考古领域磁场梯度测量原理及其应用
磁法勘探的基本原理及应用
磁法勘探的基本原理及应用磁法勘探的概述磁法勘探是一种非破坏性地球物理勘探方法，通过测量地球磁场的变化来获取地下结构信息。
它基于地球的地磁场以及地下的磁性物质的相互作用，可以在地下发现磁性物质的存在、分布和性质。
磁法勘探的基本原理磁法勘探利用地球磁场和地下磁性物质之间的相互作用来获取地下情况。
磁法勘探的基本原理如下：1.地球磁场：地球本身具有一个磁场，也称为地球磁场。
地球磁场是由地球内部液体外核的流动所产生的，它在地表形成一个相对稳定的磁场。
2.地下磁性物质：地下存在各种不同类型的磁性物质，如矿石、岩石、土壤、岩层或地下水。
3.磁场异常：地下磁性物质与地球磁场相互作用会导致磁场异常。
当地下磁性物质的磁性与地球磁场不同或存在不均匀分布时，就会产生磁场异常。
4.磁场测量：磁法勘探使用磁力仪器来测量地磁场的强度和方向变化。
测量点位于地表或以人工井筒方式进入地下。
5.数据处理和解释：通过对测量数据的处理和解释，可以获得地下磁性物质的位置、形状、大小、磁性强度等信息。
这些信息可用于地质勘探、矿产资源评估、地下水资源管理等领域。
磁法勘探的应用领域磁法勘探在地质和工程勘探中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域：•矿产勘探：磁法勘探可以用于寻找矿藏、判断矿石的性质和储量。
根据地下磁性物质的反应，可以识别出具有磁性的矿石，如铁矿、钴矿等。
•水资源管理：磁法勘探可以用于寻找地下水的分布和储量。
地下水和地下磁性物质之间存在一定的关系，通过对磁场异常的测量和分析，可以确定地下水的位置和深度，从而实现对地下水资源的科学利用。
•地下工程：磁法勘探可以用于地下隧道、地铁、坑道等地下工程的勘察和地质状况评估。
通过磁法勘探，可以探测出地下磁性物质的存在，并评估其对工程建设的影响。
•环境地质：磁法勘探可以用于环境地质调查和污染物监测。
地下沉积物中的磁性物质与环境污染物之间存在一定的关系，通过对磁性物质的测量和分析，可以识别出地下污染物的位置和分布情况。
磁法考古探测应用机制及其应用效果
第23卷第2期物 探 与 化 探V ol.23,No.2 1999年4月GEOPHYSICA L&GEOCHEM ICA L EXPL ORAT I ON Apr.,1999磁法考古探测应用机制及其应用效果张 寅 生(安徽省滁州市文物保护科研所,滁州 239001)摘 要 对地下文物的磁性通过模拟实验和实际应用研究,系统地阐明了应用磁法探测地下文物的机制、方法、特点和效果。
从野外测量、资料处理到成果解释循序渐进地探索了磁法考古的工作方法、技术特点、异常规律和推断解释方法等。
通过实例介绍,阐述了可操作性强,宜于推广应用的工作系统;并侧重论述了磁探考古应用的优越性及其应用前景,指出了进一步研究的内容和方向。
关键词 磁法考古;机制;技术;效果;研究方向90年代,地球物理勘探在野外考古中的应用出现了一派令人可喜的新局面。
目前,投入的方法较多,有电法、磁法、探地雷达、浅层地震和遥感等,都有见效实例问世。
在此仅介绍磁法考古研究所取得的成果。
1 地下文物的磁性野外考古勘探的对象通常是地下古窑址、古冶炼遗址、古墓葬和古建筑遗址等古代遗存,它们通过多种方式获得一定的磁性,其磁性的强弱取决其内在因素和外部因素。
内在因素主要是指各类古代遗存或文物结构材料中磁性矿物的磁性、组分、颗粒大小和分布状态等;外部因素主要是指其生成过程中所处的磁场、温度、压力和化学环境等。
地下各类古代遗存和(文物)器物的磁性一般可分为以下几种。
1.古代的窑、炉、灶等遗存和砖、瓦、陶器、瓷器等文物,其原材料(粘土)中含有简单盐类、氧化物类和次生铝硅酸盐类等矿物。
在烘烧过程中,由于热运动和地磁场的作用,使这类遗存和文物获得了热剩余磁性(也称温差顽磁性)。
与此同时,化学作用(如氧化还原作用)使它们又伴生了化学剩余磁性。
热剩磁和化学剩磁使这类文物具有较稳定的磁性,以热剩磁为主的文物遗存和由这类材料构成的古代遗址在野外考古中颇为常见。
2.古代的废物堆、藏物洞、窖、窟以及一些含腐殖质土层的遗址长期处于温度、压力发生变化的有机环境中,由于氧化还原作用,使其含有的铁氧化物转换生成新的磁性物质,如Fe2O3氧化还原为Fe3O4等,致使这类古代遗存中磁性物质生成,获得了以化学剩磁为主的磁性。
考古领域磁场梯度测量原理及其应用
一个在考古上的应用实例
课题介绍
2005年，Howard 2005年，Howard Williams 和Sam turner发 turner发 表了一遍题目为<<Stokenham, 表了一遍题目为<<Stokenham, Devon: 2005年的 2005年的 考古测量和挖掘>>的报告，该报告记录了他们 考古测量和挖掘>>的报告，该报告记录了他们 对位于Devon 南部的Stokenham教堂进行考古研 对位于Devon 南部的Stokenham教堂进行考古研 究所取得的阶段性的成果。 其中用到了Grad 601，把它作为地球物理测 其中用到了Grad 601，把它作为地球物理测 量方法重要的实施工具，对土壤进行磁场测量， 演示了正负异常，数据测量和采集，两种测量 方法并用排除杂质干扰等，得出了很多重要结 果，譬如发现了沟渠，确定了城墙边界位置， 庄园位置等。
