地磁测量原理及海洋磁力仪应用

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2005-海洋磁力仪的原理与技术指标对比分析-《海洋科学》

实验与技术EXPERIM EN T&TECHNOLO GY 海洋磁力仪的原理与技术指标对比分析裴彦良1,2,梁瑞才1,2,刘晨光1,2,韩国忠1,2,李正光1,2(1.国家海洋局第一海洋研究所,山东青岛266061;2.海洋沉积与环境地质国家海洋局重点实验室,山东青岛266061)摘要:针对现今世界市场上海洋磁力仪产品型号较多、技术指标复杂、应用范围不尽相同,产品的选用存在一定困难等问题,分别介绍了3种不同类型的磁力仪的工作原理,具体对比分析了各种磁力仪的技术指标,并简单介绍了磁力仪的应用及梯度仪组合方式。

结果表明标准质子旋进式海洋磁力仪灵敏度较低,存在进向误差,但无死区,价格最为低廉,适合于对灵敏度要求不高的工程和科研地球物理调查。

Overhauser海洋磁力仪的灵敏度高,无进向误差,无死区,价格便宜,适合于大多数工程和科研地球物理调查。

光泵式海洋磁力仪灵敏度和采样率最高,梯度容忍度最大,但存在死区和进向误差问题,适用于高精度的海洋磁力梯度调查和航空磁力调查。

分析结果显示:各种类型的磁力仪各有优势,具体选用应以具体情况而定。

关键词:海洋磁力仪;梯度仪;质子旋进;Overhauser海洋磁力仪;光泵;技术指标中图分类号:P318.63 文献标识码:A 文章编号:100023096(2005)1220004205 磁法勘察一直是地球物理调查的重要内容,特别是在海洋地球物理调查中,由于海上地震勘察耗资巨大,大面积地震调查比较困难,所以磁法勘察就更为重要。

世界各国对海洋调查越来越重视,磁法勘察仪器也得以快速发展。

磁力仪按工作原理可以分为质子旋进式、欧弗豪塞(Overhauser)式和光泵式等3种不同类型。

经过几十年的发展,海洋磁力仪在灵敏度、分辨率和精度等方面有了很大提高,并出现了多种类型的海洋磁力梯度仪。

现在生产磁力仪的厂家主要有中国船舶重工集团公司第七研究院第七一五研究所,美国GEOM ETRICS公司,加拿大Marine Magnetics公司,加拿大GEM System公司和法国G eomag SARL公司等,这些公司分别侧重于生产和研发其中一种或两种类型的磁力仪并各具特色。

