地球的磁场
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二.地磁场的成因
1.激发电机假说
地球是 一个导 电流体
地壳中存 在着微弱 的磁场
在地磁流 体中持续 发生着差 异运动或
对流
按照磁流体力学的规律,地核物质和原有弱磁场相互作用, 引起一种自激发电机的效应,使原来的弱磁场加强起来,由 于热能的消耗。磁场增强到一定程度就未定下来以形成现在 的基本磁场。
极区等磁偏图
2.地磁场的时间变化
地磁台上对各地磁要素的连续记录叫做磁照图,由任一一 磁照图可见。地磁场和地球的重力场是不一样的,每日都 有着明显的时间变化,最大的变化幅度有时能达到总地磁 场的千分之几或者更高。变化可分为长期的和短期的。长 期变化源于地磁内部的地磁物质运动,于每年的平均值中 显示出来。短期变化来源于电离层的潮汐运动的太阳活动 的变化可由每日的记录计算。短期的变化和干扰变化两大 类。平静的变化是经常出现的,比较有规律并有确定的周 期,这包括太阳变化(Sq)、太阴日变化(L)和季节变化。 Sq和日地的相对位置有关系,周期是一个太阳日。在Sq变 化中,H的变化可达30——40伽玛,D的变化可达10'。L和 月地的相对位置有关系,以太阴半日周期为主,变化幅度 比Sq小的多。
构和电磁性质有关,人们发现,外部的磁场变化要比内部的 (即感应的)大几倍,而且两部分的变化有一定的联系。
2.地球内部的Biblioteka Baidu导率
地球内部的电磁性质主要是电导率和电导率。磁导率的变化 不大,主要是电导率的变化。假定电导率只和深度有关系。 若知道电导率随深度的分布,就可以计算地面的感应磁场,
反过来,若测得感应磁场, 则计算地下导电率随深度的 分布时,解答却不是唯一的,
影响岩、矿石磁性的主要因素
岩石的矿物成分 磁性矿物的颗粒大小、结构 形成环境 温度和压力 消磁场的影响
五 地磁的应用
1.地磁发电 2.地磁探矿 3.地磁预报 4.解释自然现象
心得
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作为大二的学生,我们接触的关于磁学的东西并鼻屎很多,因 此在内容上难免有错误之处,在这我们特别感谢纪新林老师, 因为,老师在我们不会的方面给了我们很大的帮助, 未来,无论还有多少晦暗或辉煌的未来,未来的还在未来。 你只需把握好今天,让每一分钟都过得精彩!
岩浆岩的磁性:侵入岩的不同岩石,其磁化率的平均值随 着岩石的基性增大而增强。他们的磁化率,均具有数值分 布范围的相同特征,超基性岩是岩浆岩中磁性最强的。喷 出岩在化学和矿物成分与同类侵入岩相近,其磁化率一般 特征相同,由于喷出岩迅速且不均与冷却,结晶速度快, 使磁化率离散性大。
变质岩的磁性:变质岩的磁性变化很大。正变质岩的磁性 母岩很近,其磁性有铁磁性—顺磁性与铁磁性两组。副变 质岩的磁性也与母岩相近,一般具有铁磁性-顺磁性。变质 岩的磁性还与变质岩过程中各种因素有关,与外来性和原 生性有关。磁性还与其重新组合、重结晶有关。
地球的磁场
2013级勘查技术二班学生做
小组成员;李龙坤 高力
指导老师:纪新林
2015.6.03
目录
1.地磁场和它的变化 2.地磁场的成因 3.地磁与地电 4.岩石的磁性 5.地磁的应用
一.地磁场和它的变化
1.地磁要素
由于地磁场强度很弱,不超过0.6奥斯特,因此在地磁工作中,常用 万分之一作为磁场的强度的单位,叫做1伽玛。 地磁场强度F在空间上是一个有方向的量,可以分解为向北、向东和向下 三个分量X、Y、Z,或用别的方式分解为三个分量。最常用的是:F在水 平面上的投影H,叫做水平强度;H与正北方向的夹角D叫做第词偏角;还 有F对于水平面的倾角I,叫做地磁倾角,无论是XYZ还是HDI都可以确定 地磁场强度的大小和方向,所以F把2他们叫做地磁要素,在上面七个变量 中,存在以下四个独立关系:
关于地球内部的电导率变化有以下几点比较一致的意见: 1)在地球内部,点到率随地球深度而增加;2)在60— 100公里附近,电导率有显著的变化,约增高一个数量 级;3)在约400-700公里的深度,电导率又有显著的变 化,此处可能相当于地幔中的过渡层,
3.岩石的磁性
地壳中的岩石处在地球的磁场中,从他们形成时,就受其 磁化而具有不同程度的磁性。一般而言,岩浆岩的磁性较 强而沉积岩磁性较弱,变质岩的磁性视变质作用而定。在 岩浆岩中火山喷出岩的磁性较侵入岩强。基性岩的磁性大 于中性岩,中性岩相对大于酸性岩的磁性。
Y2=X2+Y2+Z2 ,H2=X2+Y2
Y=HsinD ,Z=HtanI
为了描述地磁场强度的分布情况,时常在地图上将各地的磁要素相 等的地方用曲线链接起来,做成各种等值线图,如,等磁偏图、等 磁倾 图,等磁力图等,
上面就是归算到1955年的两幅世界等磁偏图和等磁倾图。这 些图具有某些特征。等磁倾线比较规则,趋势大致与地理纬度 平行。磁倾角为零的那条等值线和地理赤道很相近,有时也叫 做磁赤道,但这个名词更常用于另一种意义。由此线往南或往 北,倾角都渐渐加大。倾角为90度的地方是两个小区域,哪里 的水平强度等于零,垂直强度约为0.6奥斯特。这个区域叫做 磁倾极。北倾极在加拿大境内,但南磁倾极并不与它正相对。 磁倾极不是固定不变的。自由观测记录的几个世纪以来,偏了 好几度。
2.非发电机假说
永久磁化说: 热电效应
3.其他模型
在地球早期历史中其内部建立的剩余电流 回转磁效应 Hall效应 电流磁效应 差动自转效应 磁暴的电磁感应 能斯脱-埃廷豪塞尔效应
三.地磁与地电
1.地下电流
地下电流主要是由变化磁场直接感应的。东西向地电分量和 南北向地磁变化有关。南北向地电分量和东西向地磁变化有 关。地电对地磁场又有反作用,从而也影响了地面磁场。这 个反作用叫做感应磁场。感应电流和感应磁场都和地球的结
参考文献
傅承义编著.地球十讲:1976.09 杜志瀛.磁和地磁:1997.01 R.T.梅里尔,M.W.麦克尔希尼.地球磁场——它的历史、起
源以及其他行星的磁场:1983.09 金孟祖.地球概论:1983.01 杨正华.岩石物性概论
沉积岩的磁性:一般来说,沉积岩的磁性较弱。沉积岩的 磁化率主要取决于副矿物的含量及成分(如磁铁矿,磁赤 铁矿、赤铁矿、以及铁的氢氧化物)。而造岩矿物如石英、 长石、方解石等,对磁化率无贡献。沉积岩的天然剩磁来 源于形成沉积岩的母岩,与母岩剥蚀下来的磁性颗粒有关。 一般粗粒离母岩近,磁性较强,细粒反之。