探头正常位置 面向北南东西 探头反向位置 面向西方
Grad601 磁通门磁力仪---- 数据采集器 磁通门磁力仪---测量开始 扫描开始 数据输出 数据删除 参数设定 仪器调整 系统重置
主菜单项
参数设置菜单
步速：0.5— 步速：0.5—2米/秒 网格尺寸：10，20， 网格尺寸：10，20， 30平方米 30平方米 开始：北 西北 南 西南 等 类型：“ 类型：“之”字或平 行 每米线数：1 每米线数：1、2或4 每米采样：1 每米采样：1、2、4或 8 声音：开或关 音量：高或低 阈值：1 1000纳特/ 阈值：1—1000纳特/米 探头：1 探头：1或2 频率：50或60赫兹 频率：50或60赫兹 存储 量程：100—1000纳特/ 量程：100—1000纳特/ 米
磁法梯度测量方案
磁法梯度测量方案一、测量目的。
咱为啥要搞这个磁法梯度测量呢？就是想通过测量磁场强度的变化，也就是梯度，来找出地下那些可能藏着宝贝（比如矿产资源）或者有特殊地质结构的地方。
就像寻宝一样，磁场的变化就是我们的寻宝线索。
二、测量区域选择。
1. 地质研究资料分析。
先去翻翻以前地质学家们留下的那些资料，看看哪个地方的地质情况比较神秘，或者是已经怀疑有矿但还不确定的区域。
比如说，要是某个地区以前发现过一些零星的矿化现象，那这个地方就很值得我们去测量一下。
那些地质构造比较复杂的地方也很有吸引力，像断层啊、褶皱啊特别多的地方，就像迷宫一样，说不定磁场也在里面拐来拐去，有很多有趣的变化等着我们去发现呢。
2. 实地勘察。
光看资料还不行，得去实地瞅瞅。
在可能的测量区域里走走看看，看看地形地貌有没有啥特别的地方。
比如说，如果看到有一些小山包形状很奇怪，或者地面上有一些颜色不一样的岩石露头，这都可能是地下有特殊情况的信号，那这个地方就可以考虑纳入我们的测量范围。
三、测量设备选择。
1. 磁力仪。
这可是我们测量磁场的主力军啊。
要选那种精度高、稳定性好的磁力仪。
就像选一个特别敏锐的小侦探，一点点磁场的变化都能被它察觉到。
最好是那种轻便易携带的，毕竟我们可能要在测量区域里走来走去，如果设备太重，就像背着个大石头，没走几步就累得不行了，哪还有力气好好测量呢。
2. 辅助设备。
还得有GPS定位设备，这样我们才能准确知道每个测量点在哪里，就像给每个测量点都贴上一个精确的地址标签一样。
要是没有这个，回头分析数据的时候都不知道这些数据是从哪儿来的，那不就乱套了嘛。
另外，记录设备也很重要。
可以用那种电子数据记录器，方便又可靠，就像一个小秘书，把磁力仪测到的数据都乖乖地记下来。
四、测量点布置。
1. 网格法。
我们可以像在地上画棋盘一样，把测量区域划分成一个个小方格。
在每个方格的交点处设置测量点，这样就可以比较全面地覆盖整个区域啦。
就像给整个区域做一个全面的体检，一个角落都不放过。
磁场测量方法的发展及应用
磁场测量方法的发展及应用摘要：磁场属于科学研究的范畴，对于磁场的研究一般都需要探讨其测量技术。
磁场的测量技术拥有着极其悠久的历史。
现如今被广泛地运用到了考古、生物学、军事工程、医学、空间技术以及地球物理等多种领域当中。
测量技术的种类有很多，但是比较常用的也就几种。
磁场的测量方法还在不断地探索和发展。
本文主要就测量技术的应用与发展进行了深入地分析和探讨。
关键字：磁场；测量技术；发展；应用磁场的应用范围在不断地拓展，在低温的工作环境下，为了能够准确地测量内磁场、强磁场以及超强磁场，微弱磁场和弱磁场，不均匀磁场与间隙磁场，必须探索和运用新的工艺、新的材料和新的效应及现象，进一步地提升测量仪器的工作水平、更新和完善磁场测量仪器，让它具有高稳定性、高准确性和高分辨率，争取朝着智能化、数字化和微小型化的方向来发展。
磁力法所谓磁力法就是通过现场磁化物体的利用或者是一种机械力来进行磁场的测量，这是一种非常经典的方法，并且应用得非常普遍。
古老的测量方法都是将磁力作为基本的原理，虽然该方法非常古老，但是经过不断地发展和继承，目前为止，它还会被用于古地磁、磁法勘探以及地磁场的测量之中。
还有一种测量磁场的仪器，它是按照磁力法的基本原理而制成的。
该类仪器可以分成电动式和磁强计式两种。
小磁针具有可动性，其与被测量的磁场之间会相互作用，让磁针发生偏转从而构成一种测量仪器。
该方法被习惯性地称之为“磁强计”。
该磁强针能够将磁场测量归结成对磁针运动时振荡周期的测量，同时也可以称为是对偏转角的测量。
通过强磁针的运用可以有效地测量各种磁场，比如经常变化的磁场、均匀或者非均匀的磁场。
它的分辨力可以达到标准之上。
目前，电动法进行磁场测量的仪器已经被磁强计替代。
比较常见的磁强计有三种。
包括磁变仪、无定向的磁强计以及有定向的磁强计。
所谓定向的磁强计就是将偏转磁针和固定磁针的位置进行分布，通过磁场和磁针间的互相作用来相对或者绝对的测量磁场。
因为绝对测量需要依据磁针的震荡周期确定磁场，在具体的测量实施中会非常复杂，当前该种磁强计很少使用。
古地磁学在地质年代研究中的应用
古地磁学在地质年代研究中的应用古地磁学是一门研究地球历史上地磁场变化的学科，它对地球的形成和演化提供了重要的证据。
在地质年代研究中，古地磁学起着非常重要的作用。
本文将介绍古地磁学的基本原理和在地质年代研究中的应用。
首先，我们来了解一下古地磁学的基本原理。
