磁的方法

可以测量地球的总计磁场或者是场在不同方向上的分量。最古老的磁探矿仪器是磁探矿仪指南针,用来测量磁场方向。其他仪器包括磁天平和磁通门磁力计.大多数磁测是用proton-precession光泵磁力计,它要精确得多。质子磁强计测量的是普通水容器中磁极化质子的再定向(进动)在线圈中产生的射频电压。光抽磁强计利用了原子核的原理共振还有铯或铷蒸汽。它可以通过测量光诱导(光泵浦)之间转变的影响来检测微小的磁波动原子能所依赖的级别磁场强度

磁调查通常由飞机携带磁力计,在勘探石油矿床时,在海拔约500米(1米= 3.28英尺)的高度上以平行线间隔2至4公里飞行,在寻找矿物浓度时,在距离地面约200米的高度上以0.5至1公里的直线飞行。进行地面测量以跟踪磁场异常从空中进行的发现这种测量可能涉及相距仅50米的观测站。磁力计也由研究船拖曳。在某些情况下,在梯度计的布置中使用两个或两个以上的磁力计,彼此相距几米;读数之间的差异表明磁场梯度。地面监测器通常用于测量地球磁场随时间的自然波动,以便进行修正。在大磁波动(磁暴)期间,测量一般暂停。

磁效应主要来自易感物的磁化诱导岩石地球磁场.大多数沉积岩磁化率很低,因此对磁性几乎是透明的。因此,在石油勘探中,磁性被消极地使用异常表明缺乏可勘探的沉积岩。磁学被用于绘制火成岩和变质岩的特征,可能是断层、岩脉或其他与矿物浓度有关的特征。数据通常以a的形式显示轮廓磁力图,但解释往往是在剖面上。

当温度高于温度时,岩石不能保持磁性居里点(大多数磁性物质的温度约为500°C),这将磁性岩石限制在地球内部的40公里以上。地磁场的来源一定比这更深,现在人们相信是外核传导物质的对流产生了磁场。这些电流与地球的自旋耦合,因此磁场——当时间平均时——是沿着地球的轴方向的。水流以一种有点不稳定的方式随着时间逐渐变化这种效应有时会相反,这就解释了地球磁场的时间变化。这是问题的关键磁流体动力地磁场理论(参见地球:稳定磁场的来源).

重力方法

地球的重力场可以通过测量物体在真空中自由落体的时间、测量钟摆的周期或其他各种方法来测量。今天几乎所有的重力测量已经结束了重力仪.这种仪器通常由一个附加在弹簧上的重物组成,弹簧随着重力的增加或减少而拉伸或收缩。它的设计目的是测量重力加速度的差异,而不是绝对大小。地球物理测量中使用的重力仪精度约为0.01毫伽(mgal;1 mgal = 0.001厘米每秒每秒)。也就是说,他们能够探测到地球引力场的差异,小到一亿分之一。

重力差异是由于局部密度差异造成的。具有勘探价值的异常常在0.2 mgal左右。由于海拔高度(1米相当于约0.2兆瓦特)、纬度(100米相当于约0.08兆瓦特)和其他因素的变化,数据必须进行修正。陆地上的重力测量通常包括每公里的读数遍历一圈几公里宽。读取重力仪只需要几分钟,但准确地确定位置和高度则需要付出很大的努力。当直升机用于运输重力仪时,惯性导航有时被用于确定高度和位置。海上重力仪在水面舰船上使用时安装在惯性平台上。船的速度和方向会影响重力仪的读数并限制测量精度。除了区域研究外,飞机的加速度太大,无法进行重力测量。

在大多数情况下,密度沉积岩的压力随着深度的增加而增加,因为压力的增加导致孔隙度的减少。隆起通常会使密度较大的岩石靠近地表,从而产生正重力异常。断层移位不同密度的岩石也会导致重力异常。盐穹顶通常产生负异常,因为盐的密度小于周围的岩石。这些褶皱、断层和盐穹窿会圈闭石油,因此探测与它们相关的重力异常在石油勘探中至关重要。此外,重力测量有时也用于评价矿体中高密度矿物的含量。它们还提供了一种定位隐藏洞穴、旧矿井和其他地下洞穴的方法。