Магнитометрический метод

Изучение пространственных изменений магнитного поля Земли — вероятно, наиболее скорый и наименее дорогой из всех геофизических методов. Напряженность магнитного поля в вертикальной или горизонтальной плоскостях измеряется прибором, состоящим из магнитной системы, опирающейся на ребро призмы, или более современным прибором, измеряющим взаимодействие ядерного спина с естественным магнитным полем. Наиболее интенсивные естественные аномалии нередко связаны с наличием в горных породах магнетита, как замещенного, так и первичного. Другие распространенные железосодержащие минералы, такие, как гематит, глауконит, роговая обманка и лимонит, в определенных условиях также вызывают заметные аномалии. Величины аномалии обычно изменяются от одной тысячной до одной десятой напряженности магнитного поля Земли.

Несмотря на значительные различия в магнитных свойствах пород, существует много трудностей при интерпретации аномалий. Железные дороги, здания, мосты, автомобили, обсадные трубы скважин, трубопроводы и другие искусственные сооружения искажают естественные аномалии на расстояниях от 10 до 5000 футов. Поэтому магнитометрический метод как способ геофизической разведки в городских условиях практически бесполезен. Более того, естественные магнитные аномалии нередко связаны с явлениями, происходящими на большой глубине, или с локальными изменениями, не имеющими отношения к гидрогеологическим проблемам. Например, локальному скоплению магнетита в аллювиальных отложениях может отвечать интенсивная аномалия, не связанная с водопроницаемостью водоносных горизонтов или с присутствием водоупоров. Другая трудность в интерпретации магнитных аномалий обусловлена неоднородностью пространственного распределения материала, вызвавшего аномалию. В простых случаях получают количественные оценки посредством аэромагнитной съемки на различных высотах над земной поверхностью, но это значительно увеличивает стоимость работ.

Рис. 6.5. Профиль, иллюстрирующий, как вертикальная составляющая магнитного поля может быть использована гидрогеологом при выборе мест для бурения скважин. Эффективность магниторазведки, а также других геофизических методов сильно зависит от правильного понимания реальных геологических условий. 1 — выветреные, умеренно водообильные долериты; 2 — слабо водообильные кварциты; 3 — слабо водообильные древние базальты; 4 — погребенная долина с обводненным аллювием в основании, умеренная водообильность; 5 — аллювий выше поверхности грунтовых вод; 6 — глубокий аллювиальный размыв с высокой водообильностью пород; 7 — погребенная базальтовая возвышенность с низкой водообильностью пород.

На рис. 6.5 изображена несложная геологическая обстановка, изучить которую можно с помощью магнитной съемки. Магнитометрия применяется также при поисках зарытых труб и обсадных труб заброшенных скважин. Для этой цели чаще всего используют приборы, генерирующие и измеряющие электромагнитные колебания частотой от 500 до 2000 гц. Металлические объекты искажают первичное электромагнитное поле, что и регистрируется приборами.