磁法勘察在海洋工程中的应用

磁法勘察在海洋工程中的应用海洋工程是人类开发利用海洋资源的重要领域，其中涉及众多复杂的工程技术问题。

在海洋工程中，地质勘察具有至关重要的意义。

它可以帮助我们了解海洋地质环境，为工程设计提供基础数据，避免潜在的风险。

在地质勘察中，磁法勘察是一种常用的方法，它具有无损、高效、高精度等特点。

本文将详细介绍磁法勘察在海洋工程中的应用。

磁法勘察是利用地磁场的分布特征和变化规律，来研究地质构造、矿产分布等情况的一种地球物理方法。

地磁场是一种天然的、分布广泛的磁场，其强度和方向在地球表面和内部不断变化。

当岩石或土壤中含有磁性矿物时，它们会受到地磁场的作用而产生磁性，从而改变地磁场分布。

通过测量和分析地磁场的分布特征，我们可以推断出地质构造、矿产分布等情况。

数据采集：使用磁力仪等设备，测量地磁场的分布特征和变化规律。

在海洋工程中，通常采用船载或海底机器人进行数据采集。

数据处理：对采集到的数据进行处理和分析，包括数据预处理、磁场异常识别、数据校正等。

通过数据处理，可以提取出反映地质构造和矿产分布等信息的磁场异常数据。

结果分析：根据磁场异常数据，结合相关的地球物理和地质资料，进行综合分析。

通过结果分析，可以得出地质构造、矿产分布等情况的结论，为海洋工程提供基础数据支持。

在海洋工程中，磁法勘察广泛应用于以下领域：海洋石油钻探：在海洋石油钻探中，磁法勘察可以帮助我们了解海底地质构造和岩石性质，识别出可能存在石油资源的区域。

通过对地磁场分布特征的测量和分析，可以推断出岩石层的地质年代、厚度和岩性等信息。

这些信息对于石油钻探的选址和钻井方案设计具有重要意义。

海洋天然气开采：在海洋天然气开采中，磁法勘察可以用于研究海底地质构造和岩石性质，寻找可能存在天然气资源的区域。

通过对地磁场分布特征的测量和分析，可以推断出岩石层的厚度、结构和岩性等信息。

这些信息对于天然气开采的钻井位置选择和开采方案设计具有指导作用。

深海钻探：在深海钻探中，磁法勘察可以帮助我们了解海底以下的地质构造和岩石性质。

地磁检测原理

地磁检测原理地磁检测作为一种常用的科学技术方法，被广泛应用于地质勘探、矿产资源探测和导航定位等领域。

本文将介绍地磁检测的原理和应用。

一、地磁检测原理是基于地球磁场的性质。

地球有一个强大的磁场，由地球内部的液态外核运动所产生。

地球磁场的特点是在地球表面形成一个巨大的磁场，并且具有一定的分布规律。

利用地磁检测仪器可以测量地磁场的强度和方向。

一般地磁检测仪由磁力计和方向计组成。

磁力计用来测量地磁场的强度，方向计则用来测量地磁场的方向。

二、地磁检测的应用1. 地质勘探地磁检测在地质勘探中发挥着重要作用。

由于地磁场的强度和方向与地下岩层以及地壳构造有密切关系，因此可以通过地磁检测来获取地下岩层的信息。

地质勘探人员可以根据地磁场的变化情况判断地下是否存在矿产资源，并且可以对地下的岩石结构和构造进行分析和研究。

2. 矿产资源探测地磁检测可以用于矿产资源的勘探和探测。

矿石具有一定的磁性，对地磁场会产生一定的影响。

通过地磁检测可以检测到矿石的存在和矿石的位置。

地磁勘探常常与其他勘探方法结合使用，如重力勘探、电磁勘探等，以提高勘探效果。

3. 导航定位地磁检测在导航定位领域也有广泛的应用。

地球上的任何一个点都有其独特的地磁特征，通过测量地磁场的强度和方向可以确定当前位置的地理坐标。

利用地磁检测可以实现船舶、航空器和车辆等的导航定位，提高导航的准确性。

4. 科学研究地磁检测还被广泛应用于科学研究领域。

地磁场的变化与地球的活动有着密切的关系，通过长期的地磁观测可以了解地球内部的活动和变化规律。

地磁检测在火山活动、地震研究、地球物理探测等方面扮演着重要角色。

科学家通过对地磁场的观测和分析，可以提供有关地球内部结构和物质运动的重要信息。

总结：地磁检测原理是基于地球磁场的特性。

通过测量地磁场的强度和方向，可以用于地质勘探、矿产资源探测、导航定位以及科学研究等领域。

地磁检测在相关领域具有广泛的应用前景，为人们的探索和研究提供了重要的技术手段。

地磁测量技术的原理与方法

地磁测量技术的原理与方法地磁测量技术在地理、科学研究以及工程领域中扮演着重要角色。

它通过测量地球磁场的强度和方向，帮助我们了解地磁场的分布、变化以及可能产生的影响。

本文将探讨地磁测量的基本原理和常用的测量方法。

1. 地磁测量的基本原理地球的磁场是由地球内部的液态外核运动引起的。

地磁场由两个重要的参数来描述：磁场强度和磁场方向。

磁场强度是指在某一地点上磁场的大小，通常以特斯拉(Tesla)为单位表示。

磁场方向则是指磁场的取向，通常以地理方向来表示。

地磁测量的基本原理是通过测量地磁场的强度和方向来获得有关地球磁场的信息。

这可以通过使用地磁仪器来测量地球磁场的变化。

地磁仪器通常由磁感应元件、数据记录装置和数据处理软件组成。

磁感应元件可以测量磁场强度和方向，而数据记录装置则可将这些数据存储起来，数据处理软件则用于分析和处理测量结果。

2. 地磁测量方法2.1 磁力计法磁力计法是一种常见的地磁测量方法，它使用磁力计测量磁场强度和磁场方向。

磁力计是一种可以感应磁场的仪器，在地磁测量中，它通常被放置在测量点附近的一个固定位置上，然后记录磁场的变化。

2.2 磁力计阵列法磁力计阵列法是一种更加精密和高效的地磁测量方法。

它使用多个磁力计并排布成一定的阵列，以测量不同位置的磁场强度和方向。

通过对阵列中的磁力计数据进行处理和分析，可以得出更详细的地磁场分布图。

这种方法在磁场梯度的测量中尤为有用，因为它能提供更多的数据点来确定磁场的变化。

2.3 比较方法比较方法是利用地磁测量仪器的标定和质量控制来实施的。

通过把地磁仪与标准磁场进行比较，可以获得仪器读数与准确值之间的差异。

这种方法需要一些特殊的设备和操作技巧，但它能提供非常准确的测量结果。

3. 地磁测量应用地磁测量技术在许多领域中都有重要的应用。

在地质勘探中，地磁测量可以用于探测地下磁性物质的分布情况，如矿床和岩石构造。

在环境研究中，地磁测量可以用于监测地球磁场的变化，如地磁暴和地磁极移。

海洋磁力测量及海洋磁异常的应用

海洋磁力测量及海洋磁异常的应用摘要海洋磁力测量是海洋地球物理调查方法之一,是以海底下岩层具有不同的磁性并产生大小不同的磁场为原理,在海上进行地球磁场测定。

简要介绍海底磁力测量的发展及其特点,设计与实施和海底磁异常的应用。

关键词海洋磁力测量;磁异常;应用海洋面积几乎占整个地球表面面积的四分之三,所以在海洋上若不进行磁力测量,地磁科学就失去了意义,地磁场的各种现象也就不会在航海中到如此广泛的实际应用。

不论在地球表面上还是地球以外的直接观测,都证明地球的周围存在着磁场。

可是,如果在相互距离足够远的各点上进行同样的试验,就会发现:对于整个地球表面而言,磁场不是均匀的。

海洋磁力测量最主要的目的是为了保证航海的需要及研究海底的构造。

海洋上的磁场是非常复杂的,特别是直接观测海底是很不容易的,因此,海洋磁力测量具有一些独特的特征。

1 海洋磁力测量1.1 海洋磁力测量的特点海洋磁力测量具有如下的特点:一方面要在不断改变着自己的空间位置(船本身在航行,洋流在流动等)的船上进行观测;同时船本身的固有磁场也在随船的空间位置的改变而改变。

