Министерство науки и высшего образования рФ

Национальный исследовательский Томский государственный университет Геолого-географический факультет

Кафедра динамической геологии

Геофизические исследования

сохочульского участка

(республика хакасия)

Отчет об учебной геофизической практике

Руководители:

_______Колмаков Ю.В.

_______Колмаков А.Ю.

«___» _________ 2022 г.

Выполнили бригада №12:

_______Алтухова И.Ю.

_______Кадочников Д.Ю.

_______Киреева А.А.

База ТГУ

Шира-2022

Оглавление

Y

Введение 3

I Магниторазведка 4

1 Геомагнитное поле 4

1.1 Элементы вектора геомагнитного поля 5

1.2 Нормальное геомагнитное поле 6

1.3 Вариации магнитного поля 7

1.4 Полный вектор магнитного поля 7

1.5 Аномальное магнитное поле 8

2 Аппаратура для магниторазведки 8

2.1 Типы магнитометров 8

2.2 Принцип работы протонного магнитометра 9

3 Магнитные свойства горных пород 9

II Радиометрия и гамма-спектрометрия 10

1 Естественная радиоактивность 11

2. Аппаратура 11

2.1 Принцип работы радиометра 11

2.2 Принцип работы гамма-спектрометра 13

2.3 Отличие гамма-спектрометрии и радиометрии 13

III. Результаты измерений на Сохочульском участке 13

1. Порядок работы с аппаратурой 13

1.1 Протонный магнитометр GSM-19 13

1.2 Гамма-спектрометр GS-512 14

2. Графики измерений и их интерпретация 15

Список использованной литературы 18

Введение

Учебная геофизическая практика проходила на базе учебных практик геолого-географического факультета ТГУ «Шира» (урочище Сохочул) в Республике Хакасия под руководством преподавателей НИ ТГУ Колмакова Ю.В. и Колмакова А.Ю. сроком с 7 июля по 14 июля 2022 года.

Целью практики является закрепление теоретических знаний, полученных в ходе курса «Геофизика» и практическое знакомство с геофизическим оборудованием.

Рисунок 1 – Бригада №12 при работе с геофизическим оборудованием на маршруте, слева направо – Кадочников Д.Ю. с гамма-спектрометром, Киреева А.А. с протонным магнитометром (фотография Алтуховой И.Ю.)

I Магниторазведка

1 Геомагнитное поле

Земля, как космическое тело определенного внутреннего строения, генерирует постоянное магнитное поле, называемое нормальным или первичным.

Наиболее достоверной и приемлемой гипотезой, объясняющей магнетизм Земли, является гипотеза вихревых токов в ядре. Эта гипотеза основана на установленном геофизическом факте, что на глубине 2900 км под мантией Земли находится «жидкое» ядро с высокой электрической проводимостью. Благодаря так называемому гиромагнитному эффекту и вращению Земли во время ее образования могло возникнуть очень слабое магнитное поле. Наличие свободных электронов в ядре и вращение Земли в таком слабом магнитном поле привело к индуцированию в ядре вихревых токов. Эти токи, в свою очередь, создают (регенерируют) магнитное поле, как это происходит в динамомашинах. Увеличение магнитного поля Земли должно привести к новому увеличению вихревых потоков в ядре, что приводит к увеличению магнитного поля. Процесс подобной регенерации длится до тех пор, пока рассеивание энергии вследствие вязкости ядра и его электрического сопротивления не скомпенсируется добавочной энергией вихревых токов и другими явлениями [1].

1. Элементы вектора геомагнитного поля

Магнитное поле в каждой точке определяется полным вектором напряжённости T. Проекция этого вектора на горизонтальную поверхность и вертикальное направление, а также углы, составленные этим вектором с координатными осями, носят название главных элементов магнитного поля (рисунок 1).

В первом приближении магнитное поле Земли подобно полю однородно намагниченного шара, или полю диполя, расположенного в области центра Земли. Ось такого диполя отклонена от оси вращения Земли на 11,5°. Места выхода продолжений оси этого диполя на земную поверхность называют геомагнитными полюсами. Принято считать магнитный полюс, близкий к северному географическому полюсу (между ними около 1400 км), южным (отрицательным) геомагнитным. Магнитный полюс, находящийся в Антарктиде, – северным (положительным) геомагнитным полюсом. На полюсах вертикальные составляющие магнитной индукции примерно равны 60 мкТл, а горизонтальные – нулю. На экваторе горизонтальная составляющая приблизительно равна 30 мкТл, а вертикальная – нулю [1].

П олюсы геомагнитные (однородно намагниченного шара) и полюсы магнитные (реальные полюсы Земли) задают систему геомагнитных координат (широта геомагнитная, меридиан геомагнитный) и магнитных координат (широта магнитная, меридиан магнитный). Отклонения геомагнитного поля от поля диполя (шара) называются аномалиями. Геомагнитное поле характеризуется неоднородной пространственной структурой и широким спектром вариаций. Это объясняется тем, что оно создаётся за счёт источников различной природы.

Примечание – T – полный вектор индукции геомагнитного поля; H – горизонтальная составляющая; Z – вертикальная составляющая полного вектора; D – магнитное склонение; I – магнитное наклонение вектора T; X – географический север;

Рисунок 2 – Элементы вектора геомагнитного поля [2]