源。
地球物理技术也被广泛运用于地下水资源勘探、地热资源开发、地质灾害预测等领域，为人类社会的可持续发展提供科学的支持。
总之，地球物理学作为一门重要的地学学科，对于人类来说具有重要的意义。
地球物理勘探技术的应用研究
地球物理勘探技术的应用研究地球物理勘探技术是一种通过对地球物理现象进行分析和研究来了解地质结构及地下矿藏等信息的技术。
它已经成为了现代科技探矿的重要手段之一。
地球物理勘探技术可以分为重力法、地磁法、电法、电磁法、地震波勘探等多种类型，每一种方法都有其独特的应用场景及优缺点。
首先，重力法是一种用于测量地球重力场的方法，通常用于探测含油气和矿藏的区域。
由于岩石密度的不同会影响周围的地球重力场，因此重力勘探技术可以被用来探查地球下方的物质。
特别是在深度较大的矿藏探测中，重力法具有显著的优势。
其次，地磁法是利用地球磁场对矿区进行勘探的方法。
地球磁场强度和方向会受到地下物体的影响而发生变化，因此通过对地磁场强度和方向的测量可以推断出地下物体产生的磁场异常。
在实际探测过程中，地磁法可用于对矿体的形态和位置进行判断。
但是，地磁法的缺点是受到自然磁场及人工干扰的影响比较大。
再次，电法是通过测量地下电阻率和电导率来探测地下构造的方法。
电法勘探方法因其干扰系数较小，同时还能够直接反映地下岩石的属性及水与矿石的含量等，因此应用范围非常广泛。
作为探矿技术的一种主要方法之一，电法已经在探测矿山、工程、水利、地下水等领域得到了广泛的应用。
另外，电磁法同样也是一种地球物理勘探技术。
电磁法可以区别于电法，其基本原理是根据电场和磁场的变化来判断地下矿藏的存在及属性。
电磁法勘探技术的主要优点在于探测深度较大、干扰系数较小，但是电磁勘探方法所需的设备较为复杂，使用起来比较困难。
最后，地震波勘探技术是一种以地震波作为勘探信号来探测地下构造的方法。
地震波勘探技术分为两种类型，一种是地震勘探，另一种为震源激发法。
地震勘探的优点是探测深度较大，且成像效果较好，但是它也有其缺点，如成本昂贵，勘测周期较长等。
综上所述，地球物理勘探技术已经成为了探测地下水、工程工地、地下矿藏等方面的重要手段。
不同的地球物理勘探方法各有优劣，掌握不同的勘探技术有助于在实际运用中找到合适的策略。
地球物理学研究中的反演方法
地球物理学研究中的反演方法地球物理学研究是一门涉及地球内部结构和物质组成的学科，从事这项研究需要掌握一定的物理知识和专业技能，而反演方法则是地球物理学研究的重要工具之一。
反演方法是指根据测量得到的地球物理数据，推算出地球内部结构和物质组成的过程，是一种重要的物理数学分析手段。
在地球物理学研究中，常用的反演方法包括地震层析成像、电磁场反演、地磁场反演、重力反演等。
本文将就地球物理学研究中的反演方法进行阐述。
一、地震层析成像方法地震层析成像方法是一种通过地震波传播路径来推断地球的三维结构的方法。
地震波可以沿着曲折的路径穿过地球中的各种物质，而当地震波沿着不同的路径传播时，它们会受到不同的影响，如反射、折射、散射、压缩等，根据这些影响就可以推断地球内部横截面的结构。
地震层析成像方法主要包括射线追踪、全波形反演和双向波路径方法等。
二、电磁场反演方法电磁场反演方法是一种通过测量地球表面或近表面电磁场的变化来推断地下物质电导率的分布状况的方法。
电磁场反演方法主要包括电阻率层析成像、磁化率层析成像、电场、磁场重力反演等。
三、地磁场反演方法地磁场反演方法是一种通过测量地球表面或近表面磁场的变化来推断地下物质磁性的分布状况的方法。
地磁场反演方法主要包括磁性层析成像、重力反演等。
四、重力反演方法重力反演方法是一种通过测量地球表面或近表面重力值的变化来推断地下物质密度分布状况的方法。
重力反演方法主要包括引力异常反演、引力梯度反演、重力谱反演等。
总之，地球物理学研究中的反演方法是一个复杂的科学体系，需要将物理学、数学、计算机科学等多个学科融合在一起，才能够高效地推算出地球内部结构的分布情况。
虽然反演方法在地球物理学研究中起到了重要的作用，但是它也存在一定的局限性。
例如测量误差、相位问题、非唯一性等问题都会影响到反演结果的准确性。
因此，在进行地球物理学研究的过程中，需要结合多种反演方法，将不同的地球物理数据综合起来，才能获得更加准确和完整的地球内部结构信息，为地球科学研究提供更加可靠的数据支撑。
重力磁法
重力勘探：以地壳中不同岩、矿石间之密度差异为基础，通过观测与研究天然重力场的变化规律以查明地质构造和寻找矿产的一种物探方法。