因此,在制定观测方法时应同时考虑这两方面的因素。

1.2 海洋磁力测量的发展在哥伦布发现磁偏角之后的200多年间,海洋上的磁力测量只是偶然现象。

17世纪末,英国海军对磁偏角和磁倾角首次做了系统的测量。

根据此次获得的数据出版了第一份地此图,这是一张保证航海安全的磁偏角图。

1757年,W.蒙顿和J.多德松利用在考察船和商船上进一步观测的大量数据结果,编制了大西洋和印度洋按纬度和经度每隔5°等距点上的磁偏角一览表,作者在表的序言中指出,他们利用了5万个以上的观测数据。

在18世纪和整个19世纪时期,除了在船上测定磁偏角之外,还开始对磁偏角和水平分量进行观测,当时的观测精度不是很高。

整个海洋上大规模的系统测量工作始于1905年,是由美国的卡纳奇研究所用专门装备的船只完成的,并编制了世界磁地图。

海洋磁力仪分类

海洋磁力仪分类
海洋磁力仪可以根据其用途和测量原理进行分类。

以下是一些常见的海洋磁力仪分类：
1. 海洋地磁观测仪：用于测量海洋中地球的磁场变化。

这种磁力仪通常安装在船只或浮标上，通过记录磁场强度和方向的变化，可以研究地球的磁场特性以及地磁活动。

2. 海底磁力仪：用于在海底获取地球磁场数据。

这种磁力仪通常被放置在潜艇或遥控无人潜水器中，通过测量海底磁场的变化，可以研究地球的地壳构造和板块运动等地质现象。

3. 陆地与海洋交界处磁力仪：用于在陆地与海洋交界处进行磁场测量。

这种磁力仪通常安装在岸边或近海浮标上，通过记录陆地与海洋交界处的磁场特征，可以研究地壳运动、地磁场变化以及地震活动等。

4. 海洋磁性探测仪：用于探测海底矿产资源中的磁性物质。

这种磁力仪通常通过测量海底磁场的变化，可以探测到磁性矿物的分布情况，对海域的地质勘探和矿产资源评价
具有重要意义。

这些分类只是基于一些常见的用途和原理进行的，并不是详尽无遗的分类。

在实际应用中，还可能存在其他类型的海洋磁力仪。

磁力勘探的原理和应用领域

磁力勘探的原理和应用领域1. 磁力勘探原理磁力勘探是一种利用磁力场探测地下地质结构和矿产资源的方法。

其原理基于地下物质的磁性差异所产生的磁场变化。

1.1 磁性物质的特性•磁性物质是指在外磁场作用下会发生磁化，具有磁性的物质。

•磁性物质可以分为铁磁性、顺磁性和抗磁性。

1.2 磁力场的产生•磁力场是由电流或磁化物质产生的。

•放置于导线上的电流会形成电流环磁力场，而磁化物质则会形成自身的磁力场。

1.3 探测原理•在磁力勘探中，通过测量地下磁力场的强度和方向变化来推断地下结构和矿产的分布情况。

•当地下存在具有不同磁性的物质时，会导致磁力场的变化。

•这种变化可以通过磁力仪器进行测量，并进一步分析和解释。

2. 磁力勘探的应用领域磁力勘探在许多领域都有广泛的应用，下面列举了一些主要的应用领域。

2.1 地质勘探•磁力勘探可以用于获取地下岩层的磁性信息，帮助科学家了解地质构造和演化过程。

•这对于石油和矿产资源的开发有重要意义，可以帮助定位石油和矿产的富集区域。

2.2 环境监测•磁力勘探可以用于监测地下水污染和土壤污染，帮助评估环境质量。

•通过测量地下磁性差异，可以确定污染物的分布范围和程度，指导环境保护工作。

2.3 水文地质调查•磁力勘探可以用于水文地质调查，帮助科学家了解地下水资源的分布和变化。

•通过测量地下磁场的特征，可以推测地下水层的存在和赋存条件，以及地下水流动的方向和速度。

2.4 地震预测•地震前地下的物质运动和变化会引起磁场的变化。

•磁力勘探可以用于监测地震活动前后地下磁场的变化，为地震预测提供参考依据。

2.5 考古学研究•磁力勘探可以用于考古学研究中，帮助确定古代遗址和古代文明的分布范围。

•通过测量地下磁性差异，可以探测到埋藏在地下的古代建筑、墓葬和文物等。

2.6 周界安全监测•磁力勘探可以用于周界安全监测，帮助检测地下管道、隧道和地下结构的变化和损坏情况。

•这对于城市地下设施的运行和维护非常重要，可以提前发现问题并及时采取措施。

如何使用地磁测量技术进行地下探测

如何使用地磁测量技术进行地下探测地磁测量技术是一种非侵入性的地下探测方法，通过测量地球磁场的变化，可以获取地下的有关信息。

这项技术有着广泛的应用领域，包括地质勘探、矿产资源勘查、水资源管理等。

本文将介绍地磁测量技术的原理、仪器设备和应用案例，以及如何进行地下探测。

首先，我们来了解一下地磁测量技术的原理。

