Способ дистанционного определения вертикальной составляющей магнитной индукции горных пород в древние эпохи

Изобретение относится к физике Земли, в частности к палеомагнетизму. Сущность: с помощью радиолокационной установки с близко расположенными излучающим и приемным устройствами, содержащими в своем составе горизонтальные магнитные диполи, импульсный генератор магнитных моментов в излучающем устройстве и Squid-магнитометр на основе эффекта Джозефсона в приемном, измеряют угол поворота плоскости поляризации сигнала на его пути до отражающей границы в подошве изучаемого горизонта или в нем и обратно в среде с магнитной индукцией B_z, совпадающей с направлением распространения сигнала. Затем область исследуемого горизонта, содержащую путь сигнала, последовательно, в несколько этапов, во все более сильном поле намагничивают в постоянном магнитном поле в вертикальном направлении, обратном предполагаемому, с помощью вертикального магнитного диполя. Одновременно измеряют угол поворота плоскости поляризации до момента, когда угол поворота плоскости поляризации сигнала не станет равным нулю или минимальным. Это означает совпадение средней величины образуемой подмагничивающим полем магнитной индукции ΔB_z и магнитной индукции B_z, если при разных значениях ΔB_z приращения угла поворота плоскости поляризации будут пропорциональны приращениям подмагничивающего поля. Технический результат: возможность дистанционного определения с поверхности земли.

 

Изобретение относится к физике Земли, в частности к палеомагнетизму.

Известен способ определения вертикальных составляющих остаточной намагниченности и магнитной индукции горных пород в древние эпохи, включающий отбор ориентированных образцов горных пород из обнажений и горных выработок и определение в лабораторных условиях их указанных характеристик [1]. Прототип.

Недостатком известного способа является необходимость не всегда технически возможной трудоемкой операции - отбора ориентированных образцов, особенно при изучении значительных по площади закрытых территорий.

Техническая задача заключается в том, чтобы величину вертикальной составляющей магнитной индукции горных пород в исследуемую эпоху определять дистанционно, с поверхности земли.

Предлагается способ дистанционного определения вертикальной составляющей магнитной индукции горных пород в древние эпохи, включающий определение вертикальной составляющей остаточной намагниченности и магнитной индукции в горных породах изучаемого горизонта, заключающийся в том, что с помощью радиолокационной установки с близко расположенными излучающим и приемным устройствами, содержащими в своем составе горизонтальные магнитные диполи, импульсный генератор магнитных моментов в излучающем устройстве и Squid-магнитометр на основе эффекта Джозефсона в приемном, измеряют угол поворота плоскости поляризации сигнала на его пути до отражающей границы в подошве изучаемого горизонта или в нем и обратно в среде с магнитной индукцией B_z, совпадающей с направлением распространения сигнала, как результат эффекта Фарадея. Далее, область исследуемого горизонта, содержащую путь сигнала, последовательно, в несколько этапов, во все более сильном поле намагничивают в постоянном магнитном поле в вертикальном направлении, обратном предполагаемому, с помощью вертикального магнитного диполя, одновременно измеряя угол поворота плоскости поляризации, до момента, когда угол поворота плоскости поляризации сигнала не станет равным нулю или минимальным, если имеются и другие механизмы поляризации сигнала, что означает совпадение средней величины образуемой подмагничивающим полем магнитной индукции ΔB_z магнитной индукции B_z в изучаемом горизонте в древнюю эпоху, если при разных значениях ΔB_z приращения угла поворота плоскости поляризации сигнала будут пропорциональны приращениям подмагничивающего поля.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что измеряется угол поворота плоскости поляризации при вертикальном распространении сигнала в изучаемом горизонте, позволяет оценить вклад в общую величину угла поворота вертикальной составляющей магнитной индукции в изучаемую эпоху.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что последовательно, в несколько этапов, во все более сильном поле намагничивается область, содержащая траекторию сигнала, в постоянном магнитном поле в вертикальном, но противоположном существующему направлении с одновременными повторными измерениями угла поворота, позволяет определить вертикальную составляющую магнитной индукции в изучаемом горизонте по моменту полной компенсации ее подмагничивающим полем, наступающей при равенстве нулю угла поворота плоскости поляризации сигнала или минимуму, если существуют и иные механизмы поляризации сигнала.

Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что если при изменении подмагничивающего поля приращения угла поворота плоскости поляризации сигнала будут пропорциональны приращениям подмагничивающго поля, то это позволяет подтвердить правильность определения вертикальной составляющей магнитной индукции в изучаемом горизонте в изучаемую эпоху.

Способ осуществляется следующим образом. С помощью радиолокационной установки с близко расположенными излучающим и приемным устройствами, содержащими в своем составе горизонтальные магнитные диполи, импульсный генератор магнитных моментов в излучающем устройстве и Squid-магнитометр на основе эффекта Джозефсона в приемном, измеряют угол поворота плоскости поляризации сигнала на его пути до отражающей границы в подошве изучаемого горизонта или в нем и обратно в среде с магнитной индукцией B_z, совпадающей с направлением распространения сигнала. Далее последовательно, в несколько этапов, во все более сильном поле намагничивают в постоянном магнитном поле в вертикальном направлении с помощью вертикального магнитного диполя область исследуемого горизонта, содержащую путь сигнала, и одновременно измеряют угол поворота плоскости поляризации до момента, при котором угол поворота плоскости поляризации будет равным нулю или минимальным, если имеют место и иные механизмы поляризации сигнала, что означает совпадение по модулю величины вертикальной составляющей магнитной индукции при данном помагничивающем поле магнитной индукции в изучаемую эпоху, если при повторных измерениях приращения угла поворота плоскости поляризации сигнала будут пропорциональны приращениям подмагничивающго поля.

Преимуществом способа является возможность определения вертикальной составляющей магнитной индукции в изучаемую эпоху дистанционно, с поверхности земли.

Источник информации

1. Справочник геофизика. Магниторазведка. М.: Недра, 1980. - 367 с. (См. главу X, с.210).

Способ дистанционного определения вертикальной составляющей магнитной индукции горных пород в древние эпохи, включающий определение вертикальной составляющей остаточной намагниченности и магнитной индукции в горных породах изучаемого горизонта, отличающийся тем, что с помощью радиолокационной установки с близко расположенными излучающим и приемным устройствами, содержащими в своем составе горизонтальные магнитные диполи, импульсный генератор магнитных моментов в излучающем устройстве и Squid-магнитометр на основе эффекта Джозефсона в приемном, измеряют угол поворота плоскости поляризации сигнала на его пути до отражающей границы в подошве изучаемого горизонта или в нем и обратно в среде с магнитной индукцией В_z, совпадающей с направлением распространения сигнала, как результат эффекта Фарадея, далее, область исследуемого горизонта, содержащую путь сигнала, последовательно, в несколько этапов, во все более сильном поле намагничивают в постоянном магнитном поле в вертикальном направлении, обратном предполагаемому, с помощью вертикального магнитного диполя, одновременно измеряя угол поворота плоскости поляризации, до момента, когда угол поворота плоскости поляризации сигнала не станет равным нулю или минимальным, если имеются и другие механизмы поляризации сигнала, что означает совпадение средней величины образуемой подмагничивающим полем магнитной индукции ΔB_z и магнитной индукции B_z в изучаемом горизонте в древнюю эпоху, если при разных значениях ΔB_z приращения угла поворота плоскости поляризации сигнала будут пропорциональны приращениям подмагничивающего поля.