重力异常：重力异常实质是地质体剩余质量引起的附加引力的铅垂分量。
剩余密度：剩余密度和地质体体积的乘积称为剩余质量纬度改正：地球表面的重力值随纬度（ ）而变化，为了消除由于测点所在的纬不同而进行的改正。
地形改正：由于地形起伏使观测点周围的物质不处在同一平面上，因此需要把观测点周围的物质影响消除掉。
中间层改正：通过地形改正以后，测点周围就变成水平面了。
但由于测点与基点之间还存在一定的高差，消除这种影响的工作称为中间层改正。
布格改正：高度改正和中间层改正统称为布格改正布格重力异常：将经过地形改正、高度改正、中间层校正、正常场校正的异常叫布格重力异常。
它是地下密度不均匀体或密度分界面沿横向起伏变化引起的磁法勘探：以不同岩、矿石间的磁性差异为基础，通过观测和研究天然磁场及人工磁场的变化规律以探查地质构造和寻找矿产的一种物探方法。
地磁要素：在地磁场中x、y、z、H、T、D、I各量统称为地磁要素磁化强度：表示物质被磁化的程度的物理量，是物质的磁化率与磁化场的乘积电阻率：电流垂直流过1立方米体积的物质时，所呈现的电阻值。
它表征物质的固有导电属性。
视电阻率：在电场涉及范围内，地表不平坦，地下各种地电体的综合反映结果称为视电阻率。
电法勘探：根据不同岩土体之间电磁性质的差异，利用仪器探测人工产生的或自然界本身存在的电场与电磁场，并对其特点和变化规律进行分析研究的地球物理勘探方法:。
纵向电导:当电流平行岩柱体地面流过时，所测得的电导值，叫做纵向电到。
横向电阻：当电流垂直岩柱体地面流过时，所测得的电导值，叫做横向电到。
积累电荷：在非均匀介质中存在着电荷的体分布，这种电荷叫做积累电荷。
电剖面法：用以研究地电断面横向电性变化的一类方法。
电测深法：在地表某点令测量电极不动，按规定不断加大供电极距，从而研究地表某点下方电性的垂向变化。
地质勘探中的地球物理勘探方法
地质勘探中的地球物理勘探方法地质勘探是指通过对地壳结构、地下岩矿分布及地下储层等信息的探测与研究，以揭示地壳演化、找矿探矿、勘探储层等目的的一种工作。
地球物理勘探方法作为地质勘探领域中的重要手段之一，通过利用地球物理学的原理和方法，在地下地质问题的解决中发挥重要作用。
本文将介绍地质勘探中常用的地球物理勘探方法。
一、重力勘探法重力勘探法是指利用重力场性质揭示地下岩矿体分布的一种勘探手段。
重力物探仪器对地球重力场进行测量，通过分析重力场变化，可以获得地壳密度的分布情况，从而推断地下岩矿体的存在与分布。
这种方法适用于探测地下密度变化较大的介质，如岩石、矿石等。
二、磁力勘探法磁力勘探法是指利用地球磁场的变化揭示地壳中磁性物质的分布情况。
磁力物探仪器可以测量地球磁场强度和方向的变化，并通过对磁场异常的分析，确定地下岩矿体的磁性特征及其分布规律。
这种方法常用于探测磁性矿床、地壳断裂带等。
三、地电勘探法地电勘探法是指利用地球电磁场的变化来推断地下岩矿体分布的一种物探手段。
地电仪器可以测量地下电阻率的变化，通过分析电阻率异常的空间分布，判断地下岩矿体的存在与类型。
这种方法适用于探测地下储层、矿床、地下水等。
四、地热勘探法地热勘探法是指通过测量地表和井孔中地温的分布与变化，分析地温异常来推断地下地质构造和岩性的一种勘探方法。
地热仪器可以测量地下岩石导热性质，通过分析温度场的变化，推测地下岩矿体的性质及其分布状况。
这种方法适用于勘探岩矿体、地下储层、地热资源等。
五、地震勘探法地震勘探法是指通过对地下地震波的传播进行观测和分析，以揭示地壳构造、地下岩层性质等信息的一种勘探方法。
地震仪器可以记录地震波在地下的传播路程和传播速度，通过解读地震剖面资料，确定地下岩矿体的存在与分布情况。
这种方法适用于勘探油气田、储层、地质构造等。
六、地磁勘探法地磁勘探法是指通过对地磁场的测量和解释，以获得地壳结构、地下岩矿体分布等信息的一种方法。
地球正常重力场和正常地磁场的国际标准和表现形式
地球正常重力场和正常地磁场是地球物理学中重要的研究对象，它们对地球的环境和大气有着重要影响。
国际标准对地球正常重力场和正常地磁场有着明确的界定和表现形式，本文将对其进行详细介绍和解释。
一、地球正常重力场的国际标准和表现形式1.1 地球正常重力场的定义地球正常重力场是指地球表面某一点处，由于地球自身引力和离心力的作用而产生的重力场。
它是地球物理学研究的重要对象之一，直接影响着地表物体的重量和形态。
