Магниторазведка

Магнетизмом называется особая форма взаимодействия движущихся заряжённых частиц^[3]. В теории магнетизма рассматривают диполь — систему двух фиктивных магнитных масс ${\displaystyle m^{+},m^{-}}$, А*м противоположного знака, находящихся на бесконечно малом расстоянии ${\displaystyle l}$ двух от друга. Магнитный момент диполя ${\displaystyle M}$, А*м²

$${\displaystyle M=l\cdot m}$$

Пространство, в котором действуют силы магнетизма, называют магнитным полем.

Потенциал магнитного поля ${\displaystyle U}$, А:

$${\displaystyle U=-{\frac {M}{r^{2}}}cos\theta .}$$

Основной силовой характеристикой магнитного поля является векторная величина, называемая индукцией ${\displaystyle T}$, измеряемая в Тл или нТл. Магнитное поле складывается из внешнего поля, порождаемого непосредственно источником и добавочного внутреннего поля, создаваемого(индуцируемого) веществом с магнитным полем.

$${\displaystyle T=T_{0}+T_{i}.}$$

По действием магнитного поля вещество приобретает магнитный момент ${\displaystyle M}$ и намагниченность ${\displaystyle J}$. Намагниченность ${\displaystyle J}$, А*м² — это векторная величина, направление которой совпадает с направлением индукции поля ${\displaystyle T_{i}}$ (${\displaystyle V}$ — объём тела).

$${\displaystyle J={\frac {M}{V}}.}$$

${\displaystyle H}$

${\displaystyle \mu _{0}}$

$${\displaystyle H={\frac {T}{\mu _{0}}}-J.}$$

$${\displaystyle H=-gradU.}$$

${\displaystyle \varkappa }$

$${\displaystyle I\approx \varkappa H.}$$

${\displaystyle \mu }$

$${\displaystyle T=H\mu _{0}+H\mu _{0}\varkappa =H\mu _{0}(1+\varkappa )=\mu \mu _{0}H.}$$

• диамагнетики (${\displaystyle \varkappa >0}$);

• парамагнетики(${\displaystyle \varkappa \thickapprox 0}$);

• ферромагнетики (${\displaystyle \varkappa \gg 0}$).

Полный вектор индукции ${\displaystyle T}$ выражается через набор элементов — проекций на оси и (или) углов между ними. Ось ${\displaystyle Z}$ ориентирована вертикально вниз, ось ${\displaystyle X}$ — на географический север, ось ${\displaystyle Y}$ — на географический восток. Соответственно, проекции вектора ${\displaystyle T}$ на перечисленные оси образуют компоненты геомагнитного поля — вертикальную ${\displaystyle Z}$, северную ${\displaystyle X}$ и восточную ${\displaystyle Y}$. Проекция ${\displaystyle T}$ на горизонтальную плоскость образует горизонтальную компоненту ${\displaystyle H}$ (не путать с напряжённостью!) равна:

$${\displaystyle H={\sqrt {X^{2}+Y^{2}}}.}$$

${\displaystyle H}$

${\displaystyle X}$

${\displaystyle D}$

${\displaystyle T}$

${\displaystyle I}$

${\displaystyle X=T\cos {I}\cos {D}}$;

${\displaystyle Y=T\cos {I}\sin {D}}$;

${\displaystyle Z=T\sin {I}}$.

${\displaystyle T={\sqrt {X^{2}+Y^{2}+Z^{2}}}={\sqrt {X^{2}+H^{2}}}}$

Аномалией называется отклонение измеренной индукции магнитного поля от нормального поля Земли. Например, для полного вектора индукции:

$${\displaystyle T_{a}=T-T_{0}.}$$

${\displaystyle i}$

${\displaystyle e}$

$${\displaystyle \varkappa _{i}\neq \varkappa _{e}.}$$

$${\displaystyle Z_{a}={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}{\frac {mx^{2}}{(H^{2}+x^{2})^{3/2}}},}$$

$${\displaystyle H_{a}={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}{\frac {mH}{(H^{2}+x^{2})^{3/2}}}.}$$

${\displaystyle m}$

${\displaystyle H}$

${\displaystyle x}$

$${\displaystyle Z_{a}={\frac {\mu _{0}}{4\pi }}M{\frac {2H^{2}-x^{2}}{(H^{2}+x^{2})^{5/2}}},}$$

$${\displaystyle H_{a}=-{\frac {\mu _{0}}{4\pi }}M{\frac {3Hx}{(H^{2}+x^{2})^{5/2}}},}$$

${\displaystyle M}$

${\displaystyle H}$

${\displaystyle x}$

Прибор для измерения индукции магнитного поля называется магнитометр.

Измерения производят в пешем варианте, на автотранспорте, водном транспорте. Пешая магниторазведка отличается высокой детальностью измерений, но низкой производительностью. Измерения с автомобилей достаточно производительны и детальны, но привязаны к дорожной сети. Аэромагниторазведка имеет высокую производительность и позволяет проводить измерения над морем.

• Логачёв, Александр Андреевич