地球磁场.ppt

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1、螃蟹为什么横行？鸽子在飞行中靠什么辨别方向？地磁场探幽n什么是地磁场？n地磁场的成因n地磁场的一些作用n地磁场的变化及其影响什么是地磁场？n地磁场指的是从地心至磁层顶的空间范围内的磁场n地磁场是一个向量场。描述空间某一点地磁场的强度和方向，需要3个独立的地磁要素。常用的地磁要素有7个，即地磁场总强度F，水平强度H，垂直强度Z，X和Y分别为H的北向和东向分量，D和I分别为磁偏角和磁倾角。n地磁场包括基本磁场和变化磁场深入地了解地球磁场的发展，是爱因斯坦归为物理学领域尚未解决的重大难题之一。n地球磁场的成因地球磁场的成因n对地球磁场的探索早在1600年前后就开始了。有很多的假说。主要的有n1：永磁

2、体说（是最早提出的）n2：内部电流学说n3：电荷旋转学说n4：压电效应学说n5：旋磁效应学说n6：温差电效应学说n7：发电机学说n8：旋转体效应学说n9：磁力线扭结学说n10：霍尔效应学说n11：电磁感应学说n学术界关于地磁场的起源说法莫衷一是，较为著名的是“磁流体发电机学说”1945年，物理学家埃尔萨塞根据磁流体发电机的原理，认为当液态的外地核在最初的微弱磁场中运动，象磁流体发电机一样产生电流，电流的磁场又使原来的弱磁场增强，这样外地核物质与磁场相互作用，使原来的弱磁场不断加强。由于摩擦生热的消耗，磁场增加到一定程度就稳定下来，形成了现在的地磁场。而最初的微弱磁场可能来自核内化学成份不均匀性

3、形成的电池，从而产生的弱电流。也有的科学家认为在太阳系最初形成时，月球即受到地球的引力而成为它的卫星，而月球在被吸引到靠近地球的过程中，地球表面的海洋出现强烈的潮水起伏，这种起伏所引起的巨大摩擦力，使地球温度剧增，导致地心熔化；地心的岩浆在高温及高牵引力的作用下，出现旋转式的滚动，结果产生了磁场。因为磁流体发电机学说能解释较多的地磁现象，又符合地球内部结构特点，还可以用来解释许多天体的磁场起源，所以受到普遍重视。但由于地球内部构造复杂，此学说还有待于进一步验证。总之，地磁起源问题目前仍处于不断发展和深入研究的阶段。但由于地球内部构造复杂，此学说还有待于进一步验证。总之，地磁起源问题目前仍处于不

4、断发展和深入研究的阶段。地磁场的一些作用n保护地球生命n导航n寻矿n太阳会每隔十一年左右伴随着太阳黑子活动发射出太阳风暴，它主要由强大的无线电波、紫外线、X射线和大量的高速带电粒子流 组成，这些射线对生物来说是致命的，可以说没有地磁场对太阳风的屏蔽作用，地球上很难存在生命。人类利用地磁场导航由来已久，传说轩辕黄帝曾凭着指南车在大雾弥漫的战场上指示方向,战胜了蚩尤。我国在宋朝已发明出四大发明之一的指南针，十六世纪，欧洲进入大航海时代，无数勇敢的冒险家驾着小船，手持指南针,向广阔而神秘的大海挑战，促进了海运的大发展，从此人类进入一个新的时代。地质学中经常利用矿物对地磁场的影响来寻找矿物，磁磁法勘探

5、法勘探即是最常用的手段。磁法勘探磁法勘探magneticprospecting通过观测和分析由岩石、矿石（或其他勘测对象）的磁性差异所引起的磁异常，进而研究地质构造和矿产资源（或其他探测对象）的分布规律的地球物理勘探方法。其中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。岩石磁性主要取决于铁磁性矿物的包裹体，最常见的铁磁性矿物有磁铁矿、钛磁铁矿、磁黄铁矿和磁赤铁矿。岩石、矿石的磁性由感应磁化强度和剩余磁化强度两部分组成。岩石、矿石受现代地磁场的磁化而产生感应磁化强度与现代地磁场强度的比值（即磁化率）表示其受磁化的难易程度。在形成过程中，岩石、矿石受到当时地磁场的磁化而获得磁性

6、，称为剩余磁化强度。岩石、矿石磁性的差异是磁法勘探藉以解决地质找矿问题的基础。磁测工作按照观测磁异常的空间地域不同，分为地面磁测、航空磁测、海洋磁测和井中磁测。磁异常的观测数据需做适当的处理和改正，主要有正常场改正、日变改正、仪器的温度系数和零点漂移改正。作大面积磁测时，正常场的改正中，还应包括纬度改正。由此获得准确的异常值，常用等值线平面图和剖面图来表示。常用的磁法勘探仪器有磁秤、磁通门磁力仪和质子旋进磁力仪。地磁场并非永恒不变，它是在不断变化中。地磁场的强度和倾角会受地球公转轨道的变化而改变，在地球漫长历史上，曾出现几次磁极翻转，与此同时伴随着几次大的生物灭绝。众所周知，炽热的岩浆中含有数

7、以万计的矿物质，就好像一个个“小指南针”。当岩浆冷却下来后，这些“指南针”也被固定住不再发生变化。这样，其“南北极”的指向就记录了当时地球磁场的方向。研究表明，地球磁场平均每50万年翻转一次，而最近一次的翻转发生在78万年前。有研究指出：磁场的变化影响生男生女的概率，甚至有时会导致染色体的畸变。地磁场的变化对电子，通信影响尤大。地磁场对荧光屏的磁化干扰不同导致的图像倾斜和色斑 地磁场剧烈变化时（如受太阳风暴影响）地面通信，卫星通信均会受到极大影响甚至无法使用。在地磁场变化时，许多应用地磁场导航的生物受其影响会迷失方向。结语：n地磁场作为地球最基本的特性之一，它与人类的生存和自然界的各种现象密切相关，对地磁场的研究具有重要的科学价值。我们只是对地磁场进行了简单的了解。相信随着科学的发展，将来一定能揭开地磁场的种种迷团。