地磁测深的发展与现状

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(MT)和地磁测深(GDS)。 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。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(不需要测电场)计算地下电性结构的。     

基于地磁坐标的多地磁台站日变改正方法

传统多地磁台站日变改正都基于地理坐标,通过改进计算方法的方式来提高日变改正精度,本文通过比较分析传统日变改正的方法,并根据地磁坐标与地磁场强度具有更强相关性的特征,提出基于地磁坐标进行拟合的日变改正方法——地磁坐标拟合法。实验结果表明,基于地磁坐标的多站日变改正方法普遍提高了日变改正的精度,为多站日变改正提供了新的研究思路。     

安庆地震前地磁异常特征

计算并分析了2011年1月19日安徽安庆M4.8级地震前后地震震中周边主要地磁台站地磁转换函数参数变化特征,总结了安徽安庆地震前华东片主要地磁台站地磁资料垂直分量变化特征。结果表明:在安徽安庆、江西瑞昌与湖北阳新交界发生的2次中强地震前,九峰、泾县、金寨3个地磁台的转换函数部分参数出现不同程度的异常变化。安徽安庆地震前,中国大陆东部地磁低点时间出现位移,地磁日变形态还发生了明显的畸变。进一步深入分析结果显示,地磁低点位移的产生机理主要与地下介质的电性质改变有关,与空间电磁环境影响不大。     

地磁逆转突发和星际灾变幕

在绝灭事件和古陨石坑年龄的记录中,所观测出的26—32百万年周期性,是由周期性的行星表面自然轰击造成,这种可能性好像已成事实,这一天文钟(astronomical clock)也影响到地磁逆转.然而,在地磁逆转记录中,观测到一个近似30百万年的谐波,现在发现这个时限具有随机性,而早期报道的32—34百万年的逆转记录,可能是一个较好的人工测定的基础数据.在此,我们考查了地磁逆转和那些在频繁逆转期间发生的灾变幕之间的时间关系.由于地磁历史包括频繁逆转的长期阶段与固定极性阶段交替的历史,所以,我们的合理判断是,在频繁逆转的相对不稳定期间,地磁场对灾变应该是最敏感的.在地磁逆转频率中,我们发现突发间隔大约为30百万年,这和灾变幕是一致的.这些突发可以看作是地球灾变的地磁待征,我们倾向把它们归因于在轰击期间增加了地核紊流的结果.在固定极性的长期阶段,逆转突发的消失归因于这些阶段地磁动力的双稳定振荡失灵.     

地磁日变不同时段特征差异及对地磁日变改正的影响

海上工区地磁数据与远端台站地磁日变资料之间的相位差(即时差)和幅值差仍然是影响海洋磁力测网精度的难点。作者依据东海两侧的台站和3个更高纬度的欧洲台站,分析和统计了日变曲线日间、夜间以及强磁扰等期间的形态特征、相位差、幅值差等要素的数值差异。结果显示：在日间,台站间的相位差(时差)是不断变化的,导致午时左右有较大的幅值差;在夜间,台站间资料具有吻合的相位,幅值差多小于4 nT;在磁暴等强磁扰活动期间,台站间的相位一致,幅值差甚至小于平静日期间的幅值差,根据大洋实测资料,磁暴期间与平静日的测线交点差的绝对值小于3.2 nT。台站间地磁日变资料的相位差和幅值差的变化特征有助于海洋地磁资料的日变改正。     

东北地区大地磁异常的初步研究

近年来,通过地磁场研究地壳深部问题愈来愈为人们所重视。本文通过研究大地磁异常来推断和分析东北地区深部构造和地壳结构。 一、地磁场的泰勒多项式模式和大地磁异常 地球磁场是由内源场和外源场两部分组成的。内源场是地球本身产生的磁场,约占地球磁场的99.5％,这就是通常说的基本磁场。大地地磁测量数据经过通化(对观测资料进行变(化磁场和长期变化校正)以后即可获得同一年代的基本磁场。基本磁场是由正常磁场和异常磁场组成的。正常场是地核场,是由地核内部原因产生的中心偶极     