1.2 地球正常重力场的国际标准国际上对地球正常重力场有严格的标准，根据国际标准组织的相关规定，地球正常重力场的国际标准是以国际地球引力标准模型（International Gravity Standardization Network，IGSN）为基础建立的，IGSN通过对地球重力场进行系统观测和精密测量，得出了地球正常重力场的基准数值和模型。
1.3 地球正常重力场的表现形式地球正常重力场的表现形式包括重力场的大小、方向和变化规律。
在地球表面，地球正常重力场的大小随着地理位置的不同而有所差异，通常以重力加速度的数值来表示；重力场的方向指向地球的质心，是垂直于椭球面的；重力场的变化规律与地球的形态、大气厚度、海洋分布等因素密切相关。
二、正常地磁场的国际标准和表现形式2.1 正常地磁场的定义正常地磁场是指地球表面某一点处，由于地球内部磁场的作用而产生的地磁场。
地磁场是地球表面地磁测量的重要对象，也是导航定位、地震预警等应用领域的基础。
2.2 正常地磁场的国际标准国际上对正常地磁场也有明确的标准，根据国际地球物理学联合会的相关规定，正常地磁场的国际标准是以国际地球磁场标准模型（International Geomagnetic Reference Field，IGRF）为基础建立的，IGRF通过对地球地磁场进行系统观测和精密测量，得出了正常地磁场的基准数值和模型。
2.3 正常地磁场的表现形式正常地磁场的表现形式包括地磁场的强度、磁倾角和磁偏角等参数。
地球物理探测技术及其应用
地球物理探测技术及其应用地球物理学是一门研究地球内部构造、物质组成、物理特征和演化规律的学科。
地球物理探测技术是地球物理学的重要分支，它通过测量地球物理场进行研究和应用。
本文将重点探讨地球物理探测技术及其应用。
一、地球物理探测技术的分类地球物理探测技术主要分为重力、地磁、地震和电磁四类。
其中，重力法是利用地球重力场的变化来研究地下物质的分布和性质，它广泛应用于矿产资源勘查、岩石结构和深部地壳构造的研究。
地磁法则是利用地球磁场的变化来探测地下物质，它主要应用于寻找矿床、研究地球磁场和地球内部结构。
地震法是通过记录地震波的传播情况，来研究地球内部的物质组成、结构和地震活动。
电磁法是利用地下岩石或矿石等物质的导电性差异来制作电磁场，通过测量电磁场变化情况来得出地下物质信息。
二、地球物理探测技术的应用1. 矿产资源勘查地球物理探测技术在矿产资源勘查中具有广泛的应用，特别是在露天矿床的探测和开采中。
例如，重力法可以评估矿床的规模和位置，并判断矿床矿物质的种类；地磁法可以判断矿床的类型和分布；地震法可以评估矿床的深度和形态；电磁法则可以检测矿床的电导率差异，进而推断矿床分布和性质。
2. 地球内部结构探测地球物理探测技术在地球内部结构探测中具有重要的应用。
例如，地震波的传播情况、速度变化等可以直接反映地球内部的物质组成和结构状况。
全球性的地震监测网络可以观测到地震波的传播，进而得出地球的内部结构图。
在地震灾害预测和地震科学研究方面，地球物理探测技术也发挥着不可替代的作用。
3. 油气田勘探地球物理探测技术在油气田勘探中具有广泛的应用，例如Seismic、Magneotelluric、Gravity和Magnetic以及测井等技术。
它们可以在油气田勘探中确定含油气地层的厚度、深度、分布和性质，为油气田的开发和生产提供了强有力的技术支持。
4. 环境监测地球物理探测技术在环境监测中也发挥着重要作用。
例如，地热场的研究可以预测地下水的温度和污染程度；岩土物理学的研究可以评估土壤的物理特性，并预测土地沉降、渗透等问题。
勘探地球物理概论 重力,磁法,电法,放射性
勘探地球物理概论（二）重力勘探1. 熟悉地球重力场模型2. 了解重力测量野外工作方法3. 熟悉常见岩（矿）石密度4. 掌握重力异常数据处理方法5. 熟悉重力资料解释的基本步骤和方法（三）磁法勘探1. 熟悉地磁要素及地磁场的解析表示2. 了解磁法勘探野外工作方法3. 熟悉常见岩石磁性特征4. 掌握磁异常各分量转换方法及简单形体磁异常解释方法（四）电法勘探1. 掌握岩石电阻率的测定方法，熟悉电阻率剖面法、测深法基本装置类型2. 了解岩石的自然极化特性，熟悉常见自然极化电场特点及自然电场法的应用3. 了解岩石的激发极化机理，熟悉激发极化的频率特性、时间特性及其应用4. 掌握电磁法的理论基础，熟悉电磁测量剖面法、测深法的分类特点及应用（五）放射性和地热勘探1. 熟悉放射性现象及α射线、β射线、γ射线的基本特点2. 了解放射性测量方法原理3. 熟悉地热学中的常见物理量含义及岩石热物理性质4. 了解地球热结构特点，掌握大地热流密度的含义和测量方法地球物理勘探复习资料地球物理勘探方法（简称“物探”）：是以岩矿石等介质的物理性质差异为物质基础，利用物理学原理，通过观测和研究地球物理场的空间与时间分布规律以实现基础地质研究、环境工程勘察和地质找矿等目的的一门应用学科。
