如指南针或罗盘就可敏感反映这种磁场的存在
地磁场是一个矢量场，分布范围从地核到 空间磁层边缘的各处。
地磁场是磁法勘探的基础。
第一章 地球的磁场
地磁场：地球周 围存在的磁场。 宏观上看，地球 磁场与位于球心 的磁偶极子磁场 相似；
➢ 地球磁场近似于放在地心 的一个磁偶极子磁
一、地磁要素
从量的角度描述地磁场， 建立一个空间直角坐标系
统，定义磁力场的各个要素， 并用数学公式表示各要素的 换算关系。
坐标系建立： 设以观测点（O）为坐 标原点 X轴正向指地理北，Y轴 正向指东，Z轴正向垂直 向下。
➢ 观测点的地磁场矢量（T） 为任意方向，它在坐标系内 可分解为以下分量：
地球有两个磁极，在地理北极附近 的磁极叫北磁极，具有S极性，反 之亦然。
磁轴与地球旋转轴不重合，大致相 交11.5°。
不同纬度地区，磁力线方向可从磁 针的偏转方向判定
地磁场是矢量场，既有方向也有大 小。
➢1980年实测的磁北极位于北纬78.2°、 西经102.9°（加拿大北部），磁南极 位于南纬65.5°，东京139.4°（南极 洲）。
叠加场（观测结果）：T=T1+T2+T3+T4+T5+T6 正常场：T0=T1+T2+T3+T4+T6 磁异常：Ta=T5=T-T0
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地表
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三、地球磁场的起源
➢地球磁场起源问题一直是一个没有解决 的重大地球物理难题。
➢大量的地磁资料，丰富的地磁现象强烈 地吸引着爱好寻根问底的数学家、物理 学家
总磁场 T= Ts+ δT
1、稳定磁场：Ts=Tsi（地球内部）+Tse（地球外部）
Tsi是地球内部稳定场，Tse是地球外部稳定场 由于Tsi＞＞Tse，故Tse一般可忽略不计，因此通
常把稳定场看成由以下三部分组成
T0—地球中心偶极子场 Tm—大陆磁场（世界异常，为非偶极子场） T0 + Tm定义为地球的基本磁场 Ta—地壳磁场或异常场（磁异常）
Tsi= T0（偶极场） + Tm（大陆磁场）+ Ta（异常场）
2、变化磁场δT：
δT= δTi（地球内源）+ δTe（地球外源）
δTi地球内源变化场， δTe地球外源变化场
3、基本磁场： T0（偶极子场） + Tm（大陆磁场）
由于T0 ﹥﹥ Tm，故 T0代表了地球磁场空间分布 的主要特征，世界地磁图就是以此为依据制作的， 此图反映了地球基本磁场的分布。
偶极子场+大陆磁场+外部稳定场+异常场+变化场 稳定成分=内源场Tsi(99%)+外源场Tse（1%）
内源场=偶极子场T0（80-85%）+大陆磁场Tm+磁异 常场Ta
变化成分δT(仅为稳定场大小的百分之几)=内源场 δTi(1/3)+外源场δTe （2/3） 内源场：长期变化，周期长 外源场：短期变化，周期短
➢ 表述地磁场的七个物理量： T、x、y、z、H、I、D统称 为地磁场的七要素
➢ 该要素可表示任意点地磁场 的大小和方向特征。
➢ 根据几何关系不难得出这些 要素的相互关系式：
x=HcosD，y=HsinD， H=TcosI z=TsinI=HtgI， T2=H2+Z2=x2+y2+z2
tgI=z/H, tgD=y/x 将七个要素分成三组：
第一章 地球的磁场
➢磁法勘探研究的是磁异常,磁异常主要是 由磁性岩矿石在地球磁场磁化作用下而 产生，其中岩石磁性是内因，地球磁化 场是外因。
➢磁法勘探由内、外因结合的物理基础是： 地球磁场和岩石磁性
地球磁场
➢地磁场
通过某种物理现象，我们不难察觉到地球 周围的整个空间都有磁场存在，而且这种 磁场有一定的分布和变化规律。
x分量（北向分量）：在正北 方向（X轴）的投影；
y分量（东向分量）：在正东 （Y轴）上的投影；
z分量（垂直分量）：在垂直 方向（Z轴）上的投影；
H分量（水平分量）：在xoy 平面上的投影；
地磁倾角（I）：T与xoy面的 交角，约定T下倾为正；
磁偏角（D）：H与地理北的 夹角，即磁子午面与地理子 午面的夹角，约定磁北自地 理北向东偏为正。
➢地球磁场：令科学家着迷
➢ 从1600年英国人吉尔伯特（Gilbert）提出（假说）： 地球磁场起源与地球内部像个永久磁铁；
➢ 1839年,德国著名数学家Gauss 把位场理论用于地磁 场研究，从而奠定了近代地磁学的数学基础。
Gauss 的计算指出,地磁场主要起源于地球内部. 这一结论 看起来与200多年前Gilbert的猜想不谋而合,但Gauss 的结 论是依据严格的位场理论的,是对Gilbert假说的物理证明.
➢长期观测证实，地磁极围绕地理极附近 进行着缓慢的迁移。
受 地 磁 场 作 用 ， 磁 针 的 变 化
➢地球基本磁场的模式：
依据各地磁场要素在地理分布上的 基本特征，可以认为地球基本磁场 的模式是一个位于地球中心并与地 球旋转轴斜交的磁偶极子的磁场， 通过计算可以知道，磁轴和地理轴 斜交11.5°的中心偶极子场与地磁 要素分布吻合得最好。
1、直角坐标系有：x、y、z； 2、球坐标系有：H、D、I 3、柱坐标系有：z、H、D
已知其中一组，就可求出其它几 个分量
二、地磁场的结构和磁异常
➢ （一）地磁场的结构(或组成)
地面观测点上地磁场T是各种不同成分磁场的总 和，即有地球内部来源，又有地球外部来源。
按其来源和变化规律，可分为两大部分： 稳定磁场Ts。主要来源固体地球内部； 变化磁场δT。主要来源地球外部。
4、地壳磁场（Ta-异常场）
地壳内部岩石矿物及地质体在地磁场磁化作用下 获得磁性。属非全球性（仅为局部异常），可分 为区域性和局部性磁异常，即：
Ta=T′a+T″a
Ta是磁法测量和研究的对象，是解释地质 问题的重要依据。
地磁场总量可表示为：
地磁场T=稳定成分Ts+变化成分δT T=T0+Tm+Tse+T′a+T″a+ δT( δTi+ δTe)
（二）正常场和磁异常
➢ 正常场和磁异常一般是相对而论的，通常把研究对象 引起的磁场部分叫做磁异常，而周围环境和围岩引起 的磁场统归为正常场
➢ 比如当研究大陆磁场Tm时，将其视为磁异常，而叠 加在大陆磁场上的其它磁源场（主要是偶极场）就看 成是正常场。
（二）正常场和磁异常
➢ 把研究某局部的磁性体视为磁异常，其它均为正常场。 ➢ 磁异常(Ta)：假设5号异常为研究对象