地球的磁场是由地球核内流动的液体外核产生的，其方向和强度都会随着时间而发生变化。
这种变化可以记录在地球上的岩石和矿物中。
当岩石形成时，其中的磁性矿物会保留下磁性，并且会与地球磁场保持一致的方向。
通过测量这些岩石中的磁性矿物的磁性特征，我们可以追溯地球磁场的变化，并确定岩石的形成年代。
在地质年代研究中，古地磁学可以用来确定岩石的年龄。
常见的方法是通过测量岩石中磁性矿物的磁性特征，包括磁化强度、方向、偏移等。
这些数据可以与已知年代的岩石进行对比，从而确定岩石的年龄。
古地磁学方法的优势在于其测年范围较广，可以覆盖数百万甚至数亿年的时间尺度。
通过与其他地质测年方法的综合应用，可以提供可靠的年代信息。
古地磁学还可以用来研究地球的地质变动。
地球的地磁场在时间和空间上都会发生变化，这与地球内部的构造和运动密切相关。
通过测量不同地区的岩石中的古地磁数据，我们可以重建地球历史上的地磁场变化，并与地球的地质事件进行对比。
这样可以帮助我们理解地球的大地构造演化和板块运动等现象。
古地磁学的研究还可以揭示地球历史上的一些重要事件。
例如，地磁极的位置在地球历史上发生过多次翻转，这些翻转事件在岩石中可以留下记录。
通过研究这些岩石，我们可以了解地球的磁极翻转频率、持续时间以及可能的影响。
此外，古地磁学还可以用来研究地球的气候变化。
地磁场可以影响太阳辐射的入射角度和强度，从而对地球的气候产生一定的影响。
通过测量岩石中的古地磁数据，可以重建过去的地磁场变化，并与气候事件进行对比，从而揭示气候变化的机制和规律。
近年来，古地磁学在地质年代研究中的应用也得到了不断的拓展。
通过结合其他地质测年方法，如放射性测年和古生物学测年，可以提高年代确定的精度和可靠性。
磁法勘探的基本原理及应用
沉积岩：
磁场微弱、平静、单调 常作为正常场
部分砂页岩或含磁铁矿的大理岩显示 磁性
五、异常特征的识别
不同地质体上的异常特征
火山岩： 基性→酸性 强→弱
起伏大、跳跃频繁、正负交替
五、异常特征的识别
不同地质体上的异常特征
变质岩：
取决于原岩磁性 含铁石英岩呈明显条带异常
五、异常特征的识别
不同地质体上的异常特征
• • • • 高斯球鞋分析模型（IRGF） 假定内部磁偶极，拟合基本场 由一组球谐系数及年变化率组成 国际上每5年发布一次球谐系数
二、地磁场及岩石磁性
• 地磁场的正常梯度：地球表面正常分布的 地磁场强度随距离的变化率（伽马／公里） • 南北向梯度大于东西向 • 随维度变化：Za梯度低纬度地区大，高纬 度地区小；H梯度与之相反 • 我国由南到北垂直分量的正常梯度值的变 化范围约为13.0—6.5伽马／公里 • 随垂直高度也有变化
高程改正→ △T
日变站选择弱磁性沉积岩区；
正常场利用国际地磁参考场
四、数据处理的方法
• 2、异常的处理与转换：
空间转换
分量转换
导数转换 不同磁化方向转化
四、数据处理的方法
• 目的：1、复杂→简化（曲面→平面；叠加 →孤立） 2、满足解释方法（某一分量→另一 分量；磁场值→频谱值） 3、突出某一方面的特点（上延→压 制浅部、突出深部；匹配滤波→可 突出深或浅的某个方面）
两侧异常特征明显 不同的分界线
(3)异常的错动
它们往往是平推断裂的反映，原来是一整体重磁异常，由于断 裂的作用，造成了异常的错动，异常轴错位。
异常轴线明显错动 的部位
(4)异常等值线的规则性扭曲
指在等值线趋势背景上的同向局部扰动，和等值线基本保持平 行的同向扭曲
磁场梯度测量及重磁联合解释与应用
磁场梯度测量及重磁联合解释与应用近二十余年来，磁测技十发展十分迅速，出现了高精度的光泵磁力仪和超导磁力仪，为开展磁场梯度测量打下了物质基础。
在某些地质条件下，磁场梯度测量有可能解决一般磁测难于解决的复杂问题，可以查明场源的更多特点和细节。
标签：超导磁力仪磁场梯度重磁异常等1概述磁场梯度测量：测量磁场在空间的变化率（单位为纳特/米或纳特/千米）称为磁场梯度测量，在生产实际中应用的有垂直梯度测量与水平梯度测量两种。
垂直梯度测量的接收部分为两个垂直安置的探头。
如果在飞机上测量，探头的垂直距离可以设计得较大，约30～60米，测量仪器一般选用极高灵敏度的光泵磁力仪，两个探头同时读数。
如果在地表测量，探头的垂直距离约为2米，测量仪器以核子旋进磁力仪为主。
在地表测量中，为了克服两个探头激发时产生的磁场相互干扰，常采用上、下两个探头分两次激发读数，间隔为2秒。
用两个探头读数值除以探头间距离即为该点上的垂直梯度。
局部磁异常的垂直梯度变化比区域异常的明显，故垂直梯度测量适合于在具有强区域干扰地区实施，以便获得有用的局部异常的信息。
水平梯度测量常见于海上，接收部分同样是两个探头，但为水平放置。
同时记录两个探头的读数，其瞬时差就是水平梯度。
2重磁联合反演的应用磁力勘探是发展最早，应用广泛的一种地球物理勘探方法，也是最为经济，快捷的方法之一。
早在两千多年以前，我们的祖先就知道并利用了天然磁石的吸铁性和指极性。
中国古代的四大发明之一的指南针传入欧洲后，人们开始关注地磁现象，并开始应用磁力探测仪器来寻找铁矿。
随着现代科学技术的进步，磁力勘探仪器已从机械式发展到电子式，磁力勘探的范围也逐渐扩展到空中、海洋。
在上世纪60年代发展起来的高灵敏度磁力传感器，使得人们能够快速、准确地测量地磁总场的幅值。