地球的磁场是由地球内部的液态外核产生的，其强度和方向会随着地球内部的运动而变化。

地磁测量技术利用了磁场的这种变化规律，通过测量地球磁场的变化来获取地下的信息。

具体而言，地磁测量技术通过感应地下导体所引起的磁场异常来反映地下结构的性质和分布，从而实现地下探测的目的。

接下来，我们来介绍一下地磁测量技术的仪器设备。

地磁测量通常需要使用磁力计和全站仪等设备来进行。

磁力计是一种用于测量磁场强度和方向的仪器，可以通过将其放置在地面上来测量地球磁场的变化。

全站仪则是一种用于测量地下导体所引起的磁场异常的设备，它通常由磁力计、电测计、自动水平仪等组成。

全站仪可以通过测量地磁场的变化，来获取地下导体的位置、形状、大小等信息。

地磁测量技术可以应用于多个领域，下面我们将介绍一些实际应用案例。

首先是地质勘探领域。

地磁测量技术可以帮助地质勘探人员了解地下的地层结构和岩性分布，从而指导地质勘探工作。

例如，在石油勘探中，地磁测量技术可以用于探测油气藏的存在和分布情况，为石油勘探人员提供重要的信息。

此外，在寻找地下水资源方面，地磁测量技术也可以发挥重要作用。

通过测量地下的导电性变化，可以确定地下水的分布和运动方向，为水资源管理提供决策依据。

此外，地磁测量技术还可以应用于矿产资源勘查领域。

地磁测量技术可以帮助矿产资源勘查人员了解地下矿产资源的类型、分布和储量，从而指导矿产资源的勘查和开采工作。

例如，在寻找金属矿床的过程中，地磁测量技术可以用于探测磁性矿物的存在和分布情况，为矿产资源勘查人员提供重要的信息。

除了地质勘探和矿产资源勘查，地磁测量技术还可以应用于城市规划和环境保护等领域。

磁法在海洋地球物理勘探中的应用

磁法在海洋地球物理勘探中的应用地球物理勘探是一种通过对地球内部物理性质进行观测和研究，以获取地下信息的科学方法。

在海洋地球物理勘探中，磁法是一种常用的方法。

本文将重点介绍磁法在海洋地球物理勘探中的应用。

一、磁法原理和方法磁法是利用地球的磁场和地下物质的磁性差异进行勘探的方法。

地球的磁场是由地下的大地构造和地壳内磁性物质的分布所决定的。

磁法勘探主要依靠测量地磁场的参数，如地磁强度和地磁倾角等，来推断地下物质的磁性性质和空间分布。

在海洋地球物理勘探中，常用的磁法测量设备是磁力计。

磁力计是一种用于测量磁场强度和倾角的仪器，通常由磁棒和指示装置组成。

磁法测量过程中，磁力计会通过船载设备或者浮标悬挂在海面上，沿着不同的航线进行测量，获取一系列地磁数据。

二、磁法在海洋地球物理勘探中的应用1. 海底地壳磁性差异的分析海洋地球物理勘探中的一项重要任务是研究海底地壳的形成和演化过程。

通过测量海底地壳的磁性差异，可以推断出地壳的岩性和构造。

磁性差异主要由海底火山活动和板块运动等地质过程所引起，这些过程会导致磁铁矿物的形成和沉积，从而改变地下岩层的磁性特征。

2. 海底断层和构造的研究海底断层是海洋地壳中的一种常见地质现象，它是海洋地壳板块运动的结果。

通过对海底断层的磁性差异进行测量和解释，可以研究板块运动和地震活动的机制。

磁法勘探能够提供关于海底断层的位置、走向、位移等信息，对研究地震和地壳运动具有重要意义。

3. 海底矿产资源的勘探海洋地球物理勘探中的另一个主要任务是寻找海底的矿产资源。

一些富含磁性矿物的矿床，如铁矿石和锰结壳等，常常通过磁法方法进行勘探。

通过测量海底的磁性异常情况，可以推测出矿床的类型、规模和分布范围，为矿产资源的开发提供依据。

4. 海洋地磁场变化的研究地球的磁场是一个动态的系统，它会随着时间和空间的变化而产生变化。

海洋地球物理勘探中的磁法方法，还可以用于研究海洋地磁场的变化规律和机制。

通过长期观测和分析磁场数据，可以了解海洋地磁场的季节性和年际性变化，以及地磁活动与太阳活动的关联。

海洋磁力探测技术的应用研究

海洋磁力探测技术的应用研究海底管线主要包括供水、供油、供气、排污等铁质、水泥质的管线和供电、通信等电缆和光缆，均存在明显的磁异常状况，可以用来快速准确探明海底管线的平面位置和走向，其优点是显而易见的，并且完全不受海底管线的埋深限制。

但是，由于磁法勘探的基础是海底管线与周围介质的磁性差异，这种差异容易受到管线埋深和周围介质的影响，另外，鉴于磁法勘探的深度确定是通过数学计算或正反演拟合而得，故其在纵向深度的探测精度需要其他更加直接的方法验证，比如人工探摸验证，或者采用其他的物探方法进行验证。

