词条 | 地磁测深 |
释义 | § 正文 地磁测深的发展与现状 张贵宾利用天然电磁场研究地下电性结构的电磁法(EM)主要有两种——大地电磁测深=(T)和地磁测深(MGD8。) 地磁测深以天然时变磁场作为施感场源,所以成本低廉。这是和大地电磁测深法一样共有的明显优点。地磁测深 更重要的是它还具有一些大地电磁测深法所不能相比的优势。 第一 , 所谓地磁测深,是仅仅根据地磁时变记录(需要测电场)计算地下电性结构的。不 免去电场观测必然使野外施工简便,相应地也减少了异常资料产生误差的机会。 第二,地磁测漂法的探测深度范围大。一方面它可以象大地电磁测深法一样探测地壳上地幔范同内的或浅或深的电性结构,另一方面那些分布范围具有垒球性,观铡时间具有长期性的地磁台的三分量地磁记录比大地电磁测深资料具有周期长、低频成分丰富的特点,故利用它们可探测更深舶地电结构事实上地磁测深的探测范围是浅至地壳上地幔,深至下地幔外核的数千公里。而大地电磁测深最深也仅达到10200-0km。目前,地磁测深在构造勘探、地壳地幔外核结构研究、地热场研究地震预报等方面均在发挥它的作用。当然它与大地电磁测深相比研究的程度低。尤其国内这方面的研究不多。 研究地磁测深问题所涉及到的参数有两类 第一类是和地下电导率有关的响应参数,第一类响应参数的确定是为了反演地下电性结构,是方法的目的所在:地磁 第二类是和外部施感场源有关的参数,第二类场源参数的确定是为反演地下电性结构这一主要目的服务的。和地下电导率结构有关的响应参数又分为两种,一是与电导率径向分布有关的参数,磁-HzHx如l/内外场源之比以及与磁场水平分量的水平梯度有关的参数=nzl (Hxaalz+al)二是与电导率横向不均匀分布有关的参数,日即,如转换函数(rnfntasefcin)和感应矢量(nucinorw)使用不同的响应参数形成了不同的地untodiotoro。 § 磁测深方法 研究探测地下电导率横向不均匀分布 利用转换函数和感应矢量研究地球内部横向不均匀的电性结构和地震引起的深部电导率异常是地磁测深的一个方面问题。Wis(91首先在东德对地磁场垂直分量的ee157长期变化进行了系统的分析,继而他(92提出了Wis16)ee矢量的概念。Pakno risn(99提出了Pakisn矢量的概念。随后许多人应用这种方法在世界各地区进行15)rno研究(as,18-Baksote17jtet90bemih90n和ty,94unid,17-Evrteet和Hyd—nna,97Cohrn和Hynma,90。果表明:方法在研究海洋效应岸效in16jcaedn17)结该海应.岛屿效应、海峡效应等方面效果较好。在研究壳幔电性横向结构方面取得了成果。 国内也有许多学者进行这方面研究。他们利用地磁台记录的地磁短周期变化探测电导率 异常,达到研究震磁效应从而预报地震的目的。祁贵仲 侯作中等(91分析了渤海 18)周围2个地磁台资料,发现包括唐山震区在内的渤海湾地区存在着地磁短周期变化异5常,他们拟台了该异常变化相应的上地幔高导层电性结构。侯作中等(9018)收集并分析了云南省9地磁台站地磁变化资料,发现云南省区存在地磁短周期变化异常。 长春地质学院学报研究探测地下垂向电性结构研究中地幔以下深度电性结构这样的垒球性问题在地磁测深中占很大的比例。地磁 这方面国外文献很多,如Baks16)Roe-(96、cn(99、brs18)ShuizLasn(97/-和re18)Basm和Jd16)等。对于这种垒球范围的问题,传统的处理方式是将地球的电soay(98导率假设为球状成层对称的。所使用的参数主要是内外场源之比或者是磁比prc(92和srvsaa(95研究了考虑场源尺度的大地电磁测深理 2ie16)iatv16)论。根据PRC理论,一些地球物理学家建立起了均匀层状地电结构的地磁测深理论,IE 在地壳上地幔研究中得到了广泛的应用。因为对于大陆区域范围说来假设为水平层状半 空间是合理的,没有假设为球状成层对称的必要性。WHIA(93,M16)通过拟合加拿 大极地群岛mod的一个地磁变化异常来研究地下的一个高导层。cae等(97ul湾nr16)研究了美国西南到加拿大西南一线山脉区的上地幔结构。lily(95研究了le17)prc理论为基础的地磁测深中的场源特性——行波和驻波,并尝试了根据澳大利亚地ie 磁仪台阵资料来确定场源性质的可能性。lily和son(96根据北美和澳大利亚 le]ael17)的1套地磁仪台阵资料进行了深部电导率计算的研究。这方面工作笔者所见唯一的国内8研究是严大华(90的工作他分析了17年余山台几个磁暴时的地磁记录,得出该19)91地区上地幔高导层深度约为9km,厚度约4k的结论。文中首次提出了“02m穿透周期 的概念。 陈伯舫(9318)对严大华(9018)文章进行了讨论,提出了不同的意见,认为后者理论上欠妥。从研究范围来看,地磁测深分为垒球、区域、局部和点地磁测深。目前在球坐标系下将地球的电导率假设为成层球状对称的来研究整个地球电性结构的地磁测澡发展很快。局部和点地磁测深与大地电磁测深相比研究的成熟性相对的低些。因是地磁演深而原i 有其特殊性,其中最主要的是它不能象大地电磁测深那样将场源看成是均匀平面电磁波 垂直入射大地。必须考虑场源是非均匀的,就给局部和点地磁测深研究增加了困难。这因此笔者认为场源未知是局部和点地磁铡深发展缓慢的根本原因。如果能对此提出有效的 解决办法,磁测深必将成为又一个有效地提供地下电导率信息的极好的地球物理方法。地作者(90对地磁测深理论及应用问题进行了研究,其目的是提出一个以勘探为19)目的的点地磁测深方法。该文以prc理论为基础,借鉴大地电磁测深的研究方法,提ie出一整套根据磁暴时地磁记录探测地壳上地幔垂向电性结构的方法,包括理论研究、资料整理和反演解释方法等,它完全不同于以往的地磁测深,为利用地磁测深法来研究地 下垂向电导率分布开辟了新的途径。文中选择长春、通化、磐石地磁台18年3月和699 月磁暴资料进行处理,计算了长春和通化两点的地磁测深视电阻率曲线。对这些曲线进 行反演,得到了测点地下电性结构的基本特征,特别是求出了上地幔高导层的深度——长春约9k,通化约10m。该结果与其它有关资料对比是吻合的见地球电磁感应。[1] |
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