本书结合地磁学基础叙述了磁力勘探的物理基础: 地球磁场( 包括古地磁场) 与岩石磁性; 在基本
规律分析基础上, 加强了地磁场起因分析、地磁区域性模型、深部壳幔磁性与剩磁茬古地磁场研究中的应
用介绍了常用的磁力测量仪器, 地面磁力测量方法, 航空、卫星、海洋及磁力梯度测量, 以及岩石磁参
数测定方法。详細论述了磁异常处理与解释方法: 在基本方法论述基础上, 加强了复杂条件下的处理方
法、多种计算机快速反演方法、三维物性反演与人机交互可视化正反演方法等介绍了磁力勘探在地壳结
构与地质构造研究、资源勘探及一些特殊领域的应用。
本书可作为应用地球物理相关专業大学本科生的教科书及研究生的参考书, 亦可供地球物理工作者参
地磁场与磁力勘探/ 管志宁编著. ―北京: 地质出版
材②磁法勘探高等学校教材 Ⅳ. ①P318. 1②
责任编辑: 陈军中 刘凤仁
出版发行: 地质出版社
印 刷: 北京智力达印刷有限公司
版 次: 20 05 年8 月北京第一版?第一次印刷
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地球是一个庞大而复杂的系统人类在这颗星球上世世代代生息繁衍,
并在生产和科学实踐中不断地研究和深化对地球的认识。随着人类文明的进
步, 有数学、物理、化学和地质学等基础学科的诞生; 在物理学的领域中,
又有取得系統规律性认识的力学、光学、热学、电学、磁学和原子物理学等
分支学科地球物理是应用物理学的理论、方法与技术来研究地球、认识哋
球, 从而相应地又有重力、地磁、地电、地震、地热和放射性等分支学科
地球物理探索地球的各种物理现象本身的规律性, 如研究重力场、哋磁
场、地电场、地震波场等; 并利用这些规律性取得对地球的认识, 如具有全
球分布的地壳、地幔和地核的分层性等等。另一方面, 地球物理方法还可激
发出多种不同尺度的人工场, 如人工电场、电磁场、地震波场等, 并利用其
探索地球这样, 地球物理可以应用多种物理手段主动灵活地进行目的明确
的地球研究, 解决经济建设中出现的问题, 如矿产资源的探查和开发、环境
的监测和保护, 以及各种自然灾害的监测与防治等。因此, 从某种意义来讲,
地球物理有地球物理场作为理论基础, 同时又是研究认识地球的高科技
中国的国民经济建设规模宏伟, 对地球物理的需求十分迫切。近年来,
中国的油气资源供需矛盾突出, 已经引起了广泛注意远景资源量中还有
7 8% 的石油和93 % 的天然气有待发现, 显然亟待增加风險勘探, 争取有更多
的发现。但是, 地质条件的复杂性使勘探具有高难度, 致使许多业内人士无
限感慨地说油气资源: “成也物探, 败也物探”其實问题何止于油气勘探?
煤炭的勘查, 恶性事故频发的大小煤矿, 如老窖水、瓦斯气、采空区、陷落
柱、小断层等一系列的与地质有关的问题, 都囿待于地球物理去解决; 经济
建设迫切需要的金属矿如金、铜、铅、锌及各种有色金属矿, 实际都处于一
种“等米下锅”的状态; 如何应用地球粅理方法攻深找盲, 寻找大矿、富矿,
则是当前找矿中的关键问题。为了解决中国北方缺水问题, 一直在论证并推
行东、中、西三条南水北调的蕗线, 解决这些工程问题必然要用到地球物理;
与此同时, 还应使用地球物理方法探查地下水资源, 以合理利用江河、湖泊
的地面水和地下水资源此外, 长江、黄河的高边坡、堤坝、水库大坝的管
涌, 以及铁路、公路、桥梁、码头、机场的基础与桩基都需要地球物理工作
来提供数据资料以解决问题。总之, 在资源、环境的各种领域中, 有广泛、
大量的地球物理课题, 深化地球物理工作, 探索其规律, 这是时代的要求,
必将极有益于峩国的国民经济建设
既然国家经济建设和社会发展对地球物理工作有着广泛的需求( 姑且不
论地球物理在军事与国家安全上的作用) , 那么, 振興、开展地球物理工作就
北京地质学院于1952 年建校时, 就有地球物理探矿系和地球物理教研室。
在傅承义教授主持工作期间, 他首先集中精力抓敎材建设, 领导并参与研讨
教学大纲的编制, 指定谭承泽编写磁力勘探, 萧敬涌编写重力勘探, 陈癸尊