标签：海洋；磁力；探测技术1 工作原理1.1 海洋磁力测量技术光泵磁力仪建立在塞曼效应基础之上，下图所示为光泵磁力仪原理框图。

一个装有碱金属蒸气的容器（吸收室）是光泵磁力仪的核心部件。

光源产生的光线经过透镜、滤镜和偏振片后形成红外圆偏振光，偏振光随即通过吸收室，之后光束聚焦在一个红外光检测器上。

图1 光泵磁力仪原理框图红外圆偏振光进入吸收室后，光子将撞击到碱金属原子。

如果碱金属原子拥有相对于光子合适的自旋方向，光子将被捕获并使得碱金属原子从一个能级跃迁到另一个高能级，光子被捕获使得光束强度被削弱。

一旦大多数碱金属原子已经吸收过光子并处于不能再吸收其它光子的状态，则吸收室所吸收的光线将大幅度减少，并将有最多的光线击中光检测器。

这时如果有具特定频率的震荡电磁场进入吸收室内，原子将被重新激发至能够吸收光子的方向上，这时将有最少的光线击中光检测器。

这个特定频率被叫做拉莫尔频率（f），拉莫尔频率与环境磁场有着精确的比例关系，因而可以通过测量光检测器上光强度最弱时的震荡电磁场的频率来测量环境磁场T的大小。

即T=Kf （1）式中T为被测环境磁场，f为拉莫尔频率，K为比例因子。

K对于特定的碱金属来说为一常数，K因碱金属的不同而改变。

当外磁场T变化时，改变此震荡电磁场的频率，使其始终维持通过吸收室的光线最弱，即使震荡电磁场的频率自动阻踪外磁场的变化，从而实现对外磁场T的连续自动测量。

海洋磁力仪分类

海洋磁力仪分类
海洋磁力仪根据其使用方法和应用领域可以分为多种分类。

以下是一些常见的分类方式：
1. 应用领域分类：
- 海洋磁力勘探仪：用于海底地质勘探、海洋矿产资源调查等。

- 海底地磁观测仪：用于测量海底地磁场的变化，研究地球磁场的变化和地球物理现象。

- 海洋磁力测量设备：用于对船舶、潜艇等水下器材进行磁力场测量。

2. 使用方法分类：
- 主动式磁力仪：通过产生磁场并测量其它磁场的变化情况来判断磁场的变化。

- 被动式磁力仪：通过接收来自地球磁场等外部磁场的变化来测量磁场的变化。

3. 测量方式分类：
- 绝对磁力仪：通过绝对测量的方法来测定磁场的强度和方向。

- 相对磁力仪：通过相对测量的方法来测定磁场的变化。

4. 测量范围分类：
- 低场磁力仪：用于测量较弱的磁场，一般适用于地质勘探和地球物理研究。

- 高场磁力仪：用于测量较强的磁场，一般适用于磁性材料
的测试和磁场强度的测量。

需要注意的是，以上分类方式只是一种可能的分类方式，实际上海洋磁力仪的分类还可以根据其他因素进行进一步细分。

地磁测量原理及海洋磁力仪应用

• 地球周围存在地磁场 • 是复杂的矢量场 • 近似于一个磁棒的磁场 • 地磁场的南北极与地
理南北极不一致
地磁三要素
• 磁场强度 F • 地磁倾角 I • 地磁偏角 D
地磁偏角
• 东偏为正 • 西偏为负
内容提要
1.地磁测量基础
1.1 地磁场及其要素 1.2 地磁场分布和变化规律 1.3 地磁场测量表示
内容提要
1.地磁测量基础
1.1 地磁场及其要素 1.2 地磁场分布和变化规律 1.3 地磁场测量表示
2.海洋磁力仪工作原理和应用
2.1 海洋磁力仪光泵技术原理 2.2 G882海洋磁力仪 2.3 海洋磁力仪磁测实例 2.4 数据采集和典型异常体解释
3.附录（用户名单）
光泵原理原子的能级及跃迁
• 电子在量子化的轨道（能级）上绕核运动
3.附录（用户名单）
内容提要
1.地磁测量基础
1.1 地磁场及其要素 1.2 地磁场分布和变化规律 1.3 地磁场测量表示
2.海洋磁力仪工作原理和应用
2.1 海洋磁力仪光泵技术原理 2.2 G882海洋磁力仪 2.3 海洋磁力仪磁测实例 2.4 数据采集和典型异常体解释
3.附录（用户名单）
地球的磁场模型
海洋磁力仪地磁测量基础
1.1 地磁场及其要素 1.2 地磁场分布和变化规律 1.3 地磁场测量表示
2.海洋磁力仪工作原理和应用
2.1 海洋磁力仪光泵技术原理 2.2 G882海洋磁力仪 2.3 海洋磁力仪磁测实例 2.4 数据采集和典型异常体解释
光泵磁力仪原理
光源
透镜
滤镜偏振镜片
地磁场
光电管透镜 H1 线圈
吸收室
• 先用光泵使所有电子处于同一能级 • H1线圈加拉莫频率的电磁场时，电子在塞曼磁次

海洋磁力仪的应用

试析海洋磁力仪的应用姜进胜摘要:目前来说,磁力仪分为质子旋进式与光泵式两种基本类型,本文就围绕着质子旋进式与光泵式两种海洋磁力仪对其应用展开了探讨,并且对质子旋进式海洋磁力的一个发展分支——sea spy磁力仪的原理及应用进行了介绍,最后,对海洋磁力仪的其他应用做了简要概述。

关键词:质子旋进式光泵式 sea spy中图分类号:tp212．13 文献标识码:a 文章编号:1672-3791(2012)06(b)-0089-01人们在早期的生产实践活动中就已经对地磁场有了初步的认识,磁力线是从地球的北极出发一直延伸到地球的南极的,随着时间的推移,科技在不断进步,磁力仪的种类发展越来越来多。

众所周知,磁法勘测在海洋地理调查中起着至关重要的作用,所以海洋磁力仪的普及使用也在海洋调查中大面积开展起来。

1 海洋磁力仪的原理与应用在被大家熟知每一片地球区域,相关磁力场都是有规律的存在与分布着的。

某一区域的的磁力场如果受到外界铁质物体的入侵,则这个磁力场将会受到铁质物体在磁力场中产生的相对于本磁力场的外力作用,从而对该磁力场造成干扰。

这些外力干扰基本上都是存在于这个入侵的铁质物体的周围的。

磁力在磁场中的相关应用可以帮助工作人员测量出某个地球区域的磁场强度,如果磁场受到外来入侵,导致了场强变化,放置在其中的磁力仪也会相应地改变磁力数值,由于能够改变磁力场的物质都是铁磁物质构成的,所以磁力仪能够勘测出任何会使磁力场发生改变的物体,同样,磁力仪的使用能够满足人们的应用需要。

