11563

Решение прямой и обратной задач магниторазведки для шара

Лабораторная работа

География, геология и геодезия

Лабораторная работа № 1 по дисциплине Полевая геофизика Тема: Решение прямой и обратной задач магниторазведки для шара Цель работы: Вычислить значенияZa и Ha – компонент магнитного поля для вертикально намагниченного шара а так же определить параметры шарооб

Русский

2013-04-08

223.5 KB

55 чел.

Лабораторная работа № 1

по дисциплине «Полевая геофизика»

Тема: «Решение прямой и обратной задач магниторазведки для шара»

Цель работы: Вычислить значенияZa и Ha – компонент магнитного поля для вертикально намагниченного шара, а  так же определить параметры шарообразного тела.

Основные теоретические сведения

Геологические тела, имеющие форму шара, в природных условиях встретить трудно. Однако при приблизительных расстояниях от центра залежи до кромки тела по трем взаимно перпендикулярным осям х, у, z геологическое тело неправильной формы в достаточно удаленной точке наблюдения можно уподобить шару. Магнитные аномалии от реальных тел неправильной формы иногда похожи на аномалии от шара. Для профиля, проходящего через точку проекции центра шара на поверхность наблюдений, значения Zaи Ha определяются по формулам:

;                     

где М = V·J =  ·J - магнитный момент шара [A×m2]; h- глубина до центра шара (м); Х – расстояние от начала координат до точки наблюдения (м); R– радиус шара (м);  V – объём шара (м3); J– намагниченность шара (А/м).

Значения Zaи Ha определяются в системе СИ в А/м и переводятся в гаммы (γ). 1А/м=103СГС, 1А/м=4103γ, 1Э=79,6А/м, 1Э=105γ, 1нТл (единица магнитной индукции) для воздуха приблизительно равна 1γ (единица напряженности магнитного поля).

Задание 1. Вычисление значений Za и Ha – компонент магнитного поля для вертикально намагниченного шара. (Прямая задача).

        По данным R, h, J, которые согласно заданному варианту, выбираются из таблицы 1, необходимо рассчитать значенияZa и Haв  следующих точках профиля:0 м, ±5 м, ±10 м, ±20 м, ±40 м, ±60 м, ± 80м, ±100 м, ±200 м, ±400 м, ±800м. Вычисления производятся с точностью до целых единиц нТл и представляются в виде таблицы 2. Рассчитанные поля Za и Haв гаммах необходимо перевести в нТл и изобразить в виде графиков вдоль профиля, откладывая по оси абсцисс расстояния точек наблюдений от эпицентра залежи, по оси ординат – значения поля.

H (м)

R (м)

J (А/м)

V(м3)

M(А*м3)

50

45

0,19

381510

72486,9

х

Za  (A/m)

Ha   (A/m)

Za  (нТл)

Ha   (нТл)

-50

0,102512

0,3075359

1287,55

3862,651

-40

0,2289701

0,4040649

2875,865

5075,055

-30

0,4409061

0,4839213

5537,78

6078,052

-25,04

0,5797204

0,4979261

7281,288

6253,951

-20

0,736245

0,4801598

9247,237

6030,807

-10

1,0304389

0,3154405

12942,31

3961,932

-5

1,1256391

0,1696943

14138,03

2131,361

0

1,1597904

0

14566,97

0

5

1,1256391

-0,169694

14138,03

-2131,36

10

1,0304389

-0,31544

12942,31

-3961,93

20

0,736245

-0,48016

9247,237

-6030,81

25,04

0,5797204

-0,497926

7281,288

-6253,95

30

0,4409061

-0,483921

5537,78

-6078,05

40

0,2289701

-0,404065

2875,865

-5075,06

50

0,102512

-0,307536

1287,55

-3862,65

Расчет вертикальной и горизонтальной составляющей над шарообразной залежью (А/м)

Задание 2.  Определение параметров шарообразного тела. (Обратная задача).

Обратная задача магниторазведки для шара заключается в определении по значениям Za- и Ha- компонент параметров шара h, R, M. Глубину до центра шара h по кривой Zaнаходят по формуле:       h = 2·x0,5, а по кривой  Ha - по формуле:   h= xl,где x0,5 – абсцисса полумаксимума кривой Za, xl– расстояние от максимума до минимума кривойНа.

    Зная глубину h, можно найти магнитный момент шара:

М=0,5·Zmax·h3.

Если на основании изучения физических свойств известна намагниченность объекта J, то можно найти объём шара:                                                                                                                                                                 

V= ,

а зная объём шара, можно найти радиус шара:

R=.

