[發明專利]一種基于磁梯度張量反演磁化率張量的方法

有效

• 申請號: 202011168581.1
• 申請日: 2020-10-28
• 公開（公告）號: CN112327230B
• 公開（公告）日: 2021-08-31
• 發明（設計）人: 隨陽軼;張明維;王梓驍;王康;程浩;劉世斌;劉珂;王瑩;張子博
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: G01R33/16
• 分類號: G01R33/16;G01N27/72
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責任公司 22201
• 代理人: 王立文

本發明涉及一種基于磁梯度張量反演磁化率張量的方法，包括將巖石樣本置于無磁轉臺上，在巖石樣本所處坐標系的XY平面沿X軸距離巖石樣本中心r處放置磁梯度張量儀；磁梯度張量儀輸出調零；將無磁轉臺繞Z軸旋轉45°、90°、135°，使用磁梯度張量儀分別測量G_ij數據；將巖石樣本繞巖石樣本所處的坐標系的X軸旋轉90°，使其Z軸處于水平面內；使用磁梯度張量儀測量G_ij數據；測量多組數據求取平均值；獲取磁化率張量數據信息。本發明利用磁梯度張量數據能很好的消除地理位置以及時變磁場的影響，得到完整的磁化率張量信息；無需專門的磁化率張量測量儀器，在實際的測量中更加方便，且測量結果能與專門的磁化率張量儀進行相互驗證。

技術領域

本發明屬于磁化率張量測量技術領域，具體涉及一種基于巖石樣本的磁梯度張量測試方法，特別涉及一種基于磁梯度張量反演磁化率張量的方法。

背景技術

巖石內部的礦物質顆粒或者礦物質晶體在空間分布、相對比例配置上所表現出來的某種方向性，也應該在其相關的物理性質上有所表現，巖礦石的磁化率張量就是巖石磁學性質之一。巖礦石的磁化率張量包含著豐富的地質信息，對于解決地質構造、巖石生成等地質問題發揮著重要的作用。此外，只測量巖石的磁化率張量要比常規的巖組構測量速度快很多。所以，在地質工作、地球物理、測井技術中應該重視并進一步研究測定巖石的磁化率張量。

目前，最常用的磁化率張量測定方法為磁感應法和靜態法。在磁感應法中，需將巖石標本放入通電線圈中，線圈的磁感應通量就會變化。保持其他條件不變的情況下，線圈通量的改變量與磁化率大小成正比，比例系數為定值，該定值可用已知的磁化率標準樣品來測定。在靜態法中，巖石標本只受到地磁場的磁化，磁鋼的影響可以不用考慮，這就使得把巖石標本的磁矩和磁化強度聯系起來，磁化強度中既包含感應磁化強度(M_i)又包含剩余磁化強度(M_r)，感應磁化強度與磁化率大小成正比，通過測量感應磁化強度與外磁場，便能得到磁化率值。

但上述兩種測量方式都需通過專門的儀器來測量，磁感應法通常使用卡帕橋磁化率儀，靜態法通常使用無定向磁力儀來完成。而通過反演的方法能多種途徑來獲得磁化率張量數據，并且，能與上述儀器相互配合，進行驗證。

在傳統的磁測方法中，通常使用地磁總場強度數據來反演求磁化率值，但在實際應用當中存在兩個缺點：一是地磁總場容易受到地理位置的影響；二是容易受到時變磁場的影響，需單獨在配備日變校正儀，并且求得的是磁化率標量，而不是磁化率張量數據，這對于研究古流向造成的磁性礦物的定向排列，以及構造應力作用引起的巖石內磁性礦物的定向重結晶，定向排列及韌性變形不具有任何價值。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用磁梯度張量數據來反演求解磁化率張量的方法，以解決現有磁測方法需專門的測量儀器，且易受地理位置及時變磁場影響，無法得到完整的磁化率張量信息的問題。本方法對靜態法進行了改進，從靜態法的理論出發，用磁梯度張量值替換了靜態方程組中的磁矩，在實驗中直接測量巖石樣本的磁梯度張量值。

本發明的目的是通過以下技術方案實現的：

一種基于磁梯度張量反演磁化率張量的方法，包括以下步驟：

A、將巖石樣本置于三軸無磁轉臺3上，在巖石樣本所處坐標系的XY平面沿X軸距離巖石樣本中心r處放置磁梯度張量儀1；

B、磁梯度張量儀1輸出調零；

C、將三軸無磁轉臺3繞Z軸旋轉45°、90°、135°，再使用磁梯度張量儀1分別測量G_ij數據；

D、將巖石樣本繞巖石樣本所處的坐標系的X軸旋轉90°，使其Z軸處于水平面內；

E、使用磁梯度張量儀1測量G_ij數據；

F、可重復步驟C-E，測量多組數據求取平均值；