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第一章 地球的磁场 1

第一节 稳定磁场的物理量及单位 1

第二节 地磁要素及分布特征 2

一、地磁要素 2

二、地磁图与地磁场分布的基本特征 3

三、我国境内地磁要素的分布 7

四、地磁场的结构与磁异常 8

五、地磁场的起源 9

第三节 地磁场的解析表示 10

一、地球磁场的球谐分析 10

二、球谐系数的分析 15

三、地磁场的正常梯度 16

第四节 变化磁场 17

一、地磁场的长期变化 17

二、地磁场的短期变化 18

发展趋势 23

习题 23

参考文献 23

第二章 岩（矿）石的磁性 24

第一节 物质的磁性 24

一、抗磁性（逆磁性） 24

二、顺磁性 24

三、铁磁性 25

第二节 岩（矿）石的磁性特征 26

一、表征磁性的物理量 26

二、矿物的磁性 27

三、各类岩石的一般磁性特征 29

四、影响岩石磁性的主要因素 30

第三节 岩石的剩余磁性 31

一、岩石剩余磁性的类型及特点 31

二、各类岩石剩余磁性的成因 32

第四节 地质体磁化的消磁作用 33

一、消磁作用和视磁化率 33

二、均匀磁化物体的消磁系数 34

三、消磁作用对Mi方向的影响 36

四、消磁与剩磁的关系 37

发展趋势 37

习题 38

参考文献 38

第三章 磁力仪 39

第一节 概述 39

一、磁力仪的类别 39

二、磁力仪的主要技术指标 39

第二节 机械式磁力仪 40

一、悬丝式垂直磁力仪 40

二、其他机械磁力仪 41

第三节 质子磁力仪 41

一、质子旋进及测量原理 42

二、国产磁力仪的发展现状 43

三、欧弗豪泽（Overhauser）效应质子磁力仪 45

第四节 光泵磁力仪、磁通门磁力仪与超导磁力仪 45

一、光泵磁力仪 45

二、磁通门磁力仪 48

三、超导磁力仪 49

第五节 测量岩（矿）石物性的仪器 50

一、无定向磁力仪 51

二、旋转磁力仪 52

三、磁化率仪 52

发展趋势 53

习题 55

参考文献 55

第四章 野外磁测工作方法 56

第一节 野外磁测工作设计 56

一、测区、比例尺和测网的确定 56

二、磁测精度 58

第二节 野外施工 60

一、地面磁测 60

二、梯度测量 61

三、航空磁测 62

四、海洋磁测 62

五、卫星磁测 63

第三节 观测结果的计算整理与图示 64

一、观测结果的资料计算 64

二、磁测的图件 64

第四节 岩矿石磁参数的测量与统计整理 66

一、岩矿石标本的采集 66

二、标本磁参数测定 67

三、磁参数统计整理和图示 71

发展趋势 74

习题 75

参考文献 75

第五章 磁异常的正演 76

第一节 计算磁性体磁场的意义与条件 76

第二节 计算磁性体磁场的基本公式 76

一、重磁位场的泊松公式 77

二、体积分公式与磁荷面积分公式 77

三、剖面有效磁化强度矢量 79

四、总磁场强度（TMI）与总磁场强度异常△T 80

第三节 空间域磁性体磁场的计算 82

一、球体 82

二、水平圆柱体 87

三、板状体 90

四、台阶 98

五、背斜 98

六、二度多边形截面水平柱体 100

第四节 二度半多边形截面水平柱体 101

第五节 直立长方体 105

第六节 磁异常正演的频谱表示 107

一、规则几何形体磁异常频谱 107

二、磁异常频谱特征分析 109

第七节 磁异常模量与解析信号 112

一、磁异常模量 112

二、磁异常解析信号 115

第八节 规则磁性体与磁异常关系 117

一、磁性体与其磁场平面分布的对应关系 117

二、磁性体与其磁场的剖面对应关系 118

三、△T受斜磁化影响比Za大 118

第九节 磁场正演的几个问题 119

一、南半球的磁场特征 119

二、磁场正演计算的单位问题 121

三、二度磁异常的规格化公式 121

发展趋势 122

习题 122

参考文献 123

第六章 磁异常的处理与转换 125

第一节 概述 125

第二节 圆滑、插值与数据网格化 126