地球物理勘探方法：重力勘探、磁法勘探、电法勘探、地震勘探、放射性勘探、地热勘探。
应用物探方法所必须具备的地质及地球物理条件：1.探测对象与周围介质之间必须具有较明显的物性差异；2.探测对象必须具有一定的规模（即其大小相对于埋藏深度必须有相应的规模），能产生在地面上可观测的地球物理异常场。
3.各种干扰因素产生的干扰场相对于有效异常场必须足够小，或具有不同的特征，以便能进行异常的识别。
物探的多解性：物探资料往往具有多解性，即对同一异常场有时可得出不同甚至截然相反的地质解释，这种情况往往是由于复杂的地质条件和地球物理场场论自身局限性所造成的。
且不可避免。
产生多解的原因：（1）数学解的不稳定性（2）观测误差（3）干扰因素（4）地球深部的不可入性所带来的观测数据中“信息量”的不足物探工作：先局部后整体第一章:重力勘探重力勘探是以研究对象与围岩存在着密度上的差异为前提条件的。
重力场和地磁场综合匹配在导航中的运用
迹 和真实 航迹 完全重合 。生 成 图像 时线段被 点状
线 覆盖 。
图 ２ 普 通 ＩＣ Ｃ Ｐ算 法 的 匹配 图
误差 会随 时 间而 累积 ， 因此 需 要 进 行 导航 误 差 的
Ｍ（ ，Ｘ 一 ｙ Ｔ ） ＣＴ ） Ｍ（ ，Ｘ 一∑ ｆ 一 ｌ
１
ｌ 。
３ ）将 集 合 Ｘ 变 换 到集 合 丁Ｘ， 新 的集 合 将 丁 作 为起始 集 合 进 行 下 一 步 迭 代 ， 复该 过 程 Ｘ 重
３ 实验 仿 真
算法 的验 证 在 Ｍｉ ｏｏｔＶｉ ａ Ｃ＋ ＋ ６ ０ ｃ ｓｆ ｓ ｌ ｒ ｕ ．
环 境下进 行 。编 程工 具 为 ＭＦ 。仿 真结 果 见 图 Ｃ ２ ３ 图中等值线 上 数 字 为模 拟 的地 磁强 度 值 ， 、， 单
位 为 １ Ｔ。 Ｏ 图中有些部 分 没有 线 段 ， 因 为匹 配后 的航 是
助导航 等值 线算 法 中较为 成熟 的一种 。
１ ＩＣ Ｃ Ｐ算 法 的基 本 原 理
迭 代 最 近 点 算 法 （ｔｒｔ ｅ ｃｏ ｅｔｐ ｉｔ ｉ ａｉ ｌｓｓ ｏｎ ， ｅ ｖ Ｉ Ｐ 通过反 复 的 刚性 变换 （ 转 和 平 移 ） 小 匹 Ｃ ） 旋 减 配对象 和 目标对 象 之 间 的距 离 ， 使得 匹配 对 象 尽
点， 记这些点 为 ， 假设 是 的相应等值线点 。
２ ）利 用旋 转 、 移在 重力 等值 线 Ｃ上 寻找 变 平 换 丁， ｙ一 ｛ ｝ Ｘ 使 与
最小 。
｛７） 个集 合 之 间 距 离 ． 两 １ ，
点， 同时运 用 地磁 北 向强 度 ＿等 值 线 图来 修 正 利 ３ ］ 用重 力等 值线 图 匹配 时的误 差 。具 体算 法 如下 。
11 重力、地磁与核幔作用
重力均衡补偿假说
a-普拉特假设：山之所以高是因为它是比周围低地密度小的岩石 所组成的； b-艾里假设：山和相邻低地的密度是一样的，山之所以高，是因 为它的厚度大，有“山根”；
都强调了关于地壳趋向均衡的概念，并不互相排斥，它 们分别适用于不同地区。
重力在地球演化中的作用
重力对地球各圈层的形成与演化，主要
际上并不存在），这个假定的具有两极性质 的磁柱称为磁偶极子；
由磁偶极子产生的磁场占地磁场成分的95%
以上，构成稳定的地磁场的主体，即地球的 基本磁场（也叫地球磁偶极子磁场）；
1914 1870 1850 1820 1843 1823 1805 1913
巴黎
64 66
磁 倾 角 I
伦敦 68 70 1754 1617 -20 72 74 0
第十一章
重力、地磁与核幔作用
一、重力
二、地磁场 三、地磁场的形成机制与地核运动 四、地幔运动、地幔羽与地幔对流
重力
地球引力和由地球 自转而引起的惯性 离心力的合力 单位：伽 1 Gal = 1cm/s2 1 mGal = 10-3 重力作用方向示意图
在赤道上，离心力最大；
向两极，随纬度的升高 而减少，南北极上的离 心力等于零。 同一物体的重量，赤道 上比在两极要轻1/290
原因： 1）离心力； 2）离地心的距离