海洋磁力仪就是测量地球磁力场强度的一款精度很高的测量设备。

磁力仪的两种基本类型分为质子旋进式与光泵式两种,sea spy磁力仪是质子旋进式的一个发展分支,它也属于质子旋进式。

1.1 质子旋进式磁力仪标准质子旋进式磁力仪是将少量附有氢原子核的液体,比如说甲醇或者煤油之类的,装入其传感器中。

在这些液体中,除了氢原子核能够显示较为微弱的磁矩,其的自旋磁矩并没有被抵消,液体中的其他分子的自旋、电子轨道以及原子核自选的所有相关磁矩都被成对地进行了彼此抵消。

地磁测量技术的原理与方法

地磁测量技术的原理与方法地磁测量技术是一种常用的地球物理勘探方法，它通过测量地球磁场的变化来推断地下的地质构造和矿产资源。

地磁测量技术在矿产勘探、地震研究、磁导航等领域有着广泛的应用。

本文将介绍地磁测量技术的原理与方法，包括地球磁场的生成原理、地磁仪的工作原理和地磁测量的常用方法。

一、地磁测量技术的原理地球磁场是由地球内部的磁性物质产生的。

地球内部存在一个大约半径为3000千米的电流层，这个层中的物质流动产生的电流形成了地球磁场。

地球磁场有两个重要的特点，即磁场方向和磁场强度。

磁场方向指的是地磁北极与地理北极之间的夹角，而磁场强度则是指磁场的大小。

地磁测量技术主要是通过测量地球磁场的变化来推断地下的地质构造和矿产资源。

二、地磁仪的工作原理地磁仪是一种专门用于测量地球磁场的仪器。

它包括一个磁感应元件和一个指示仪器。

磁感应元件主要是由一个磁针和一个针心组成，这个磁针可以在地球磁场的作用下，按照磁场方向指示出来。

指示仪器则是用来读取和记录磁针的位置。

地磁测量中最常用的地磁仪是磁罗盘，它通过测量磁针的方向来确定地球磁场的方向。

磁罗盘的准确测量范围一般在数度内。

三、地磁测量的常用方法地磁测量的常用方法包括磁力测量、磁梯度测量和磁异常测量。

磁力测量是指测量地球磁场的强度。

在进行磁力测量时，需要将磁罗盘平放在地面上，使磁针垂直于地面。

然后，通过读取指示仪器上的刻度，可以得到地球磁场的强度。

磁力测量常用于磁矿的勘探和地磁航线的测量。

磁梯度测量是指测量地球磁场的空间变化率。

在进行磁梯度测量时，需要将磁罗盘倾斜放置，使磁针在磁场梯度的作用下产生转动。

通过读取指示仪器上的刻度，可以推断地质构造的位置。

磁梯度测量常用于地下矿床的勘探和地震研究。

磁异常测量是指测量地球磁场与预期地球磁场之间的差异。

在进行磁异常测量时，需要在地面上设置一个基准点，然后在不同位置测量地球磁场的强度或方向。

通过比较不同位置的磁力数据，可以判断地下地质构造的特征。

磁记录仪在海洋研究和海洋资源开发中的应用

磁记录仪在海洋研究和海洋资源开发中的应用磁记录仪是一种用于测量和记录地球磁场变化的仪器，它在海洋科学领域中起着重要的作用。

海洋研究和海洋资源开发都需要对海洋环境和地质结构进行深入了解，而磁记录仪能够提供关键的数据，帮助科学家们更好地理解和利用海洋资源。

磁记录仪的应用之一是海洋磁场测量。

地球磁场对于海洋科学研究至关重要，它能帮助科学家们研究地球内部结构和地壳运动。

磁记录仪可以在船只上或潜水器下潜时进行磁场测量，记录海洋中的磁场强度和方向变化。

通过对这些数据的分析，科学家们可以了解海底磁场的空间特征和时间变化，研究地球磁场变化对海洋环境和生物的影响。

另一个重要的应用是海洋地质研究。

海洋地质研究主要关注海底地壳和地震活动等地质特征。

磁记录仪可以通过测量磁场强度和方向的变化来揭示海底地壳的磁性特征。

地球内部的磁性物质在岩石形成过程中会保留地磁信息，而磁记录仪可以帮助科学家们获取这些信息，从而研究海底地壳演化的历史和地质构造的变化。

此外，磁记录仪还可以用来研究地震活动，通过监测地震引起的磁场变化，科学家们可以了解地震的发生和演化机制，为地震预测和防灾减灾提供重要依据。

除了在海洋研究中的应用，磁记录仪还可以在海洋资源勘探和开发中发挥作用。

海洋拥有丰富的资源，如石油、天然气和矿产等，而磁记录仪可以帮助科学家们寻找这些资源的存在和分布。

磁记录仪通过测量地下磁性异常，可以提供关于沉积岩层、地壳构造和矿体分布的信息。

这些信息对于海洋资源的合理开发和利用具有重要意义，可以减少勘探成本和风险，提高资源的开采效率。

此外，磁记录仪还可以用于海洋环境监测。

海洋是地球上最大的蓄冷体，对气候变化和全球气候系统有着重要影响。

而磁记录仪可以帮助科学家们监测海洋环境的变化。

通过测量磁场强度和方向的变化，可以了解海洋水体的流动状况和海洋环境的变化趋势。

这对于研究海洋循环和气候变化机制，预测和适应气候变化具有重要意义。

总结起来，磁记录仪在海洋研究和海洋资源开发中具有广泛的应用。

磁法勘探设备在海底地质调查中的应用研究

磁法勘探设备在海底地质调查中的应用研究海底地质调查是地球科学研究中至关重要的一环，对于认识和理解海洋地质状况、了解海底地貌特征、探索海洋资源和开展海洋环境监测具有重要意义。

