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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△T80

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