RU2310891C2 - Method for remotely determining horizontal component of magnetic induction of rock in ancient epochs - Google Patents
Method for remotely determining horizontal component of magnetic induction of rock in ancient epochs Download PDFInfo
- Publication number
- RU2310891C2 RU2310891C2 RU2005133613/28A RU2005133613A RU2310891C2 RU 2310891 C2 RU2310891 C2 RU 2310891C2 RU 2005133613/28 A RU2005133613/28 A RU 2005133613/28A RU 2005133613 A RU2005133613 A RU 2005133613A RU 2310891 C2 RU2310891 C2 RU 2310891C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic
- polarization
- signal
- angle
- rotation
- Prior art date
Links
Landscapes
- Measurement And Recording Of Electrical Phenomena And Electrical Characteristics Of The Living Body (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к физике Земли, в частности к палеомагнетизму.The invention relates to the physics of the Earth, in particular to paleomagnetism.
Известен способ определения горизонтальных составляющих остаточной намагниченности и магнитной индукции горных пород в древние эпохи, включающий отбор ориентированных образцов горных пород из обнажений и горных выработок и определение в лабораторных условиях их указанных характеристик [1]. Прототип.A known method for determining the horizontal components of the residual magnetization and magnetic induction of rocks in ancient eras, including the selection of oriented rock samples from outcrops and mine workings and the determination in laboratory conditions of their specified characteristics [1]. Prototype.
Недостатком известного способа является необходимость не всегда технически возможной трудоемкой операции - отбора ориентированных образцов, особенно при изучении значительных по площади закрытых территорий.The disadvantage of this method is the need for not always technically feasible time-consuming operation - the selection of oriented samples, especially when studying large areas of closed areas.
Техническая задача заключается в том, чтобы величину горизонтальной составляющей магнитной индукции горных пород в исследуемую эпоху определять дистанционно, с поверхности земли.The technical task is to determine the horizontal component of the magnetic induction of rocks in the era under study to determine remotely, from the surface of the earth.
Предлагается способ дистанционного определения горизонтальной составляющей магнитной индукции горных пород в древние эпохи, включающий определение горизонтальной составляющей остаточной намагниченности и магнитной индукции в горных породах изучаемого горизонта, заключающийся в том, что с помощью радиолокационной установки с близко расположенными излучающим и приемным устройствами, содержащими в своем составе горизонтальные магнитные диполи, импульсный генератор магнитных моментов в излучающем устройстве и Squid-магнитометр на основе эффекта Джозефсона в приемном, измеряют угол поворота плоскости поляризации сигнала на его пути до отражающей границы в подошве изучаемого горизонта или в нем и обратно в среде с магнитной индукцией Bz, совпадающей с направлением распространения сигнала, предположительно как результат эффекта Фарадея. Далее, после разнесения излучающего и приемного устройств на достаточно большое расстояние, при котором сохраняется возможность регистрации отраженных сигналов от нужной границы раздела, намагничивания в постоянном магнитном поле в горизонтальном направлении в среднем на ΔВн с помощью горизонтального магнитного диполя области исследуемого горизонта, содержащей путь сигнала, перемещая приемное устройство по окружности с сохранением взаимной ориентации излучающего и приемного магнитных диполей и одновременно измеряя угол поворота плоскости поляризации, находят такое положение последнего, при котором угол поворота плоскости поляризации будет максимальным, что означает совпадение радиуса, на котором находится приемное устройство, с направлением на полюс во время изучаемой эпохи, если при другом значении ΔВн приращение угла поворота плоскости поляризации сигнала будет пропорционально приращению подмагничивающего поля. Далее область исследуемого горизонта, содержащую путь сигнала в найденном направлении на геомагнитный полюс изучаемой эпохи, последовательно, в несколько этапов, во все более сильном постоянном магнитном поле намагничивают в горизонтальном направлении, обратном предполагаемому, с помощью горизонтального магнитного диполя, одновременно измеряя угол поворота плоскости поляризации, до момента, когда угол поворота плоскости поляризации сигнала не станет равным нулю или минимальным, если имеются и другие механизмы поляризации сигнала, что означает совпадение средней величины образуемой подмагничивающим полем магнитной индукции ΔВн магнитной индукции Вн в изучаемом горизонте в древнюю эпоху, если при разных значениях ΔВн приращения угла поворота плоскости поляризации сигнала будут пропорциональны приращениям подмагничивающего поля.A method is proposed for remote determination of the horizontal component of the magnetic induction of rocks in ancient eras, including the determination of the horizontal component of the residual magnetization and magnetic induction in the rocks of the studied horizon, which consists in using a radar installation with closely spaced emitting and receiving devices containing horizontal magnetic dipoles, a pulsed generator of magnetic moments in a radiating device and a Squid magnetometer based on Beyond the Josephson effect in the receiving room, the angle of rotation of the plane of polarization of the signal is measured on its way to the reflecting boundary at the bottom of the studied horizon or in it and back in a medium with magnetic induction B z coinciding with the direction of signal propagation, presumably as a result of the Faraday effect. Further, after the emitting and receiving devices are separated by a sufficiently large distance at which it is possible to register the reflected signals from the desired interface, magnetize in a constant magnetic field in the horizontal direction by an average of ΔB n using a horizontal magnetic dipole of the region of the horizon containing the signal path by moving the receiving device around the circle while maintaining the mutual orientation of the emitting and receiving magnetic dipoles and simultaneously measuring the angle of rotation of the polarization plane, find the position of the latter at which the angle of rotation of the plane of polarization will be maximum, which means that the radius of the receiving device is aligned with the direction to the pole during the era under study, if for a different value of ΔB n the increment of the angle of rotation of the plane of polarization of the signal will be in proportion to the increment of the magnetizing field. Further, the region of the studied horizon, containing the signal path in the found direction to the geomagnetic pole of the studied era, is sequentially, in several stages, magnetized in an increasingly strong constant magnetic field in the horizontal direction opposite to the assumed one using a horizontal magnetic dipole, while measuring the angle of rotation of the polarization plane , until the angle of rotation of the plane of polarization of the signal becomes zero or minimal, if there are other mechanisms of polarization of the signal, h coincidence means of the average value formed by magnetizing magnetic field induction ΔV n magnetic induction B in the n horizon studied in ancient times, if n different values ΔV incremental angle of rotation of the polarization plane of the signal will be proportional to the increment of the magnetizing field.
Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что измеряется угол поворота плоскости поляризации при вертикальном распространении сигнала в изучаемом горизонте, позволяет оценить вклад в общую величину угла поворота вертикальной составляющей магнитной индукции в изучаемую эпоху.Introduced into the claims is such an essential feature that the angle of rotation of the plane of polarization is measured during the vertical propagation of the signal in the studied horizon, it allows us to estimate the contribution to the total value of the angle of rotation of the vertical component of magnetic induction in the studied era.
Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что намагничивается область, содержащая траекторию сигнала, в постоянном магнитном поле в горизонтальном направлении, позволяет увеличить вклад горизонтальной составляющей магнитной индукции на величину угла поворота плоскости поляризации сигнала.Introduced into the claims is such an essential feature that the region containing the signal path is magnetized in a constant magnetic field in the horizontal direction, which makes it possible to increase the contribution of the horizontal component of magnetic induction by the angle of rotation of the plane of polarization of the signal.
Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что при перемещении приемного устройства по окружности с одновременными повторными измерениями угла поворота находится такое его положение, когда угол поворота плоскости поляризации максимален, позволяет определить положение горизонтальной составляющей магнитной индукции в исследуемую эпоху и, следовательно, направление на геомагнитый полюс в то время.Introduced into the claims is such an essential feature that when moving the receiving device around the circumference with repeated measurements of the angle of rotation, its position is such that the angle of rotation of the plane of polarization is maximum, it allows you to determine the position of the horizontal component of magnetic induction in the era under study and, therefore, the direction to geomagnetic pole at that time.
Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что при другом значении ΔВн приращение угла поворота плоскости поляризации сигнала будет пропорционально приращению подмагничивающего поля, позволяет подтвердить совпадение найденного положения горизонтальной составляющей магнитной индукции в изучаемом горизонте с направлением на геомагнитный полюс в изучаемую эпоху.Introduced into the claims is such an essential feature that, for a different value of ΔB n, the increment of the angle of rotation of the plane of polarization of the signal will be proportional to the increment of the magnetizing field, it can confirm the coincidence of the found position of the horizontal component of magnetic induction in the studied horizon with the direction to the geomagnetic pole in the studied era.
Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что последовательно, в несколько этапов, во все более сильном постоянном магнитном поле намагничивается область, содержащая траекторию сигнала, в горизонтальном, но противоположном предполагаемому, направлении с одновременными повторными измерениями угла поворота, позволяет определить горизонтальную составляющую магнитной индукции в изучаемом горизонте по моменту полной компенсации ее подмагничивающим полем, наступающей при равенстве нулю угла поворота плоскости поляризации сигнала или минимуму, если существуют и иные механизмы поляризации сигнала.Introduced in the claims is such an essential feature that, in several steps, in an increasingly strong constant magnetic field, a region containing a signal path is magnetized in a horizontal but opposite to the assumed direction with simultaneous repeated measurements of the angle of rotation, allows you to determine the horizontal component of magnetic induction in the studied horizon at the time of complete compensation by its magnetizing field, which occurs when the angle of rotation of the plane of polarization is equal to zero signal or to a minimum if other mechanisms of signal polarization exist.
Введенный в формулу изобретения такой существенный признак, что если при изменении подмагничивающего поля приращения угла поворота плоскости поляризации сигнала будут пропорциональны приращениям подмагничивающего поля, то это позволяет подтвердить правильность определения величины горизонтальной составляющей магнитной индукции в изучаемом горизонте в изучаемую эпоху.Introduced in the claims is such an essential feature that if, when the magnetizing field changes, the increments in the angle of rotation of the plane of polarization of the signal are proportional to the increments of the magnetizing field, this allows us to confirm the correct determination of the horizontal component of magnetic induction in the studied horizon in the studied era.
Способ осуществляется следующим образом. С помощью радиолокационной установки с близко расположенными излучающим и приемным устройствами, содержащими в своем составе горизонтальные магнитные диполи, импульсный генератор магнитных моментов в излучающем устройстве и Squid-магнитометр на основе эффекта Джозефсона в приемном, измеряют угол поворота плоскости поляризации сигнала на его пути до отражающей границы в подошве изучаемого горизонта или в нем и обратно в среде с магнитной индукцией Bz, совпадающей с направлением распространения сигнала. Это позволяет выделить из общего угла поворота плоскости поляризации вклад за счет эффекта Фарадея на подмагниченной нормальной к отражающей границе проекции пути сигнала и примерно оценить соответствие оставшейся части угла поворота эффекту Фарадея за счет горизонтальной составляющей магнитной индукции. Далее после разнесения излучающего и приемного устройств на достаточно большое расстояние, при котором сохраняется возможность регистрации отраженных сигналов от нужной границы раздела, намагничивания в постоянном магнитном поле в горизонтальном направлении в среднем на ΔВн с помощью горизонтального магнитного диполя области исследуемого горизонта, содержащей путь сигнала, перемещая приемное устройство по окружности с сохранением взаимной ориентации излучающего и приемного магнитных диполей и одновременно измеряя угол поворота плоскости поляризации, находят положение приемного устройства, при котором угол поворота плоскости поляризации будет максимальным, что означает совпадение радиуса, на котором находится приемное устройство, с направлением на полюс во время изучаемой эпохи, если при другом значении ΔВн приращение угла поворота плоскости поляризации сигнала будет пропорционально приращению подмагничивающего поля. Это главное, но отчасти этот результат можно проконтролировать исключением вклада вертикальной составляющей магнитной индукции (см. выше) и по положению приемного устройства, когда угол поворота будет минимален, тогда радиус, на котором находится приемное устройство, окажется на нормали к магнитному меридиану в изучаемую эпоху и угол между указанными положениями радиуса должен составлять 90°. Далее последовательно, в несколько этапов, во все более сильном постоянном магнитном поле намагничивают в горизонтальном направлении с помощью горизонтального магнитного диполя область исследуемого горизонта, содержащую путь сигнала, и одновременно измеряют угол поворота плоскости поляризации до момента, при котором угол поворота плоскости поляризации будет равным нулю или минимальным, если имеют место и иные механизмы поляризации сигнала, что означает совпадение по модулю величины горизонтальной составляющей магнитной индукции при данном подмагничивающем поле магнитной индукции в изучаемую эпоху, если при повторных измерениях приращения угла поворота плоскости поляризации сигнала будут пропорциональны приращениям подмагничивающего поля.The method is as follows. Using a radar installation with closely spaced emitting and receiving devices containing horizontal magnetic dipoles, a pulsed magnetic moment generator in the emitting device and a Squid magnetometer based on the Josephson effect in the receiving unit, the angle of rotation of the plane of polarization of the signal along its path to the reflecting boundary is measured in the sole of the studied horizon or in it and back in a medium with magnetic induction B z coinciding with the direction of signal propagation. This makes it possible to distinguish from the total angle of rotation of the plane of polarization the contribution due to the Faraday effect on the magnetized projection of the signal path projection normal and to approximately estimate the correspondence of the remaining part of the angle of rotation to the Faraday effect due to the horizontal component of magnetic induction. Further, after the emitting and receiving devices are separated by a sufficiently large distance at which it is possible to register the reflected signals from the desired interface, magnetize in a constant magnetic field in the horizontal direction by an average of ΔB n using a horizontal magnetic dipole of the region of the studied horizon containing the signal path, moving the receiving device around the circle while maintaining the relative orientation of the emitting and receiving magnetic dipoles and simultaneously measuring the angle of rotation loskosti polarization, finding the position of the receiving device, wherein the rotation angle of the polarization plane will be maximized, which means that coincidence of the radius on which the receiving device, with the direction to the pole during the study period, if another value ΔV n increment angle of rotation of the plane of polarization of the signal to be in proportion to the increment of the magnetizing field. This is important, but in part this result can be checked by excluding the contribution of the vertical component of magnetic induction (see above) and by the position of the receiving device, when the rotation angle is minimal, then the radius at which the receiving device is located will be normal to the magnetic meridian in the era under study and the angle between the indicated position of the radius should be 90 °. Then, sequentially, in several stages, in an increasingly strong constant magnetic field, the region of the studied horizon containing the signal path is magnetized in the horizontal direction using a horizontal magnetic dipole, and the angle of rotation of the plane of polarization is measured at the same time until the angle of rotation of the plane of polarization is zero or minimal, if other mechanisms of polarization of the signal take place, which means that the magnitude of the horizontal component of the magnetic induction coincides modulo and a given magnetizing field of magnetic induction in the era under study, if, during repeated measurements, the increments of the angle of rotation of the plane of polarization of the signal are proportional to the increments of the magnetizing field.
Преимуществом способа является возможность определения горизонтальной составляющей магнитной индукции в изучаемую эпоху дистанционно, с поверхности Земли.The advantage of the method is the ability to determine the horizontal component of magnetic induction in the era under study remotely, from the surface of the Earth.
Источник информацииThe source of information
1. Справочник геофизика. чивторазведка. М.: Недра, 1980. - 367 с. (см. главу X, с.210).1. Handbook of geophysics. intelligence exploration. M .: Nedra, 1980 .-- 367 p. (see chapter X, p. 210).
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005133613/28A RU2310891C2 (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Method for remotely determining horizontal component of magnetic induction of rock in ancient epochs |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005133613/28A RU2310891C2 (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Method for remotely determining horizontal component of magnetic induction of rock in ancient epochs |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005133613A RU2005133613A (en) | 2007-05-10 |
RU2310891C2 true RU2310891C2 (en) | 2007-11-20 |
Family
ID=38107648
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005133613/28A RU2310891C2 (en) | 2005-10-31 | 2005-10-31 | Method for remotely determining horizontal component of magnetic induction of rock in ancient epochs |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2310891C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2683817C1 (en) * | 2018-04-05 | 2019-04-02 | Акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья" | Method for determining induced and residual magnetization of rocks according to magnetic exploration data |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN105929458B (en) * | 2016-03-21 | 2018-06-15 | 吉林大学 | Aviation magnetic vector detection device and monitoring method |
-
2005
- 2005-10-31 RU RU2005133613/28A patent/RU2310891C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Магниторазведка. Справочник геофизика. /Под ред. В.Е.НИКИТСКОГО и Ю.С.ГЛЕБОВСКОГО.: М.: Недра, 1980 с.210-213. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2683817C1 (en) * | 2018-04-05 | 2019-04-02 | Акционерное общество "Сибирский научно-исследовательский институт геологии, геофизики и минерального сырья" | Method for determining induced and residual magnetization of rocks according to magnetic exploration data |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005133613A (en) | 2007-05-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Breiner | Applications manual for portable magnetometers | |
Gibson | Application of resistivity and magnetometry geophysical techniques for near-surface investigations in karstic terranes in Ireland | |
Kim et al. | A compaction correction for the paleomagnetism of the Nanaimo Group sedimentary rocks: Implications for the Baja British Columbia hypothesis | |
Adagunodo et al. | An overview of magnetic method in mineral exploration | |
Turner et al. | Observation and measurement techniques | |
Bevan | The magnetic anomaly of a brick foundation | |
RU2310891C2 (en) | Method for remotely determining horizontal component of magnetic induction of rock in ancient epochs | |
Valenta | Introduction to geophysics–lecture notes | |
RU2303799C1 (en) | Method for remote definition of vertical component of magnetic induction of rocks in ancient epochs particularly to paleomagnetism | |
Pariso et al. | 17. A MAGNETIC LOGGING STUDY OF HOLE 735B GABBROS AT THE SOUTHWEST INDIAN RIDGE1 | |
Krs et al. | Palaeomagnetism, palaeogeography and the multicomponent analysis of Middle and Upper Cambrian rocks of the Barrandian in the Bohemian Massif | |
Eppelbaum | Applicability of geophysical methods for localization of archaeological targets: An introduction | |
Barrow et al. | Collection and analysis of multi-sensor ordnance signatures with MTADS | |
RU2294548C1 (en) | Method for remotely determining direction to geo-magnetic pole in ancient ages | |
Karimi et al. | Center of Mass estimation of simple shaped magnetic bodies using eigenvectors of computed magnetic gradient tensor | |
RU2226283C1 (en) | Procedure determining regional zones of fracturing and abyssal fractures of lithosphere | |
Bogue et al. | Paleomagnetic evidence for poleward transport of Upper Jurassic rocks in the Decatur terrane, San Juan Islands, Washington | |
Biggin et al. | Paleomagnetic Field Intensity | |
Ostner et al. | Magnetic prospection close to the magnetic equator: Case studies in the Tigray plateau of Aksum and Yeha, Ethiopia | |
Gillett et al. | The Notch Peak contact metamorphic aureole, Utah: Paleomagnetism of the metasedimentary rocks and the quartz monzonite stock | |
Underhay et al. | Marine UXO detection: Critical analysis of the magnetic workflow | |
Sánchez-Sesma et al. | Propagation of Elastic Waves: Fundamentals | |
Smith et al. | Field experiments with the tensor magnetic gradiometer system for UXO surveys: a case history | |
Foss et al. | Constraining structural dip and magnetization direction of a sheet from its static and dynamic magnetic anomalies | |
David et al. | Physics and archaeology |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20091101 |