而磁法勘探设备作为一种重要的测地物理方法，在海底地质调查中具有广泛的应用。

本文将深入探讨磁法勘探设备在海底地质调查中的应用研究。

海底地质调查常常需要对海底地壳的性质、厚度以及地壳下是否存在矿产资源进行精确的测量和分析。

磁法勘探设备通过测量地球磁场的变化，能够揭示海底地壳中的地磁异常，从而提供有关地壳结构、岩性和矿产资源等信息。

首先，磁法勘探设备能够准确地测量海底地壳的磁性特征。

地球本身具有一个全球范围内的磁场，但地壳中存在着不同的磁性物质，如岩石中的铁磁性矿物，会导致地磁场的变化。

通过使用磁法勘探设备，可以测量并记录这些地磁异常，从而推测海底地壳的磁性特征。

这对于了解海底地壳的岩性、磁性物质成分以及构造特征具有重要意义。

其次，磁法勘探设备能够反映海底地壳的厚度和形态。

海底地壳的形态特征对于了解海洋地质过程、地质构造以及板块运动等具有重要意义。

通过对地磁异常的测量和分析，可以推算出地壳的厚度变化，以及地壳下是否存在岩浆活动、断裂带等地质现象。

这对于研究海底拓扑和构造演化具有重要意义，也为海洋地质学家和地球科学家提供了深入了解海底地壳特征的基础数据。

此外，磁法勘探设备也可以用于探测海底地壳中的矿产资源。

地下矿藏往往与地壳的磁性异常有关，磁法勘探设备通过测量地壳中的磁场变化，可以发现地下可能存在的矿产资源。

通过对地质信息与地磁信息的综合分析，可以确定矿产资源的类型、分布以及可能的储量。

这对于海洋资源的开发和利用有着重要的指导意义，也为国家的经济发展提供了重要的支撑。

需要注意的是，在进行海底地质调查时，磁法勘探设备需要与其他地球科学勘探方法相结合。

只有通过综合应用不同的地球物理勘探方法，如声波勘探、电磁勘探等，才能得到更加准确和可靠的海底地质数据。

磁法勘探设备在海洋资源勘探中的应用研究

磁法勘探设备在海洋资源勘探中的应用研究引言海洋资源勘探一直是人类追求的方向之一，随着科技的发展，各种勘探手段也日益完善。

其中，磁法勘探设备作为一种常用的勘探工具，在海洋资源勘探中具有广泛的应用。

本文将探讨磁法勘探设备在海洋资源勘探中的应用研究。

一、海洋资源勘探的意义海洋是地球上最丰富的资源之一，包含了丰富的矿产资源、能源资源以及生物资源。

海洋资源的开发能够满足人类对能源、矿产以及食物的需求，同时也能够推动经济发展。

因此，海洋资源的勘探研究具有重要的意义。

二、磁法勘探设备的原理磁法勘探设备是基于海洋地球物理学原理的一种勘探工具。

其基本原理是利用地球磁场的变化，通过测量地磁场的强度和方向来推断地壳结构及其中的矿产资源。

地球磁场的特征是地表磁场的总强度在不同地点有所变化，而地磁场的方向也不同。

利用磁法勘探设备，我们可以获取到地下结构的磁场信息，从而推断其中的矿产资源。

三、磁法勘探设备在海洋资源勘探中的应用1. 矿产资源勘探海洋底部蕴藏着丰富的矿产资源，如石油、天然气和金属矿等。

磁法勘探设备可以通过分析地磁场的变化来确定海底的构成，进而判断潜在的矿产资源储量。

磁法勘探设备可以测量海洋底部的地磁场强度和方向，从而为石油、天然气和金属矿等资源的勘探提供重要的数据支持。

2. 构造地质研究磁法勘探设备还可以用于海洋构造地质研究。

地磁场的变化与地壳板块运动和构造变形有关，利用磁法勘探设备，可以获取海洋地壳的磁场信息，进而分析构造演化历史和预测地震等自然灾害的发生概率。

3. 水下文化遗址的探测人类历史上的许多文化遗址已经沉没在海底，磁法勘探设备可以通过测量地下的磁场变化来定位并研究这些水下文化遗址，从而推断古代文明的发展历史以及其与现代社会的联系。

4. 环境保护与海洋生态研究磁法勘探设备还可以在海洋环境保护和生态研究中发挥重要作用。

通过测量磁场的变化，可以监测海洋底部的地质活动，如火山喷发、地震活动等，从而预警可能对海洋生态系统产生影响的事件。

海洋磁力测量技术应用及发展现状

海洋磁力测量技术应用及发展现状海洋磁力测量技术应用及发展现状一、引言海洋是地球最广阔的区域，占地球表面积的71％，目前海底还有95％的未知世界。

21世纪是海洋世纪，着力打造“向海经济”，搞好“21世纪海上丝绸之路”，发展海洋磁力测量技术是海洋测量技术的重要组成部分。

海洋磁力测量技术是认识和开发海洋的重要手段，海洋磁场信息是海战场环境信息建设的重要组成部分，也是地球物理场和海洋地质科学研究的主要内容之一。

海洋磁力测量的对象主要是地磁场或地磁异常场。

地磁场是随时间和空间而变化的矢量场，海洋磁力测量技术属于弱磁场探测技术，海洋磁力测量的任务就是通过各种手段获取海洋区域地磁场的分布和变化特征，为进一步研究、解释和应用海洋磁力信息提供基础数据支撑。

