În prima aproximare, câmpul magnetic al Pământului poate fi asemănător câmpului unei sfere omogene magnetizate sau câmpul unui dipol () situat în regiunea centrului Pământului. Axa unui astfel de dipol față de axa de rotație a Pământului este 11.5. Locurile în care extensiile axei acestui dipol ies la suprafața pământului sunt numite poli de geomagnetică. Se obișnuiește să se considere polul magnetic aproape de polul geografic nordic (între ele de aproximativ 1400 km), polul geomagnetic sudic (negativ). Dimpotrivă, polul magnetic aflat în Antarctica este polul geomagnetic nordic (pozitiv). La poli, componentele verticale ale inducției magnetice sunt aproximativ egale cu 60 μT, iar componentele orizontale la zero. La ecuator, componenta orizontală este de aproximativ 30 μT, iar componenta verticală este zero.
După cum se poate observa din harta (Figura 2.2), câmpul geomagnetic al Pământului diferă semnificativ de câmpul dipol, formând cel puțin patru (două în nordul, unul în sud, unul în Africa) anomalii puternice geomagnetice. Acestea sunt numite continentale sau continentale (), iar originea este asociată cu prezența unor dipoli magnetici suplimentari pe partea superioară (
3000 km) și inferioare (
5000 km) limitele nucleului "lichid". Pe teritoriul Rusiei există o parte pozitivă a anomaliei din Asia de Est.
Câmpul normal (sau principal) câmpul geomagnetic () este considerat a fi uniform glob magnetizat () și dipoli suplimentare în nucleu, cauzând anomalia continental (), adică O hartă cu dimensiuni epocale este un câmp geomagnetic de referință internațional sau un câmp magnetic normal.
Hărțile sunt construite în 5 ani. Ele se schimbă oarecum de-a lungul anilor, având în vedere atât variațiile de timp ale câmpului, și apariția unor noi date globale anchete magnetice (spațiu, aer, terestru, acvatic).
Abaterile vectorilor magnetice ale valorilor observate () ale câmpului normale vor fi anomalii regionale () sau local (), în funcție de zona în care acestea se obțin :. Partea anormală a câmpului magnetic permanent al Pământului transmite informații despre structura geologică a straturilor superioare ale crustei pământului.
Anomaliile regionale - de exemplu, Kursk - se extind în zone mari și sunt asociate cu prezența unor structuri mari compuse din roci și minereuri de fier cu proprietăți magnetice mari. Fiind în câmpul magnetic al pământului, au magnetizat și au creat un câmp anormal suplimentar care depășește câmpul normal în locuri individuale cu 2 până la 4 ori.
Anomaliile locale sunt cauzate de magnetizarea diferită a structurilor geologice sau a depozitelor de minereuri. Anomaliile regionale și locale sunt pozitive și negative. Pentru pozitiv, este obișnuit să se ia în considerare acelea pentru care și coincid cu componenta corespunzătoare a câmpului normal, iar cele negative sunt cele pentru care sunt opuse în direcție. Anomalii pozitive prevalează în emisfera nordică și în Rusia.
Astfel, câmpul magnetic constant constant al Pământului () este compus din câmpuri normale și anormale:
Observațiile câmpului magnetic al Pământului pentru o perioadă lungă de timp și studii paleomagnetice arată că intensitatea câmpului magnetic și a elementelor sale variază în funcție de timp. Aceste modificări se numesc variații. Se obișnuiește să se facă distincția între patru tipuri de variații magnetice: perturbații seculare, anuale, diurne și magnetice (furtuni).
Un câmp magnetic alternativ sau variații (furtuni anuale, diurne, magnetice) cauzate de procesele externe care apar în ionosferă sunt suprapuse pe câmpul permanent al Pământului. Variațiile anuale sunt modificări ale intensității medii lunare a câmpului magnetic. Ele sunt caracterizate printr-o amplitudine mică (zeci de nT).
Variațiile zilnice sunt asociate cu variațiile zilei solare și lunare în intensitatea câmpului geomagnetic datorită schimbărilor în activitatea solară. Maximul de variație este atins în timpul zilei și la confruntarea Lunii. Variațiile anuale și diurne sunt variații netede, periodice, neperturbate. Intensitatea lor crește de la ecuator la poli, ajungând la 200 nT.
În plus față de variațiile neperturbate, există variații perturbate, care includ variații de impuls neperiodic și furtuni magnetice. Furtunile magnetice sunt de intensitate diferită - până la 1000 nT și mai mult, mai des în latitudinile nordice și sudice. Ele apar sporadic și trec pe întreaga suprafață a pământului fie simultan, fie cu o întârziere de câteva ore. Durata furtunilor magnetice variază de la câteva ore la mai multe zile. Există o legătură clară între intensitatea furtunilor magnetice și activitatea solară. În anii maximelor activității solare, a căror perioadă este de aproximativ 11 ani, se observă cel mai mare număr de furtuni. furtuni magnetice perturbatiile dependente în ionosferă, care, la rândul lor, sunt legate de exploziile solare și sosirea la grinzile corpusculare Pământ. Furtunile magnetice sunt însoțite de aurouri, deteriorarea comunicațiilor radio, apariția câmpurilor magnetotellurice (a se vedea 7.1). În magneto-prospectare, este necesar să se ia în considerare și să se excludă variațiile câmpului magnetic.