     Решение обратной задачи выполнить, как для магнитного поля (Za и Ha), рассчитанного при решении прямой задачи, так и для наблюденных значений Za(в нТл), которые представлены в таблице 3 в точках профиля: 0 м, ±10 м, ±20 м, …± 80 м.  В этой же таблице указаны значения вертикальной намагниченности J. Данные из таблицы выбрать согласно заданному варианту. Построить график наблюденного поля.

для 9варианто J= 0,3

х

А/м

Za  нТл

80

-30

-0,002389

70

-40

-0,003185

60

-55

-0,004379

50

-72

-0,005732

40

-80

-0,006369

30

-6

-0,000478

20

493

0,0392516

11,2

2267

0,1804936

10

2412

0,1920382

0

4534

0,3609873

-10

2412

0,1920382

-20

493

0,0392516

-30

-6

-0,000478

-40

-80

-0,006369

-50

-72

-0,005732

-60

-55

-0,004379

-70

-40

-0,003185

-80

-30

-0,002389

h=

22,4

M=

2028,6444

V=

6762,1481

R=

12

Рис. 3 – Вертикальная компонента магнитного поля Za над шаром

Вывод: В результате проделанной  лабораторной работы  по данным R, h, J  рассчитала значенияZa и Haв  следующих точках профиля:0 м, ±5 м, ±10 м, ±20 м, ±40 м, ±60 м, ± 80м, ±100 м, ±200 м, ±400 м, ±800м. Определил по значениям Za- и Ha- компонент параметров шара h, R, M. Построила  график наблюденного поля.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

19606. Техніка. Короткі відомості з історії розвитку техніки 31.2 KB
  Техніка і технологічні процеси виготовлення виробів з конструкційних матеріалів Урок 8. Техніка. Короткі відомості з історії розвитку техніки 1 год. Мета. Засвоєння знань про історію розвитку техніки та роль машин у сучасному виробництві і побуті як знарядь праці; п
19607. Типові та спеціальні деталі. Види з’єднань 28.39 KB
  Урок 9. Типові та спеціальні деталі. Види з’єднань 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про типові та спеціальні деталі види з’єднань формування практичних вмінь у з’єднанні деталей. Розвиток в учнів пам’яті. Виховання основ культури праці. Об’єкт навчальної праці: мех...
19608. Ознайомлення з механізмами у шкільній майстерні 77.59 KB
  Урок 10. Ознайомлення з механізмами у шкільній майстерні 1 год. Мета. Засвоєння знань про графічне зображення механізмів кінематичні схеми. Формування вмінь виконувати графічне зображення деталей і механізмів. Розвивати просторову уяву. Виховувати інтерес до технік...
19609. Виробничий процес. Етапи виготовлення виробу. Прийоми вимірювання лінійкою і кутником 31.79 KB
  Урок 11. Виробничий процес. Етапи виготовлення виробу. Прийоми вимірювання лінійкою і кутником 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про виробничий процес етапи виготовлення виробу вимірювання і розмічання; формування вмінь вимірювати і розмічати заготовки. Розвивати т
19610. Прийоми пиляння фанери ножівкою 58.93 KB
  Урок 12. Прийоми пиляння фанери ножівкою 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про способи пиляння деревини. Засвоєння вмінь виконувати пиляння фанери ножівкою. Розвивати окомір. Виховувати акуратність дисциплінованість. Об’єкт навчальної праці: кухонна дошка Облад...
19611. Прийоми пиляння фанери лобзиком 26.59 KB
  Урок 13 14. Прийоми пиляння фанери лобзиком 2 год. Мета уроку. Формування вмінь виконувати пиляння фанери лобзиком; закріплення знань про пиляння деревини. Розвивати точність окомір. Виховувати акуратність виконавчу дисципліну творче ставлення до праці. Об’єкт нав...
19612. Свердління отворів коловоротом і ручним дрилем 55.43 KB
  Урок 15. Свердління отворів коловоротом і ручним дрилем 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про будову і принцип дії коловорота та ручного дриля; формування вмінь користуватись ручним дрилем та коловоротом. Розвивати окомір точність. Виховувати економне ставлення до ма...
19613. Обпилювання фанери рашпілем, напилком. Шліфування фанери наждачною шкуркою 28.34 KB
  Урок 16. Обпилювання фанери рашпілем напилком. Шліфування фанери наждачною шкуркою 1 год. Мета уроку. Засвоєння знань про прийоми обпилювання фанери рашпілем напилком; формування вмінь виконувати операції обпилювання та шліфування. Виховувати елементи культури пра
19614. Комплексні роботи 20.79 KB
  Урок 17 18. Комплексні роботи 2 год. Мета уроку. Формування вмінь застосовувати набуті знання та навички в процесі різання матеріалів свердління шліфування. Виховувати акуратність та організованість під час виконання робіт. Об’єкт навчальної праці: кухонна дошка.