地球赤道部分凸出，就是因为离心力的作用。
离心力的大小，还会因地球自转速度的加快或减慢而增减。
不过这些影响相对于引力来说，是微弱的，
在地面上，离心力变化的最大值，不超过引 力的1/300，重力的方向仍大体是指向地心。
现已计算出地表不同纬度上的理论重力值，
物理实验技术中的地球物理测量方法与技巧
物理实验技术中的地球物理测量方法与技巧地球物理测量是研究地球内部结构和物质性质的重要手段之一。
在物理实验技术中，地球物理测量具有广泛的应用领域，如资源勘探、地震监测和环境保护等。
本文将探讨一些常用的地球物理测量方法和一些技巧。
一、地震勘探中的地球物理测量地震勘探是一种利用地震波在地下传播的物理现象来探测地下结构的方法。
在地震勘探中，地震仪是必不可少的装置。
地震仪通过记录地震波在地面上的震动来获取地下结构信息。
为了提高地震信号的接收效果，地震仪应尽量放置在稳定的地面上，以减少地面振动的干扰。
此外，地震仪的灵敏度和频率响应也需要进行精确的校准。
二、电法勘探中的地球物理测量电法勘探是通过测量地下电阻率来了解地下结构特征的方法。
在电法勘探中，地电阻仪是一种常用的测量仪器。
地电阻仪利用电极对地面施加电流，通过测量地下电压差来计算地下电阻率。
在进行地电测量时，电极的布置和距离选择是至关重要的。
通常，电极应尽可能保持均匀分布，以减少测量误差。
此外，地电阻仪的工作频率也需要根据要求进行选择。
三、重力测量中的地球物理测量重力测量是通过测量地球重力场来了解地下物质分布的方法。
在重力测量中，重力仪是一种常用的测量仪器。
重力仪通过测量物体所受的重力加速度来计算地球的重力场。
为了保证测量的准确性，重力仪应放置在稳定的地面上，并且在进行测量时需要排除外界干扰因素，如建筑物和行人的移动等。
四、地磁测量中的地球物理测量地磁测量是通过测量地球磁场来了解地下结构和地质特征的方法。
在地磁测量中，磁力计是一种常用的测量仪器。
磁力计通过测量地磁场中的磁感应强度来获取相关的地质信息。
在进行地磁测量时，应尽量避免磁场的干扰因素，如电线、金属物体和人造磁场等。
同时，地磁仪应放置在稳定的地面上，以减少地面振动对测量结果的影响。
总之，物理实验技术在地球物理测量中具有重要的应用。
地震勘探、电法勘探、重力测量和地磁测量是常用的地球物理测量方法。
而在进行这些测量过程中，仪器的选择和布置，以及精确校准和环境干扰的排除等技巧都是至关重要的。
地面测报中常见的仪器故障及维修维护
地面测报中常见的仪器故障及维修维护地面测报是指在地面进行的各种测量与观测活动，主要用于地震监测、地质勘探、环境监测等方面。
在地面测报中，常见的仪器包括地震仪、地磁仪、重力仪、GPS接收机等。
这些仪器在日常使用中难免会出现各种故障，影响到测报工作的正常进行。
对于这些仪器的维修维护工作显得尤为重要。
一、地震仪地震仪是用于监测地面振动的仪器，是地面测报中最重要的设备之一。
常见的地震仪故障包括传感器故障、电路故障、数据记录故障等。
传感器故障可能导致地震仪无法准确地检测地面振动，需要及时更换或修理传感器。
电路故障可能导致地震仪无法正常工作，需对电路进行维修或更换损坏的部件。
数据记录故障可能导致地震数据无法准确记录，需要对记录设备进行维修或更换。
地震仪的维修维护工作主要包括定期检查设备的工作状态，保持设备的清洁和干燥，及时更换损坏的部件，对设备进行校准和调试等。
二、地磁仪地磁仪是用于监测地面磁场的仪器，对地质勘探和地震监测都有重要作用。
地磁仪故障的常见表现包括磁场数据异常、仪器漂移、仪器无法启动等。
磁场数据异常可能是由于仪器感应元件损坏或漂移，需要检查并及时更换感应元件。
仪器漂移可能是由于温度变化或外部磁场影响，需要对仪器进行重新校准。
仪器无法启动可能是由于电源故障或控制电路故障，需要对电源和控制电路进行维修。
三、重力仪四、GPS接收机GPS接收机是用于接收全球定位系统信号的设备，可以测量地面位移和变形。
GPS接收机故障的常见表现包括信号丢失、数据异常、设备漂移等。
信号丢失可能是由于天线故障或信号干扰，需要检查天线和信号接收部分。
数据异常可能是由于接收机内部故障或天线损坏，需要对接收机进行维修或更换天线。
设备漂移可能是由于温度变化或机械部件损坏，需要对设备进行重新校准或更换机械部件。
地面测报中的仪器故障维修工作对于保障测报工作的正常进行非常重要。
在日常工作中，需要定期对仪器进行检查和维护，及时发现并排除故障，确保仪器的正常工作。