海洋磁力测量在军事领域和民用领域都有广泛应用，高精度的海洋磁场信息可为地震监测与研究、海底地质研究、海洋矿产资源勘探、海洋沉船打捞搜救、海洋油线管道调查、水下磁性目标探测、导弹地磁匹配导航、水下潜器自主导航等方面提供重要的基础资料。

海洋磁力测量技术涉及到磁力仪传感器技术磁场测量数据的采集、磁力测量信息的处理、磁场模型的建立以及磁力成果与应用需求的结合等多方面的问题。

当前我国海洋磁力测量技术处在发展阶段，我国海域和部分重要海区精密海洋磁力测量，还是以船载地磁总场测量为主，航空磁力测量为辅。

磁场信息获取手段不完备、测量平台效率低、测量要素不齐全、测量区域覆盖不全等问题普遍存在。

本文结合海洋磁力测量技术在海洋工程和军事方面的应用需求，对海洋磁力测量技术发展现状进行了评估对发展前景进行了展望。

二、海洋磁力测量技术在海洋工程上的应用近年来随着海洋磁力测量相关技术的不断发展，技术越来越成熟，海洋磁力测量技术在民用领域应用范围越来越广。

比如，海洋磁力测量发现了海底条带状磁异常，为板块构造学说提供了重要依据。

海洋磁力测量技术在海洋工程开发上有广阔的空间。

（一）海底光缆铺设中的应用海洋磁力探测技术是通过探测海底线缆引起的地球磁场变化，从而实现对海缆的探测和定位。

航海仪器第讲磁性与地磁介绍课件

准备校准设备：磁力计、地磁仪等
进行校准测量：按照校准步骤进行测量，记录数据
校准结果验证：对校准结果进行验证，确保准确性
01
03
05
02
04
设定校准参数：磁力计灵敏度、地磁仪测量范围等
数据处理：对测量数据进行处理，得到校准结果
06
校准报告：整理校准数据，编写校准报告，记录校准过程和结果
磁性与地磁测量与校准的重要性
确保航海仪器的准确性：磁性与地磁的测量与校准是确保航海仪器准确工作的
关键步骤。
保障航行安全：准确的磁性与地磁测量与准有助于保障船舶在航行过程中的
安全，避免因导航误差导致的事故。
提高导航效率：准确的磁性与地磁测量与校准可以提高导航效率，降低航行成
本。
支持科学研究：磁性与地磁的测量与校准是研究地球磁场、导航技术等领域的
演讲人
目录
01. 磁性与地磁的基本概念 02. 磁性与地磁在航海中的应用 03. 磁性与地磁的测量与校准
1
磁性的定义
磁性是指物质能够吸引铁、镍等磁性物质的性质。
磁性来源于物质内部的电子运动和自旋。
磁性可以分为永久磁性和非永久磁性。
永久磁性是指物质在失去外加磁场后仍能保持磁性的性质。
地磁的基本原理
重要基础。
01
地磁是由地球内部的铁质核心产生的
03
地磁的强度和方向随时间变化
02
地磁的南北极与地理的南北极不完全重合
04
地磁对航海仪器的导航和定位具有重要影响
磁性与地磁的关系
磁性是地磁的基础，地磁是地球磁场的表现形式
地磁的南北极与地球的南北极不完全重合，存在磁偏角

磁测技术在地理勘测中的应用指南

磁测技术在地理勘测中的应用指南地理勘测是指对地球表面和地下的地理要素进行调查和测量的工作。

而在地理勘测中，磁测技术是一种非常重要的手段，可以用于地质、矿产资源、环境监测等方面的研究和勘测。

本文将对磁测技术在地理勘测中的应用进行探讨，介绍其原理、方法及数据处理。

一、磁测技术的原理磁测技术是基于地球磁场的测量技术。

地球磁场是由地球内部的磁性物质导致的，其强度和方向在不同地点有所差异。

磁测仪器利用敏感的磁传感器，测量地球磁场的强度和方向，并将其转化为电信号进行记录和分析。

地球磁场的强度和方向的变化与地下的地质构造和地下矿产资源的分布有关。

例如，在地下有含有磁性矿物的岩石或矿床附近，磁场强度会发生变化。

这样，通过对地球磁场的测量，就可以间接了解地下的地质构造和矿产资源的分布情况。

二、磁测技术的方法1. 磁力测量法磁力测量法是最常用的磁测方法之一。

它通过测量地球磁场的强度来揭示地下磁性物质的存在和分布。

在实际测量中，磁力计通常固定在测量仪器上，通过移动测量仪器在地面上进行测量。

测量过程中，需要注意排除来自人造磁场的干扰，如电线、金属结构等。

2. 磁化率测量法磁化率测量法是一种用于测量岩石或矿石的磁性特性的方法。

通过测量岩石样品在外加磁场中的磁化率，可以了解岩石中磁性矿物的含量和类型。

这种方法常用于矿产资源勘探和环境地质调查。

3. 磁改正法磁改正法是磁测技术中常用的数据处理方法。

通过对测量数据进行磁场的改正和求解，可以去除测量中的噪声和误差，提高测量结果的准确性。

常见的磁改正方法包括采样点的畸变改正、磁化率改正和地球磁场日变化的改正等。

三、磁测技术在地理勘测中的应用1. 地质构造调查地质构造是地球表层的地质单位和构造特征。

通过磁测技术可以了解地下的断裂、褶皱、岩浆岩、岩浆侵入体等构造特征的分布和走向。

这对于地质灾害评估、地下工程设计等方面具有重要意义。

2. 矿产资源勘探磁测技术在矿产资源勘探中有着广泛的应用。