一、磁异常的最小二乘圆滑 126

二、磁异常的插值 128

三、数据网格化 129

第三节 空间域磁异常的处理与转换 130

一、二度磁异常的解析延拓 130

二、磁异常的导数计算 135

第四节 频率域磁异常的处理与转换 137

一、延拓 138

二、导数换算 139

三、分量换算 141

四、磁化方向转换 141

五、化到地磁极 142

六、例：铁山、鄂城岩体的△T异常化极 143

七、磁源重力异常 144

八、频率域磁场换算的通式 145

九、几种换算的滤波作用 146

第五节 维纳滤波与匹配滤波 147

一、最小均方差滤波器与维纳滤波器 147

二、浅源场和深源场分离 149

三、理论模型 151

第六节 重磁异常的对应分析 151

一、方法原理 152

二、应用实例 152

第七节 重磁异常的曲化平 153

一、方法原理 154

二、理论模型 155

第八节 小波分析方法 156

一、连续小波变换 156

二、离散小波变换与二进制小波变换 157

三、多分辨分析 157

第九节 迭代正则化向下延拓 158

一、向下延拓Tikhonov正则化方法 158

二、向下延拓Tikhonov正则化迭代方法 160

三、Landweber迭代法 161

四、积分迭代法 162

五、位场下延迭代方法的统一表达 163

六、迭代正则化下延方法结果分析 163

发展趋势 164

习题 164

参考文献 165

第七章 磁异常的反演 167

第一节 磁异常反演概述 167

一、磁异常反演基本原理 167

二、磁异常反演的多解性及减少多解性的途径 167

第二节 几种简单的反演方法 169

一、特征点法 169

二、切线法 172

第三节 沃纳（Werner）反褶积方法 174

一、方法原理 174

二、计算步骤 177

三、理论模型 177

第四节 欧拉（Euler）齐次方程方法 178

一、方法原理 178

二、理论模型 179

第五节 最优化反演方法 180

一、方法原理 180

二、理论模型 186

第六节 人机交互反演方法 187

一、2.5D任意多边形截面水平柱体人机交互反演方法 187

二、3D任意形状地质体人机交互反演方法 188

三、3D任意形状地质体三角面元人机交互反演方法 193

第七节 物性反演方法 196

一、方法原理 197

二、理论模型 199

第八节 联合反演与约束反演方法 199

一、重磁联合反演 199

二、井地磁测联合反演 201

三、约束反演 203

第九节 磁性界面反演方法 205

一、磁性界面异常的正演 205

二、磁性界面异常的反演 208

发展趋势 209

习题 210

参考文献 210

第八章 磁异常的地质解释及应用 212

第一节 磁异常地质解释的基本方法与步骤 212

一、磁测资料的预处理和预分析 212

二、磁异常的定性解释 212

三、磁异常的定量解释 213

四、地质结论与地质成果图示 213

第二节 磁法勘探在区域与深部地质调查中的应用 214

一、区域地质测量的基本目的和对磁测工作的要求 214

二、根据磁异常划分不同岩性区和圈定岩体 215

三、根据磁异常推断断裂、破碎带及褶皱 216

四、利用区域磁测资料研究区域与深部构造 218

五、成矿区的圈定与划分 220

第三节 磁法勘探在石油、天然气勘查中的应用 220

一、用于油气盆地的构造研究 220

二、用于直接探测油气方面的研究 221

第四节 磁法勘探在固体矿产勘查中的应用 223

一、寻找各类铁矿床 223

二、寻找其他金属矿与非金属矿 228

第五节 磁法勘探在其他方面的应用 232

一、在煤田火烧区上的应用 232

二、在地热调查中的应用 233

三、在考古与环境磁学中的应用 233

四、在城市、工程环境的应用 235

第六节 古地磁学在地学中的应用 236

一、大陆漂移的古地磁证据 236

二、海底扩张的古地磁证据 237

三、应用古地磁研究区域地质构造 238

发展趋势 239

习题 240

参考文献 240

附录 磁法勘探常用物理量CGSM制与SI制对照表 243