为什么人们在地球上感受不到引力？
为什么人们在地球上感受不到引力？一、引力的概念与作用引力是一种物质间相互吸引的力量，是宇宙中物体相互作用的基本力之一。
根据万有引力定律，两个物体之间的引力与它们的质量成正比，与它们的距离平方成反比。
地球作为一个巨大的物体，具有巨大的质量，因此在地球表面上的物体会受到地球引力的作用。
二、地球引力的影响与体验尽管地球对物体有着强大的引力，但我们在日常生活中却无法直接感受到它。
这是因为地球引力与其他力量相互平衡，使物体的重力感觉被掩盖。
1. 重力与支持力的平衡在地球上，物体受到的引力与支持力相等，使物体能够保持平衡。
我们可以将一个小球放在手上，感受到手通过支持力对小球产生的反作用力。
这种反作用力与重力相等，使小球在手上保持静止。
因此，我们无法直接感受到地球引力的作用。
2. 引力与物体的质量地球引力的强度与物体的质量有关，质量越大，受到的引力越强。
然而，地球上的任何物体都具有一定的质量，因此我们无法直接感受到地球引力的巨大作用力。
三、表面重力与质量差异尽管我们无法直接感受到地球引力的作用，但通过实验和观察我们可以发现，物体在不同地点的重量会有微小差异。
这是由于地球不是一个完全均匀的球体，其质量分布存在差异。
这种差异会导致地球引力在不同地点产生微小的变化。
1. 重力异常与地磁场影响地球引力的微小差异可以通过测量地球表面的重力异常来表达。
这些重力异常与地磁场的分布有关。
地磁场的存在会影响地球引力的分布情况，使得地球上不同地点的引力稍有差异。
2. 引力梯度对人体的影响地球引力的微小差异对人体有一定的影响。
长期处于较高或较低引力区域的人体会出现微小的生理变化。
例如，在月球上的登月航天员在回到地球后常常会感到站立困难，这是因为他们的身体适应了低引力环境。
四、引力与宇宙的作用尽管地球引力对我们日常生活的影响有限，但在宇宙中引力的作用却无处不在。
引力决定了天体的运动轨迹和形状，是宇宙中星系、行星和恒星的建立和演化的基础力量。
地球物理场的测量与解释
地球物理场的测量与解释地球物理学是研究地球内、地表和地球周围空间中各种物理现象的学科。
在地球物理学中，测量和解释地球物理场是一项重要的任务，这些场包括重力场、磁场、地磁场以及电磁场等。
地球物理场的测量是通过各种仪器和设备来获取相关数据的过程。
其中，重力场的测量是通过重力仪器进行的。
重力仪器测量的是地球上各个地点的重力加速度，通过这些数据我们可以得到地壳的密度分布情况。
磁场的测量则是利用磁力仪器获得地球某一确定点上磁力的大小和方向。
地磁场的测量可以帮助我们研究地球内部的磁性物质的分布以及地球的磁极位置的变化情况。
电磁场的测量则是通过电磁波探测仪器获得电磁辐射的强度和频率等信息，这些数据对于研究地下的岩石、矿物以及地下水的分布有着重要意义。
地球物理场的解释是在测量的基础上对获得的数据进行分析和推理的过程。
在解释过程中，我们需要借助数学模型和计算方法来还原地球物理场的实际情况。
例如，在重力场的解释中，我们可以使用球内质量的分布模型来解释观测到的重力数据。
通过对观测数据进行拟合和计算，我们可以得到地球内部质量的垂向分布情况。
磁场的解释中，我们可以使用磁矩模型和磁性物质的磁化情况来推测地下岩石的成分和分布。
电磁场的解释中，我们可以利用电磁波的传播规律和地下储层的电阻率等信息来推测地下岩石和地下水的分布情况。
地球物理场的测量和解释对于我们对地球内部结构和地质现象的研究非常重要。
通过这些测量和解释，我们可以揭示地球深处的奥秘，并对地球的演化和自然灾害进行预测和防范。
例如，重力场的测量和解释有助于我们研究地球板块的运动以及地壳的变形情况，为地震的发生提供了重要的线索。
磁场的测量和解释可以帮助我们了解地球磁极的位置变化以及地球内部液态外核的运动规律，对于研究地球磁场的演化具有重要意义。
电磁场的测量和解释可以用于勘探矿产资源、寻找地下水源以及判断地下岩石的性质。
总之，地球物理场的测量和解释是地球物理学研究的重要内容，它们为我们深入了解地球内部结构和地质现象提供了有力的工具。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第五节 重力均衡原理
重力均衡：地表地形的起伏造成的载荷差异将在地壳深部乃
至更深的部位得到充分补偿。在某一补偿深度之下，地球的
压力处于流体静平衡状态，因此，在补偿界面以上的单位截 面柱体中的重量必须相等，过多的地表负荷会导致在补偿界 面之上要有等量的质量亏缺才能达到静态平衡，反之亦然。