地磁异常的映震能力

本文应用EIS2 0 0 0软件对龙岩台自 1 989年 1月 1日至 2 0 0 0年 6月 3 0日的地磁资料进行处理分析 ,寻找地磁异常与地震的对应关系。     

中国区域地磁异常的提取及分析

区域地磁异常的提取对于研究地壳区域的、深部的情况是很有益的。为此,采用地磁台站的多分量磁场强度,经过处理获得了区域地磁异常,提供了丰富的地质信息。     

利用IGRF模型计算全张量地磁梯度

国际地磁参考场(IGRF)是一种描述地球主磁场的国际通用模型。目前利用该模型能够计算任意点位的地磁七要素,但随着航空全张量磁测技术的发展,对地球主磁场的全张量磁梯度数据有着迫切的需求。笔者梳理了IGRF模型的计算原理并进一步推导出球谐展开的全张量磁梯度表达式,实现了任意给定点位地磁场七要素和全张量的计算,并用地磁七要素与美国国家海洋和大气管理局(NOAA)网站计算数据进行对照,结果准确可靠。绘制了某地区地磁场的全张量磁梯度等值线图,结果满足Laplace方程,为航空全张量磁梯度测量中选择学习飞行工区和飞行高度提供了理论依据。     

地磁总强度梯度的计算与分析

不仅要知道地磁场的分布规律,而且要知道地磁场梯度的分布规律。本上根据地磁场的高斯理论和地磁场的球谐模型,计算出中国及其邻近地区地磁总强度的水平梯度(南北方向和东西方向)和垂直梯度,绘制出相应的等值线图,并分析了总强度梯度的分布规律。地磁总强度的水平梯度和垂直梯度,主要随纬度变化,与经度关系不大。值得注意的是在我国的中心地区,地磁总强度的水平梯度值最大。     

南北地震带地磁加卸载响应比应用研究

强震前孕震体环境由于应力变化引起介质电导率等电磁性质的改变,区域地磁场垂直分量日变曲线会出现相位和幅度变化,地磁加卸载响应比是识别幅度异常的有效方法。计算了南北地震带及邻区18个显著地震事件前震中周边地磁台站垂直分量加卸载响应比,分析了地震前后地磁加卸载响应比时空分布特征及产生机理。研究结果显示:(1)在排除空间天气、台站周边观测环境、仪器及监测系统等因素的前提条件下,部分中强地震前,地磁加卸载响应比出现异常,占比44.4%。(2)地磁加卸载响应比阈值受纬度影响,同经度条件下,纬度越大、阈值越小;经过反复调试与对比,计算结果显示南北地震带北段响应比阈值为3.0、南段及西南地区为3.1。(3)一般情况下,异常出现后6个月内,发生中强以上地震,异常台站数量越多,对应的地震震级越大;中强地震震中位于阈值线附近可能性较大。     

地磁生物学

地磁生物学(Geomagnetobiolog)是地球物理生物学的一门分支学科,是地磁学和生物学之间的一门边缘学科。主要研究地磁场及其时间变化和空间分布的不同对地球上生物(包括动物、植物、微生物和人类)作用的规津(包括对人体的生理活动、疾病以及对动物、植物的发育、生长等影响)和机理,以及利用其对不同生物系统的不同效应于农业、医学、畜牧业、水产养殖、生态环境,乃至交通管制等问题。此外,它还研究地磁场在生命起源和演化     

大地磁测深法

在研究地球深部构造的区域地球物理探测工作中,大地磁测深法是一种最为简单易行、成本低廉的方法,它已用于世界的很多地方,如美国、加拿大、澳大利亚、苏联、英国、日本、印度、南非、肯尼亚、冰岛、北大西洋等地。根据大地磁测深资料可以求出地球内部不同电性层的深度和电导率,从而可以进一步推断地下物质成分、构造和温度的变化。     