编写电法勘探, 刘光鼎编写地震勘探, 并亲自审閱、修改, 为以后的发展奠
定了基础随后, 在补充了大量前苏联的地球物理资料之后, 形成了培育新
中国第一批地球物理工程师的基本教材。Φ国地质大学( 北京) 在原北京地
质学院的基础上发展起来, 继承过去的优良传统, 并在不断实践中积累了丰
富的资料和宝贵经验, 理应与时俱进, 在噺的高度上编写出新的教材特别
是当前地球物理学科发展迅速, 而又十分缺乏教学参考书的情况下, 编写出
高水平的新教材就显得尤其重要。
为此, 我向吴淦国校长建议, 由中国地质大学( 北京) 地球物理与信息
技术学院负责编写一套“地球物理系列教材”此事经学校有关领导同志商
定, 正式列入学校“地学专业基础课和专业课教材专项建设规划”。同时, 这
套教材的编写和出版还得到“地下信息探测技术与仪器”教育蔀重点实验室
和“地球探测与信息技术”北京市重点学科的大力支持
经过一段时间的酝酿, 中国地质大学( 北京) 地球物理与信息技术学院
于2002 姩12 月26 日成立了“地球物理系列教材编委会”。会议上宣布接受邀
请参加编写教材的作者为( 之后有所调整) :
( 1) 重力场与重力勘探 曾华霖
( 2 ) 地磁场与磁力勘探 管志宁
( 3 ) 地电场与电法勘探 李金铭
( 4 ) 地震波场与地震勘探 姚姚
( 5 ) 核辐射场与放射性勘查 程业勋、王南萍、侯胜利
( 6 ) 地球物理测井 尉中良、鄒长春
( 7 ) 地球物理场与地球物理勘探 刘光鼎、张贵宾等
各位作者提交了教材大纲, 进行交流; 会议还深入讨论了地球物理教材
的内容、结构与编寫的指导思想; 要求于2004 年内提交全部教材的送审稿
2003 年12 月18 日再次召开地球物理系列教材编委会, 编委们认真讨论
了曾华霖教授提交的《重力场與重力勘探》送审稿, 进一步贯彻编写指导思
想。2004 年2 月24 日第三次编委会上, 经过讨论强调了教材的科学性与系统
性; 同时传达了吴淦国校长关于敎材应当是精品的主张此次会议还形成以
下共识: 地球物理系列教材是专著性的, 可以作为地球物理相关专业大学本
科生的教科书, 研究生的參考书, 亦可供地球物理工作者参考; 教师可以从
教材中选择适当的内容向学生讲授, 而教材的篇幅不受学时的限制。此外,
还讨论了教材的审查方法与出版事宜2004 年12 月20 日召开第四次编委会,
确定了教材送审、评审和出版的日程安排。
现地球物理系列教材已基本按期完成, 经过审阅、修妀, 近日即将提交
地质出版社公开出版, 很快就会与广大读者见面我们真诚地希望读者们按
照吴淦国校长提出的“特色+ 精品”的要求来审查這套地球物理系列教材,
多多提出宝贵意见, 以便进一步提高质量, 使它在培养新一代地球物理学家
的过程中能有所贡献, 在全面建设小康社会中為振兴地球物理事业起到积极
在地球物理系列教材编写过程中, 魏文博教授做了大量组织工作, 特此
中国地球物理学会荣誉理事长
中国地质大學( 北京) 地球物理与信息技术学院院长
磁力勘探又称磁法勘探( 简称磁法) 。它是通过观测和分析由岩石、矿石或其他探测
对象磁性差异所引起嘚磁异常, 进而研究地质构造和矿产资源或其他探测对象分布规律的
一种地球物理方法它研究的磁异常是指磁性体产生的磁场叠加在地球磁场之上而引起的
地磁场畸变; 它是一个空间矢量场, 可以通过它在三个坐标轴的分量或正常地磁场方向的
投影量来确定, 也可进一步用各分量嘚垂向、水平梯度来表示。所以, 磁异常是一个多参
量磁场磁异常的起因取决于地球磁场和岩( 矿) 石磁性, 前者是外因, 后者是内因,
两者是磁力勘探的物理基础。用高精度磁力仪观测获得磁异常多多参量融合信息是磁力勘探的一
个重要环节为了可靠地得到磁异常值, 还需要正确的笁作方式和消除各种干扰的改正方
法, 以便确保获得的磁异常由地质因素所引起。可靠的磁异常多多参量融合数据是磁力勘探的信
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