在地球物理工作中根据利用的不同类型的物性差异课将具体方法分为重磁电震等，重磁是位场属于同源场，往往利用单一方法进行探测工作时会因为问题的复杂性而无法得到较好的解，因此采用重磁这两种同源场，同时联合处理反演会得到较好的结果，而且他们都是位场，联合反演的结果也更趋向于真实。
磁法勘探的基本原理
磁法勘探的基本原理
磁法勘探（Magnetic Exploration）它是一种常用地质探测技术，既利用
磁性物质和磁场进行调查，又利用物体内在磁场互动来获取信息。
磁法勘探的基本原理是：大部分的物体都有层状的内磁场，靠近地核的特
殊物质则有外部磁场，如磁铁、铁矿石等，而地球拥有一个巨大的磁场，该磁场能够施加到地表及地下物质中，而且存在着比较明显的差异，因此利用集成磁针、罗盘、地磁变和测距观测仪这些磁法仪器来测量磁场的强弱、照射强度和有效强度，从而可以获取探测的相关资料，从而建立出一个三维的地质构造模型。
内磁场是由物体内部分子的磁性元素而产生的，外磁场是受测物体内部磁
场的影响而反过来施加于测量物体的，因此内外磁场的综合变化被称为“磁波”，当磁波即测量物体附近的磁场发生变化时，就可以捕获到它产生的信号，从而使测量物体的磁场变化得以精确调查。
磁法勘探法不仅可以实现对地球形态的探测，也可以用于探测岩石的结构，由于岩石的结构在磁场变化的影响下会有所不同，因此，磁法勘测法可以准确调查岩石的结构与构造情况。
磁法勘探是一种实用性很强、成本低廉、安全性高的现代地质调查技术，
它已经成为现代地质勘探技术的主要手段，用于探测地表和地下特殊矿藏体及控制构造运动。
如今，在互联网的时代，提出了更为先进的磁法勘探方法和技术，例如远程测量和计算机辅助分析系统，这使得磁法勘探的应用更加广泛，从而成为地质勘探的重要工具。
磁法在矿产资源勘探中的应用
磁法在矿产资源勘探中的应用矿业工程是勘探、开发、利用地下矿产资源的学科。
在矿业工程的实践中，使用各种手段和技术来寻找矿产资源是非常重要的。
磁法是一种常用的地球物理勘探技术，可广泛应用于矿产资源勘探中。
本文将介绍磁法在矿产资源勘探中的应用以及其原理和实施。
一、磁法原理磁法是通过测量地球磁场的变化来判断地下岩石结构、矿体、地质构造等信息的物理勘探方法。
地球本身具有磁场，矿体的存在会对地球磁场产生扰动。
利用磁法测量设备可以检测到这种磁场的变化，并通过数据处理和分析获得地下矿体和地质构造信息。
二、磁法在矿产资源勘探中的应用1. 矿产类型识别磁法可以用于识别不同类型的矿产资源，例如铁矿、铜矿和锰矿等。
不同矿石具有不同的磁性，通过测量磁场变化可以判断地下是否存在特定类型的矿体。
2. 矿体探测磁法可以用于定位矿体的位置、形状和大小。
矿体对地球磁场的影响会导致磁场异常，在磁法测量中可以通过探测磁场异常来确定矿体的存在和相关参数。
3. 地质构造分析磁法可以帮助分析地质构造，如断层、褶皱和岩浆岩体等。
这些地质构造对地球磁场的影响表现在磁场异常上，通过磁法测量可以获得地下地质构造的信息，为后续的勘探工作提供指导。
4. 地下水资源探测磁法不仅可以用于矿产资源的勘探，还可以应用于地下水资源的探测。
地下水含有溶解的矿物质，会对地球磁场产生影响。
利用磁法可以检测到这些磁场异常，从而确定地下水的存在和储量。
三、磁法勘探实施磁法勘探实施通常需要以下步骤：1. 设计勘探方案根据目标矿产类型和勘探区域的地质条件，确定磁法勘探的参数和设备选择。
包括测量仪器的类型、检测线网的布置方式和测量参数等。
2. 数据采集根据设计方案，使用磁法测量仪器进行数据采集。
测量仪器会记录磁场变化的数据，通过移动测量仪器的位置和测量方向，获得覆盖整个勘探区域的数据。
3. 数据处理与分析将采集到的数据进行处理与分析，包括数据拟合、异常提取和数据解释等。
通过与地质模型和现场观测的对比，得出合理的解释和结论。
古地磁年代学的原理及应用
古地磁年代学的原理及应用摘要：第四纪地质学主要是研究地球近2.5Ma年以来的发展史，尤其是地壳的发育史第四纪气候的变化。
几十年来第四纪地质学研究所取得的进展，都建立在第四纪地质年代学的基础上。
K-Ar和Ar-Ar测年、14C测年、裂变径迹法或利用宇宙成因核素测年都能为地球演化以及第四纪以来古环境演变提供一个相对准确的年代标尺。
十九世纪以来，随着古地磁学的深入研究，古地磁年代学也发展成为一门新的学科，对于缺少用于同位素年代测试对象的地区，古地磁测年方法也能用于间接的确定地层的年代。
本文则主要介绍了古地磁年代学的原理、研究方法以及其在古人类及黄土中的应用。
关键词：古地磁原理、古地磁测年方法、古地磁年代学应用1.古地磁年代学原理古地磁年代学指的是将沉积序列的天然剩余磁性极性正反方向变化与国际标准地磁极性柱进行对比，从而为地层建立一套相对年代框架。
1.1地球磁场地球磁场指的是地球本身以及地球周围空间的磁场，可近似的看作一个放在地心的偶极子所形成的磁场。
经过大量研究证明，实际上地球磁场并不是亘古不变的，而是始终都在随时间而不断发生变化（Brunhes，1905；Matuyama，1929 ）。
其中，最极端的情况是地磁场的南、北极对调，即地磁极性发生了倒转。
地磁场极性倒转是地磁场最显著的特征之一。
地球上任意一点的磁场都可以用地磁三要素：磁倾角（I）、磁偏角（D）、磁场强度（H）表示出来。