特别需要指出的，并不是所有地区的地壳均处在一个均衡状
人 工 的设 稳施 定影 性响 边 坡
山坡的蠕动现象可以在平行于斜坡的陡崖上看到。坡面上的土
层由于潜移速度很慢，短时间内难以看到，但是可以见到斜坡
上的物体发生变形，如电线杆、墙壁的歪倒，树干向下坡弯曲 形成“马刀树” 等。
修 路 诱 发 滑 坡
广义定义：斜坡岩(土)体顺坡向下滑移的一种现象，
铁磁质在770℃（居里温度）的高温中磁性会完全消失。
在地层深处的高温状态下，铁会达到并超过自身的熔点呈现 液态，决不会形成地球磁场。而应用“磁现象的电本质”来 做解释，认为按照物理学研究的结果，高温、高压中的物质， 其原子的核外电子会被加速而向外逃逸。所以，地核在6000K
的高温和360万个大气压的环境中会有大量的电子逃逸出来，
形状类似慧星的磁性包层，这就是地球磁层。
太阳风与地磁场相持不下所形成的曲面是磁层的边界， 叫做磁层顶。在朝太阳的一侧，磁层顶离地心约有5万多到7 万多千米远；背着太阳的一侧，可能是这些数字的100倍以上。 磁层的形成，使地球磁场拦截了太阳辐射来的带电粒子，
还有来自宇宙的射线，使它们未能冲到地面，而是留在高空，
态。例如：青藏高原由于印度板块和欧亚板块的挤压一直处 于上升过程中，该地区的地壳并不是均衡的。
重力均衡补偿的两种模式：
普拉特模式认为，补偿面以上单位柱体质量不等，高的质量 小，低的质量大，在补偿面上总重量应相等。 艾里模式认为，无论地形高低，浮在高密度地幔上面的岩石 密度均相等，高山下部存在低密度的反山根。位于补偿面上 的总重量相等。 重力的不均衡会引起地壳的运动：如果补偿面上部发生质量
为负值，如我国的四川盆地为-150mGal 左右、青藏高原为 -500mGal 左右。重力异常越高，地壳越薄、莫霍界面越浅； 反之，重力异常越低，地壳越厚、莫霍面越深。这种现象 反映了地表质量的过剩（地形隆起）由地壳深处质量的亏
损（莫霍面的下拗）所补偿。这种地壳物质为适应重力的
作用，总是力求与其更深部的物质之间达到质量或重量上 的平衡状态的现象称为地壳的重力均衡（isostasy）。
统称为滑坡，它包括崩塌和泥石流等 。
严格定义：在一定的地形地质条件下，由于外界条件
的变化，各种自然或人为的因素影响（例如长期受水
浸润，削弱山体下部支撑力量等），破坏了岩（土）
为布格校正（由法国大地测量学家布格提出）。经
布格校正后的重力异常称为布格重力异常。
布格重力异常反映了地球特别是地壳内部物质
密度的分布及不均匀性，是研究地壳结构及矿产分
布的重要手段。
理论与实践表明，布格重力异常与地壳厚度（即莫霍面深度）
存在很好的相关性。 在大陆地区内部，山脉地区布格重力异常值低或负值较 大，反映山脉地区地壳厚，莫霍面下凹深，仿佛存在着“山 根”；而盆地或平原地区重力异常值高或负值较小，反映其 地壳变薄，莫霍面变浅，形成“反山根” ，地形高程常与莫 霍面起伏形成一种类似镜像对称的关系。
亏损，表现为重力均衡负异常，地壳将上升。反之为正异常，
地壳将向下调整。
重力均衡的艾里模式
重力均衡负异常地壳向上调整
地壳 地幔 沉积 剥蚀
沉积与剥
蚀作用引
起的重力
均衡调整。
下降
上升
冰川
陆壳
大 陆 冰 川 引 起 的 重 力 均 衡 调 整
第六节 重力在地球演化中的作用
控制地球早期内部层圈和外部层圈的形成。 影响和控制了地球表层大气圈、水圈的地 质作用过程。 通过重力均衡调整使地壳发生升降运动。
地球上不同纬度带重力值不同
正常重力
若把地球内部物质分布和表面形状理想化，即假设
1）地球是一个两极压扁的旋转椭球体且表面光滑；
2）地球内部物质密度呈层状均匀（层面共焦点，层内均匀）； 3）地球是一个刚性球体，内部各质点位置不变； 4）地球的质量、自转角速度不变。 利用实际观测结果，可以导出一个近似公式，称为参考椭球
第九章 地磁与重力
一 地磁场 二 古地磁 三 地磁场的成因 四 地球的重力 五 重力均衡原理 六 重力在地球演化中的作用
一 地磁场
1.1 地磁三要素：磁场强度（磁感应强
度）、磁偏角、磁倾角
1.2 地磁场的组成 ：基本磁场、变化
磁场、磁异常
1.3 地球磁层
1.1 地磁三要素
磁场强度：地球上某 一点磁场强度大小的 矢量，用磁力线表示。
进行变化磁场的校正，然后再减去基本磁场的正常
值来求得。如所得值为正值称正异常，为负值称负
异常。