Astfel, într-o formă mai generală, vectorul total al forței și anomaliilor câmpului alternativ al Pământului poate fi reprezentat ca:
Anomaliile magnetice regionale și locale depind de intensitatea magnetizării rocilor, atât magnetice moderne (induse de magnetizare) cât și magnetice reziduale (magnetice reziduale) de câmpuri magnetice, adică aceasta este o sumă vectorială. Magnetizarea indusă a oricărei probe de rocă este egală cu, unde (kappa) este susceptibilitatea magnetică și a este vectorul total al câmpului geomagnetic constant. Totuși, același eșantion poartă informații despre magnetizarea care exista în momentul formării stâncii și sa schimbat într-un mod complex până în prezent. Se numește reziduală (). Împreună cu raportul dintre magnetizării reziduale cuantifică proprietățile de rocă pentru a menține sau de a schimba magnetizării pentru toată vârsta lui, ceea ce face poate ca multe milioane de ani.
Un exemplu de materiale și minereuri care au un câmp magnetic puternic, chiar și atunci când sunt protejate de câmpul magnetic al pământului sunt magneți artificiali sau probe magnetite naturale, în care magnetizarea este stabilă datorită magnetismului rezidual.
Abilitatea materialelor și a rocilor de a magnetiza este caracterizată de susceptibilitatea magnetică () - proprietatea magnetică principală a rocilor.
În sistemul C, este o cantitate fără dimensiuni. Practic se măsoară în 10 - 5 unități. Xi. În roci diferite, acesta variază de la 0 la 10 unități. Xi. Conform proprietăților magnetice, mineralele și rocile sunt împărțite în trei grupe: diamagnetice, paramagnetice și feromagnetice. În roci diamagnetice, susceptibilitatea magnetică este foarte mică (mai mică de 10-5 unități Cu) și negativă, magnetizarea lor fiind îndreptată împotriva câmpului de magnetizare. Multe minerale și roci aparțin diamagnetic, de exemplu, cuarț, sare de rocă, marmură, ulei, gheață, grafit, aur, argint, plumb, cupru etc.
În roamurile paramagnetice, susceptibilitatea magnetică este pozitivă și, de asemenea, mică. Paramagneticul include cele mai multe minerale, roci sedimentare, metamorfice și igneous.
Deosebit de mari (până la câteva milioane de unități de 10 -5. C) au minerale feromagnetice care includ magnetit, Ti-magnetit, ilmenit, pirotină.
Tabelul 2.1 prezintă valorile unor minerale și roci formate de rocă. Din tabel se poate observa că mineralele feromagnetice sunt puternic magnetice. Printre rocile igneous, cea mai mare susceptibilitate magnetică sunt rocile ultrabasice și de bază, rocile slabe magnetice și magnetice. În rocile metamorfice, susceptibilitatea magnetică este mai mică decât cea a celor ignifugi. Pietrele sedimentare, cu excepția unor gresii și argile, sunt practic nemagnetice.
Tabelul 2.1.
Magnetic para- sensibilitate și materiale feromagnetice scade odată cu creșterea temperaturii și în mod esențial dispare la temperatura Curie, la care diferite minerale variază 400-700 C. Adâncimea maximă de control magnetic este de aproximativ 25 - 50 km. La adâncimi mai mari, temperaturile subsolului depășesc punctul Curie, iar toate stâncile care apar aici devin practic la fel de nonmagnetice.
Sensibilitatea magnetică într-o stâncă nu este întotdeauna aceeași în toate direcțiile sau izotropă. Poate varia în direcții diferite, crescând în planul de așezare a rocilor metamorfice sedimentare și schistose, scăzând într-o direcție perpendiculară. Diferențele pot ajunge la 20%.
Structurile geologice explorabile și minereurile cu susceptibilitate magnetică se află printre pietrele gazdă cu susceptibilitate. Prin urmare, ca și în prospectarea gravitației, este de interes o susceptibilitate magnetică excesivă sau eficientă. Valorile pot fi atât pozitive, cât și negative, diferite în magnitudine. Datorită diferenței de zero, apar anomalii magnetice.
Sensibilitatea magnetică este măsurată atât pe eșantioane de piatră, cât și pe fond natural. Folosind așa-numitele magnetometre astatice (a se vedea 5.1), se măsoară proprietățile magnetice ale probelor de formă arbitrară. Numărul de eșantioane dintr-o rasă ar trebui să fie de câteva zeci, astfel încât rezultatele să fie justificate statistic. Pentru a studia în condițiile naturale de apariție a rocilor, sunt utilizate diferite kappametre.
Trimiteți-le prietenilor: