Принцип измерения склонения

ГЛАВА 3

МЕТОДЫ ИЗМЕРЕНИЙ МАГНИТНОГО ПОЛЯ ЗЕМЛИ.

МАГНИТОРАЗВЕДОЧНАЯ АППАРАТУРА

За последние 10-15 лет не произошло каких-либо революционных изменений в принципах измерения магнитного поля. В области магнитных съемок окончательно утвердились способы, основанные на явлении ядерного резонанса (протонные магнитометры) и оптической ориентации атомов (квантовые магнитометры). Для определения магнитных свойств горных пород, производства наблюдений в скважинах используются феррозондовые установки. Для измерения остаточной намагниченности применяют астатические магнитометры и рок-генераторы. Анализ публикаций последних лет показывает, что основной тенденцией в развитии магниторазведочной аппаратуры является повышение чувствительности магнитометров, компьютиризация процессов измерения, разработка измерительно-интерпретационных комплексов с программно-математическим обеспечением, привлечение для текущей привязки измерений сетей спутниковой связи.

Разработку технических средств для проведения магниторазведочных работ в России проводят ФГУ НПП «Геологоразведка» (С.-Петербург), ВИРГ-Рудгеофизика (С.-Петербург), Санкт-Петербургский филиал ИЗМИРАН. В республике Казахстан ТОО НПЦ «ГЕОКЕН» разрабатывает и выпускает малыми сериями магниторазведочную аппаратуру для наземных исследований. За рубежом разработку магниторазведочной аппаратуры выполняют фирмы Geometrics (США), EMDS (США), GEM Systems Inc. (Канада), Picodas Group Inc. (США), Scintrex (Канада), Ulvertech Ltd (Англия), Varian Associates of Canada, Ltd (Канада) и др.

Сначала рассмотрим существующие теоретические принципы измерений элементов земного магнетизма, а затем обратимся к устройству современной аппаратуры. Методы измерений делятся на абсолютные и относительные. Абсолютным методом измеряют склонение, горизонтальную составляющую, наклонение и полный вектор магнитной индукции. Относительный метод в основном применяют в старых конструкциях для измерения изменений вертикальной составляющей вектора магнитной индукции.

Принцип измерения склонения

Склонение D – угол между плоскостью магнитного меридиана и плоскостью астрономического меридиана. Поэтому задача определения склонения сводится к нахождению на горизонтальном круге прибора положения магнитного и географического меридианов, проходящих через центр прибора. Если магнитный меридиан пересекает горизонтальный круг в точке, соответствующей делению N_м, а астрономический – в точке, соответствующей делению круга N _а, то склонение D выразится как

D = N_м - N_а. (3.1)

Географический меридиан определяют астрономическими способами – путем нахождения азимута какого-либо удаленного предмета, называемого мирой. Для определения магнитного меридиана используют постоянный магнит, свободно вращающийся в горизонтальной плоскости вокруг вертикальной оси, проходящей через центр горизонтального круга прибора.

В зависимости от визирного приспособления и магнитной системы для определения склонения используются два типа приборов: буссоли с диоптрами и деклинаторы. Как пользоваться буссолью, известно из курса «Геодезия». Буссоль с диоптром представляет собой магнитную стрелку, вращающуюся на острие внутри цилиндрической коробки, верхнее основание которой в виде лимба разделено на градусы. Определение магнитного меридиана производится путем отсчета угла, находящегося против конца стрелки. Наведение на миру осуществляется с помощью расположенных сверху буссоли диоптров: щели и предметной мишени – нити.

В деклинаторах при измерениях склонения применяют зеркальный метод наведения магнитной стрелки на предмет. Визирным приспособлением служит астрономическая труба. Специальные приборы – деклинаторы – применяются редко и главным образом в обсерваторской практике. Обычно используются магнитные теодолиты, предназначенные для измерения горизонтальной составляющей.