地磁三要素之间的关系可以用以下三个公式表现：H N=H cosI cosDH E=H cosI sinD1.2国际标准地磁极性柱20世纪60年代初到60年代末，主要基于火山岩剩磁测量和K/Ar测年建立了最近约5 Ma以来的地磁极性年表。
Cox于1963年根据9个资料点总结出了世界上第一个国际标准地磁极性年表，但是这个标准年表非常粗略，精确度不是很高（Cox et al., 1963）。
此后，R Doell等人对这个标准年表进行了调整与改善（Doell et al.，1966）。
磁学在考古断代中的应用
磁学在考古断代中的应用04级物理四班贾春婧指导老师：程福臻张泰永在陶器的原料粘土中含有极少量的强磁性铁氧化物粒子或晶粒杂质，这些粒子或晶体属于铁磁质。
在居里温度以下铁磁质由于交换作用自发磁化形成磁畴，表现出很强的铁磁性铁磁质以单畴颗粒、多畴颗粒和伪单畴颗粒的形式存在。
而当温度升至居里点以上时，由于热运动破坏了铁磁质的自发磁化，磁畴消失，表现出顺磁性热剩磁产生的过程 在烧制过程中对粘土加高温，其中的铁磁质转变为顺磁质。
由于样品处在地磁场的作用中，待其自然冷却到居里点形成磁畴时便会受到地磁场的影响，进而记录下了地磁场的信息。
如果以后不受高温（相对其居里点），这种单畴颗粒或伪单畴颗粒的磁矩就能够保留至今。
这种过程产生的剩磁就是热剩磁。
地球磁场的变化另一方面，地球的磁场是处于不断变化的过程中的。
由各地质时期的岩石特性的研究，已经获得了约25亿年前地球早期以来各个地质时期世界各地的地磁场强度和方向的变化。
因此，在地球磁场方向和强度年代的变化规律已知的情况下，通过测量热剩磁与当地的地磁场母线进行对比就可以得到古代陶器烧制的年代。
可用于磁法考古断代的样品可用于磁法断代的样品决不止陶器和瓷器主要还有以下几类：砖、窑、炉床高温烧过的地面红烧土房子（这种房屋采取整塑整烧的方法制成,烧制温度极高）考古磁学断代的主要方法 地磁极性反转断代地磁方向断代地磁强度（强度大小）断代地磁极性反转断代磁极性反转断代一般只适用于很久远的年代（具体地说是比公元前0.73百万年更早的时间），所以在考古学上只有旧石器时代可以用到。
专家们先用钾氩法获得地层的大致年代，然后再用古地磁样品反映的地球磁极位置对年代进行更细致的校订。
我国就曾利用这种方法测定了北京人、云南元谋猿人和四川巫山人的年代，结果同其他科学考古断代方法测定的年代是一致的或大体一致的。
地磁方向断代对于较晚的考古遗存（相对旧石器时代而言）可以根据北极位置的变动进行断代。
要保证样品在被火烧过（即温度高于居里点）后位置没有扰动。
考古和文物保护工作中物探技术的应用
考古和文物保护工作中物探技术的应用随着现代科技的发展，物探技术在考古和文物保护工作中的应用日益广泛。
物探技术是一种非侵入性的探测方法，能够通过地下和水下的物理现象来获取地质信息和水文信息。
在考古和文物保护工作中，物探技术可以帮助考古学家和文物保护工作者找到隐藏在地下的古文化遗迹和文物，同时还可以帮助他们了解地下环境的状况，为文物的保护和修复提供科学依据。
本文将从物探技术的原理和方法、在考古和文物保护工作中的应用、以及存在的问题和展望等方面进行探讨。
一、物探技术的原理和方法物探技术是一种通过地球物理、地质、水文等现象进行探测的非侵入性技术。
它主要依靠以下几种方法来获取地下信息：1.地震波测深法：利用地震波在不同介质中传播速度不同的特点，来推断地下介质的结构和性质。
通过设置地震波源和接收器，记录地震波的传播时间和路径，从而确定地下的结构和性质。
2.电磁法：利用地下介质的电性和磁性差异，通过测量地下电磁场的变化来获取地下信息。
电磁法可以用于探测地下的地质构造和水文地质条件，对于地下文物的探测也有一定的应用价值。
4.重力法：利用地球引力场的变化来获取地下介质的密度信息。
通过测量地面上重力加速度的变化，可以推断地下不同介质的密度分布，从而了解地下结构和性质。
以上方法是常见的物探技术方法，它们可以通过不同的方式获取地下介质的信息，为考古和文物保护工作提供有力的科学依据。
二、在考古和文物保护工作中的应用在考古和文物保护工作中，物探技术可以发挥重要作用，主要包括以下几个方面的应用：1.文物保护：通过物探技术可以对文物保存环境进行探测和监测，了解地下水文地质条件和地下环境的变化。
这有助于文物保护工作者及时了解地下环境对文物的影响，采取相应的措施进行保护，同时还可以为文物的修复和保护提供科学依据。
2.考古发掘：物探技术可以帮助考古学家发现地下的文化遗迹和建筑遗址，为考古发掘提供重要的信息。
通过测量地下介质的性质和结构，可以找到有可能隐藏着文物的地点，为考古发掘提供准确的位置信息。
梯度磁力计分类-概述说明以及解释
梯度磁力计分类-概述说明以及解释1.引言1.1 概述在梯度磁力计分类中，梯度磁力计是一种能够测量磁场变化率的仪器。
它通过测量磁场在空间内的梯度大小来确定物体的位置和形状。
梯度磁力计具有广泛的应用领域，包括医学影像学、地质勘探、无线通信等领域。
本文将就梯度磁力计的原理、应用及未来发展进行探讨，以期为读者提供深入了解和掌握该技术的信息。
1.2文章结构文章结构部分的内容如下：文章结构部分将会介绍本文的框架和内容安排。
首先会对整篇文章的主要内容进行概述，接着详细介绍各个章节的主题和内容，以及它们之间的逻辑关系。
最后会说明本文的目的和意义，以帮助读者更好地理解和把握文章的主旨。