驱动板块动力源之一—地磁斥、引力初探

板块运动驱动力是当代全球动力学研究的核心问题这一。通过地磁斥，引力生产与板块运动密切关系的总结，地磁斥力与地磁引力驱使板块运动的同时效应，古－今和深－浅地磁斥，引务相对大小的计算，板块俯冲深处与地幔前缘间冷接触关系的确定，板块体磁针式转动，全球构造运动与磁暴和地磁斥，引力联合效应的讨论，初步提出地磁斥，引力可作为驱动板块动力源之一，驱动板块运动是地球自转力，重力，地幔对流和地磁力综合作用的结果。     

局部地区地磁日变及拟合方法研究

根据沙河、正定、商丘、东营四测站三天同步测量所获取的地磁日变数据,提出了三种局部地区地磁日变的拟合方法;井通过对四测站三天地磁日变曲线的分析发现了时差对日变曲线的非均衡影响以及东营日变具比较明显的海岸效应之影响。     

漳华龙地区地磁异常与地震对应关系分析

选取龙岩台的地磁资料,总结漳华龙地区震例,用压磁效应、感应磁效应等理论解释、分析地震与地磁异常的对应关系。结果表明,不同类型的地震,在孕育地震的不同时期,有不同的地质构造运动,产生的地磁异常也是不尽相同的。地磁异常的显著程度不仅与地震的应力降、震级、以及岩石的磁性有关,还和震源机制关系很大。     

考虑日变影响的小尺度地磁无源导航方法

地磁无源导航是利用地磁场信息来限制惯性导航系统的误差增长,满足潜艇自主性、隐蔽性和高精度的要求。笔者介绍了地磁无源导航的发展,分析了以往研究存在的问题并指出:①潜艇无源导航必须利用小尺度的、实测的地磁图,而不能直接用国际地磁参考场IGRF;②利用地磁场导航必须考虑地磁日变的影响。阐述了利用卡尔曼滤波进行地磁无源导航的原理和算法,同时作了仿真试验,结果表明达到了用地磁场辅助惯性导航的效果,并叙述了地磁日变特征,讨论了消除日变影响的方法,在无连续磁暴日出现的前提下,提出了解决方案,通过均值日变校正,在一定程度上减小了日变干扰,最后以小尺度的东海某区海洋地质调查中的地磁异常数据库资料对潜艇无源导航过程进行了仿真试验,修正了潜艇的导航定位。     

灾害频发和地磁减弱的关系

近年来全球强震频发,其灾难发生的原因可能是由地磁减弱引起的。研究表明,地磁减弱的原因在于两极冰盖融化导致地壳和地幔转动惯量增大及自转减慢,由此引发核幔差异旋转在数值和方向上的改变。在磁场减弱和磁极反向过程中,太阳辐射的增强和核幔热能的释放与灾害有一一对应关系。这一研究结论与美国学者最近发现的“浅核磁场”相一致。全球变暖与地磁减弱的相关性表明,气候变暖不仅会导致海平面上升,而且会导致频繁的地震、火山活动。     

中国地区地磁正常场模型研究

基于2000年中国地区的实测地磁3分量数据,分别选用Taylor模型和第四代地磁场综合模型--CM4计算并绘制出正常场分布图.由于2种正常场分布较为相似,为了进一步比较研究,分别将实测值减去2种正常场模型值以得到2种磁异常值,并利用曲面Spline模型绘制各地磁分量磁异常图,结果显示:2种异常图分布基本一致,以CM4模型作为正常场与国界外的地磁分布结合得较好,适合进行大尺度的磁场研究,计算的磁异常分布在国内以负异常为主;以Taylor模型作为正常场适合进行局部区域的磁场研究,获得的磁异常图正负分布较为均匀、合理.     

地磁三分量日变幅值分析

由地磁三分量日变幅值分析 ,寻找日变幅的周期性变化规律 ;由ΔZ/ΔH =A +B(ΔD/ΔH) ,计算ΔZ/ΔH值 ,寻找其异常变化与地震之间的对应关系。