地壳内含铁较多的岩石和富含铁族元素(Fe、Ti、
Cr等)的矿体常可引起正磁异常。而膏盐矿床，石油、
天然气储层，富水地层或富水的岩石破碎带则常引
起负磁异常。
1.3 地球磁层
地球磁层：仪器探测证实了地磁场形成一个在高层大气之外、
重力异常研究对找矿勘探也具有重要意义。例如，埋藏
于地下的一些金属矿体，由于其密度较大，往往会引起局部 重力异常值增高；而在一些石油、天然气的埋藏区，由于密 度较小，常会导致局部重力异常值降低。
如太平洋洋盆为+329mGal、大西洋为+272mGal、印度洋
为+267mGal；而陆壳厚，莫霍面下凹，因而布格异常一般
长的可达500万年)。
每次磁极倒转过程仅持续数百年到上千年。此时表现为磁 场强度大幅度减弱，磁极缓慢转动，直到完全翻转，才达到 稳定。
古 地 磁 年 表
海 底 磁 条 带 的 成 因
海底磁条带
海 底 扩 张 记 录 的 古 地 磁 变 化
大洋年龄
巴黎和伦敦的磁偏角和磁倾角的变化
第三节 地磁场的成因
地磁北极在地理
北极附近，地磁
南极在地理南极
附近。由于地理
两极跟地磁两极
并不重合，所以
磁针所指的南北
方向不是地理的
正南正北方向。
子午线：地球表面想象有无数通过两地理极的大圆，每一个
这样的大圆叫子午线。
地磁子午线：地磁场也有无数磁力线在地球表面上通过两地 磁极，每一条这样的磁力线叫地磁子午线。
磁偏角：是磁力线在
发电机假说：1945年，美国物理学家埃尔萨塞根据 磁流体发电机的原理，认为当液态的外地核在最初 的微弱磁场中运动，像磁流体发电机一样产生电流， 电流的磁场又使原来的弱磁场增强，这样外地核物 质与磁场相互作用，使原来的弱磁场不断加强。由 于摩擦生热的消耗，磁场增加到一定程度就稳定下
来，形成了现在的地磁场。
面出现黑子、耀斑并正对着地球时，便会把大量带电
的粒子抛向地球，使叠加在基本磁场上的变化磁场突
然增强，使地磁场发生大混乱，出现磁暴。
地球两极常在随后出现奇异的极光，是太阳抛射
来的带电粒子流为地磁极吸引。
磁暴
磁异常：地壳浅部具有磁性的岩石或矿石所引起的
局部磁场，叠加在基本磁场之上。
一个地点的磁异常可以首先通过对实测磁场强度
越来越高，因而岩石磁性消失。
在地质时期中，地表附近的岩石（处在居里点温度 之下）都被当时的古地磁场所永久磁化。岩石中的
这种磁性就称为剩余磁性。
借助于各地质时期的岩石剩余磁性，就可能恢
复不同时期的古地磁场。利用岩石在形成时期所产
生的剩余磁化方向就可以用来大致确定古经线方向，
用古磁倾角就可确定当时所处的古纬度。
时，便顺着地磁场方向停积下来，以后为沉积岩也就
保留了当时的地磁方向，这种剩磁叫沉积剩磁。
正向期
反向期
正向期
玄武岩中记录的古地磁变化
地磁反转
正 向 反 向
地 史 中 古 地 磁 极 性 变 化
地磁极翻转：在测定岩石的剩余磁场时，发现相当一批岩石
的磁化方向与现在的地磁场方向相反，于是认为地磁场发生 了180°的改变，这种现象被称为地磁极翻转或地磁场翻转。 事实证明，这种变化一再地发生。 以不同时期地磁极翻转为主要特征建立了地磁年代表。在磁 化岩石中具正极性的与反极性的大致各占一半。 一种地磁极性期平均可持续22万年(短的仅持续3万年，
环绕地球流动，这对于生物的生存与繁衍具有重要的作用。
第二节 古地磁
居里点：磁性材料失去磁性的温度临界点。当磁性材料的温度
达到居里点后，材料失去磁性，但温度降低后磁性又出现。 地壳岩石的居里点温度一般为500～600℃。地壳内达到此 温度的深度一般在20～30km（近代火山活动或喷泉地区，达到 居里点的深度仅为５km左右）。在居里点深度之下，地内温度
一假说提供了新证据。
第四节 地球的重力
重力的概念 重力异常
自由空气重力异常
布格重力异常
重力的概念
重力是指某处所受地心引力和地球自转离心力 的合力。重力与质量成正比与距离成反比。
N
A F G A：观测点 F：地球引力
c
C：地球自转离心力 G：观测点的重力 据万有引力公式：F=GMm/r2 C = 1/300F, G 约等于 F.
1.2 地磁场的组成
基本磁场：由地磁偶极子产生的磁场，占场强的 95%以上。
变化磁场：太阳活动产生的叠加在基本磁场上的
非偶极子场。
磁异常：地壳内部由磁性岩石叠加在基本磁场上
的局部磁场。
地磁场变化的原因：主要由于来自地球外部的带电粒
子的作用（非偶极磁场，叠加在基本磁场上）。
太阳是这些带电粒子流的主要来源，而当它的表
的那样呈密度均匀的同心层状分布。