通过清晰的结构安排，读者可以更好地理解文章的主旨和内容，从而更有效地获取知识和信息。
1.3 目的本文的主要目的是介绍梯度磁力计的分类方法，以便更好地理解与应用这一技术。
通过对不同类型的梯度磁力计进行分类，可以更清晰地了解其特点、优缺点以及适用场景，从而为相关领域的研究和应用提供参考指导。
同时，通过对梯度磁力计分类的探讨，也可以促进梯度磁力计技术的发展与创新，推动其在各个领域的应用与推广。
希望通过本文的阐述，读者能够对梯度磁力计有一个更全面的了解，为相关研究和实践提供有益的启示。
2.正文2.1 什么是梯度磁力计梯度磁力计是一种用于测量磁场梯度的仪器，主要用于磁共振成像（MRI）中。
它通过测量不同位置的磁场强度差异来生成图像，从而获得目标物体的结构和组织信息。
梯度磁力计通常由一对线圈构成，每个线圈产生不同方向的磁场梯度。
当这些梯度线圈被激活时，磁场在空间中呈现出不同的梯度，这样就可以定位目标物体及获取其相应的磁共振信号。
这些信号随后经过复杂的处理和分析，最终转化为高质量的MRI图像。
梯度磁力计在医学诊断、生物医学研究和神经科学等领域发挥着重要作用。
它的高分辨率、非侵入性和无辐射等特点使其成为现代医学影像学中不可或缺的重要工具。
通过梯度磁力计技术，医生可以更准确地诊断疾病，研究人类身体结构和功能，促进医疗领域的发展。
梯度磁场的作用
梯度磁场的作用
磁场是物理学中一个重要的概念，它可以说是很多运动物体的关键动力。
梯度磁场是由磁矩或磁性分子产生的非常常见的磁场，它的作用可以源自电磁场的引力和斥力的作用。
它有助于物体之间的交互作用，也有助于它们之间的联系。
梯度磁场可以用于提供一种横向和纵向的磁场，它可以用来控制物体的运动，这有助于减少碰撞和节省能量。
物体在磁场中运动时，可以减少碰撞，使得物体可以更加安全地移动。
它还可以帮助物体在一定距离内保持稳定。
梯度磁场也被用于控制信号和数据传输。
它可以控制设备之间的连接，使信号可以更加顺畅地传输。
它也可以作为一种变送器，用来传递信号，使设备之间的连接更加灵活和稳定。
此外，梯度磁场也被广泛应用于医学领域。
它可以用来检测传播疾病的一些因素，还可用于检测肿瘤细胞的存在。
它也可以用于控制医疗设备的运转，提高医疗技术的水平。
另外，梯度磁场也被广泛应用于气象学中。
它可以用来测量大气中的温度、压力和湿度，这些都可以用来预测天气状况。
梯度磁场也可以用来检测地形特征，例如地形高度、山谷深度和湖泊深度等。
总之，梯度磁场是一种非常重要的物理学现象，它在物体的运动控制方面具有重要的作用，也可以用于信号传输和信号控制，以及用于医学检测和气象学研究。
它能够使我们更好地理解物理学，更好地控制物理世界，从而更好地服务于人类社会。
考古和文物保护工作中物探技术的应用
考古和文物保护工作中物探技术的应用随着社会的进步和科技的发展，物探技术逐渐成为考古和文物保护工作中必不可少的一种技术手段。
物探技术通过非破坏性的方法，可以探测地下的各种物质构造，使考古和文物保护工作者在保护和研究文化遗产的过程中，更加精确和高效。
一、应用于考古工作物探技术在考古工作中的应用主要包括以下几个方面：1、地下遗址探测考古学家在进行挖掘前，需要了解被挖掘区域的地下遗址分布状况。
物探技术可以通过磁、电、雷达等探测方法对地下的物质进行探测，得到地下结构的三维图像，帮助考古学家更精确地确定遗址的位置、形状、大小、深度等信息，进而规划挖掘方案。
2、墓葬探测墓葬是考古工作中的一大重要部分。
物探技术可以通过磁性测量、热红外成像等方法，探测出地下的墓葬的存在与否，帮助考古学家在不破坏地下结构的前提下确定墓主人的身份、墓葬的结构和年代等信息。
遗址周边环境的探测同样也是考古工作者需要了解的一个方面。
物探技术可以通过探测地下土壤的电阻率、磁性强度等物理量，判断地下结构物的分布情况，以及环境是否适宜文化遗产存储保存的要求。
二、应用于文物保护工作1、文物内部结构探测文物内部结构探测是文物保护的一项重要工作，文物内部存在的隐患问题，如果未能及时发现和处理，将会对整件文物的保存造成不可逆的破坏。
物探技术可以通过红外成像、X射线成像、热扫描等方式，深入了解文物内部的结构特征和材料状况，为文物的保护和修复提供必要的技术支持。
2、文物保护区环境探测3、文物窖藏探测文物在古代时期，经常被埋藏在地下的窖藏中进行保存。
窖藏的存在对于文物的保护具有很重要的意义。
物探技术可以通过地震波探测、磁性测量、电性测量等方法，探测出地下的窖藏存在与否，并了解其存储的文物数量和种类，为文物的保护提供有效的技术支持。
mttj检测原理
mttj检测原理MTTJ检测原理引言:MTTJ（Magnetic Tunnel Junction）是一种基于磁电阻效应的磁性传感器，广泛应用于磁存储、磁传感器、磁头等领域。
本文将介绍MTTJ检测原理及其应用。
第一部分: MTTJ基本原理MTTJ是由两个磁性层和一个绝缘层构成的结构。
其中的磁性层分别被称为顶层和底层。
MTTJ的工作原理是通过探测磁场的变化来实现信号的检测。
当外加磁场作用在MTTJ上时，顶层和底层的磁化方向会发生变化，形成一个磁场梯度。
此时，MTTJ中的自旋极化电子会在顶层和底层之间产生隧道电流。
第二部分: MTTJ的工作过程MTTJ的工作过程可以分为两个阶段：磁化阶段和电流测量阶段。
在磁化阶段，MTTJ中的顶层和底层磁化方向会根据外界磁场的方向发生变化。
当外界磁场的方向与MTTJ的磁化方向一致时，MTTJ 的电阻最小；当外界磁场的方向与MTTJ的磁化方向相反时，MTTJ 的电阻最大。
在电流测量阶段，MTTJ中的隧道电流会被测量。
当MTTJ的电阻发生变化时，隧道电流也会发生相应的变化。
通过测量这个变化，可以得到外界磁场的信息。
第三部分: MTTJ的优势和应用MTTJ具有以下优势：1. 高灵敏度：MTTJ可以检测微弱的磁场变化，具有高灵敏度的特点。
2. 快速响应：MTTJ的响应速度快，可以实时检测磁场变化。
3. 大范围测量：MTTJ可以在广泛的磁场范围内进行测量，具有较大的测量范围。
MTTJ在磁存储、磁传感器和磁头等领域有广泛应用：1. 磁存储：MTTJ可以用于硬盘驱动器中的磁存储，实现对数据的读写操作。
2. 磁传感器：MTTJ可以用于制造各种类型的磁传感器，如地磁传感器、车速传感器等，用于测量磁场的强度和方向。
3. 磁头：MTTJ可以用于制造磁头，实现对磁带或磁盘上数据的读取和写入。
结论:MTTJ是一种基于磁电阻效应的磁性传感器，通过测量隧道电流的变化来检测外界磁场的信息。
MTTJ具有高灵敏度、快速响应和大范围测量的优势，在磁存储、磁传感器和磁头等领域有广泛应用。
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该报告将呈现
磁通门磁力仪的具体介绍 磁力仪的操作要领 推荐的测量操作 有关数据处理的内容 一些应用实例
磁力仪在考古勘察中应具备的最重 要的性质
采样率要超过10/s 采样率要超过10/s 可听见传呼机用于步速控制和异常估计 磁性分辨率0.1nT/m 磁性分辨率0.1nT/m min 格子上测量漂移 < 0.2nT min 电池每次充电后可使用24小时以上 电池每次充电后可使用24小时以上 专门为考古设计 高可靠性---高可靠性---- 减少测量时间和成本
探头正常位置 面向北南东西 探头反向位置 面向西方
Grad601 磁通门磁力仪---- 数据采பைடு நூலகம்器 磁通门磁力仪---测量开始 扫描开始 数据输出 数据删除 参数设定 仪器调整 系统重置
主菜单项
参数设置菜单
步速：0.5— 步速：0.5—2米/秒 网格尺寸：10，20， 网格尺寸：10，20， 30平方米 30平方米 开始：北 西北 南 西南 等 类型：“ 类型：“之”字或平 行 每米线数：1 每米线数：1、2或4 每米采样：1 每米采样：1、2、4或 8 声音：开或关 音量：高或低 阈值：1 1000纳特/ 阈值：1—1000纳特/米 探头：1 探头：1或2 频率：50或60赫兹 频率：50或60赫兹 存储 量程：100—1000纳特/ 量程：100—1000纳特/ 米
问题：交替行进中的数据模糊 原因：可能在行进时没有及时打开数据收集开关 解决方法：大步开始行进，达到起始线时打开探头记录开 关 数据处理：应用消除模糊
原始数据 消除模糊应用 插入应用
问题： 由于航向误差导致条文的产生 原因： 设置不正确，也可能是高梯度区域 解决方法：找到更好的设置区域重新设置 数据处理：裁剪峰值后应用零平均值
测量中菜单
完成和镜像 完成网格 完成测量 改变步速 后退一段路程 后退一个位置 输入虚拟 删除该网格 换码继续 完成当前测量，从返还虚拟数值开始 用虚拟值完成网格 用虚拟值完成测量 可以在测量过程中的任何时候 允许重复测量 顺次移除单个数值 输入单个虚拟数值 移除当前测量网格 回到以前中间状态
测量方法---测量方法---- 开始点
Grad601Grad601-1单探头版本通常用于 管线、电缆、废弃垃圾桶和考古点 等定位应用。Grad601等定位应用。Grad601-2 双探头版 本可以大约节省一半的时间完成地 球物理勘查。两种型号都有一个大 容量固化闪存，可以为提高勘探效 率而快速的下载数据。
Grad601提供了线性范围达100nT，分 Grad601提供了线性范围达100nT，分 辨率0.1nT和1000nT，分辨率1nT的两种量 辨率0.1nT和1000nT，分辨率1nT的两种量 程。还可提供一种高达30000nT的压缩型量 程。还可提供一种高达30000nT的压缩型量 程响应。
该设备可以在勘查模式下操作，这种 情况，数据以覆盖测试点的平行或“ 情况，数据以覆盖测试点的平行或“Z”型路 径记录；或者作为搜寻工具以扫描模式记 录，此种情况不记录数据，但带声音报警 功能。数据记录可以是连续的，或者以单 点方式记录。扫描模式用于定位考古特征， 管线，电缆和废物填埋以及未暴露的军用 品等。在扫描模式时，警报阈值可调整。
两种品牌的对比
上面： 上面：Caesium Gradiometer 采样：0.5× 采样：0.5×0.125m 密度：4 密度：4 下面：Grad601下面：Grad601-2 采样：1 采样：1×0.25m 密度：1 密度：1
梯度仪1米的垂直梯度间隔和0.75米间隔比较图 梯度仪1米的垂直梯度间隔和0.75米间隔比较图
第一次行进的可能开始点 始终顺时针方向
绘图时第一次行进的方向 始终开始于左手上角
测量方法---测量方法---- 网格布置
测量方法----网格组装 测量方法----网格组装
测量方法----行进穿越 测量方法----行进穿越
单探头操作（1 单探头操作（1米线）
双探头操作（1米线） 双探头操作（1
双探头平行测量每米2 双探头平行测量每米2线
原始数据 零平均值应用 插入应用
一个在考古上的应用实例
课题介绍
2005年，Howard 2005年，Howard Williams 和Sam turner发 turner发 表了一遍题目为<<Stokenham, 表了一遍题目为<<Stokenham, Devon: 2005年的 2005年的 考古测量和挖掘>>的报告，该报告记录了他们 考古测量和挖掘>>的报告，该报告记录了他们 对位于Devon 南部的Stokenham教堂进行考古研 对位于Devon 南部的Stokenham教堂进行考古研 究所取得的阶段性的成果。 其中用到了Grad 601，把它作为地球物理测 其中用到了Grad 601，把它作为地球物理测 量方法重要的实施工具，对土壤进行磁场测量， 演示了正负异常，数据测量和采集，两种测量 方法并用排除杂质干扰等，得出了很多重要结 果，譬如发现了沟渠，确定了城墙边界位置， 庄园位置等。
双磁通门磁力仪
Grad601 用于浅滩地球物理勘 探的高分辨率垂直分 量梯度磁力仪
Grad601 磁力仪具体介绍
Grad601是一款垂直分量的磁通门磁 Grad601是一款垂直分量的磁通门磁 力仪，由数据记录器，电池组和一只或两 只安装在硬质携带杆上的Grad-01-1000圆 只安装在硬质携带杆上的Grad-01-1000圆 柱状探头组成。每一个探头包含两个垂直 相隔1 相隔1米的磁通门磁力计。该系统对深度响 应明显，而且特别稳定。梯度磁力仪的校 准可通过简单的按键控制消除通常由于仪 器的机械改变导致的不稳定现象。
地球物理测量方法
在挖掘之前，对需要 被调查的区域用地球物理 测量方法进行探测。用 Bartington公司的 Bartington公司的 gradiometer601测量磁场。 gradiometer601测量磁场。 该梯度仪提供了很有价值 的方法，演示了一系列正 负异常。为了在挖掘和扩 展时能充分地考虑到所有 特性，决定调查30 m× 特性，决定调查30 m× 30 m的区域。
在挖掘期间，庄园的大部分区域要选用 grad601进行测量，可以每1 grad601进行测量，可以每1 m ×0.5 m 进行 一次采集记录，存储到20 m× 一次采集记录，存储到20 m×20 m 的格子 里。 挖掘前的地球物理测量经验告诉我们， 因为地下的地质形态和表土里大量的页岩 和建筑碎片，所以地球物理测量不可能揭 示考古特性。而且，如此大的区域也使得 进行全面电阻测量既消耗时间，也极有可 能是无用的操作。
勘查数据可以以 10、20或者30平方米 10、20或者30平方米 网格方式保存。256kB的固化闪存是充足的， 网格方式保存。256kB的固化闪存是充足的， 例如，能够记录30个30x30米，每条线间隔 例如，能够记录30个30x30米，每条线间隔 1米，每米读数4次的网格。软件用于从数 米，每米读数4 据记录器通过RS232下载数据到PC，并且可 据记录器通过RS232下载数据到PC，并且可 以以三种格式中的任何一种保存数据，用 于后续数据处理。下载满内存数据的时间 小于7 小于7分钟。
Grad601 产品特征
电子调整 125k读数（双阵列） 125k读数（双阵列） 声音输出 勘查步伐可变 低电量消耗－操作时间达 24小时（双阵列） 24小时（双阵列） 扫描阈值可调 可选择0.1nT或者1nT分辨 可选择0.1nT或者1nT分辨 率快速下载——最大6.5分 率快速下载——最大6.5分 钟 自动平均 内置式充电器 可忽略的数据偏移 适合深部异常的1 适合深部异常的1米间隔 每米1 每米1到4线 每测线每米1 每测线每米1到8个读数 固化内存 50Hz/60Hz电源线抑制 50Hz/60Hz电源线抑制 模块化设计 电池指示计 可选择的数据输出格式 勘查或扫描模式
测量的初步结果
在所述的挖掘区域得到一 系列的正电磁异常，这一现象 延伸到测量区域的东南方向。 这也许是沟渠和凹坑，其中有 一些可以和随后挖掘鉴定出的 史前沟渠和中世纪的城墙联系 起来。 发现了庄园的边界和有可 能的建筑物。其中还有在调查 区域最北端的一个西北/ 区域最北端的一个西北/东南方 向的建筑，一系列沟渠，还有 一个区域体现出了浓重的庄园 房屋的性质。
双探头平行测量每米4 双探头平行测量每米4线
Grad601 数据下载
操作软件
下载执行之字到平行的转换程序 用于数据处理的解释和呈现的绘图软件 典型的绘图软件包含如下特征 峰值 漂移校正 网格集合、旋转 高低通滤波、插值 “灰度”转变 灰度” 测量数据记录、存档 统计分析 等等
数据处理
两个测量问题及校正
磁通门磁力仪在1公顷的罗马诺----英格兰遗址的测 磁通门磁力仪在1公顷的罗马诺----英格兰遗址的测 量结果对比
使用0.5米的磁通门磁力仪 使用0.5米的磁通门磁力仪 轻微揭示地下性征
使用双探头1 使用双探头1米的磁通门磁力仪 显示详细信息
Grad601 的刻度
梯度仪在较低的梯度区域标记刻度，在那些区域通常使用 扫描模式。按照设定好的项目，每经过五个位置，操作探 头下方的控制按钮执行一次校正，用时不到五分钟。