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解決標量磁位多值性的方法

發布時間:2023-11-17 08:14:54

❶ 物理學的研究方法哪些

一、控制變數法:通過固定某幾個因素轉化為多個單因素影響某一量大小的問題.

二、等效法:將一個物理量,一種物理裝置或一個物理狀態(過程),用另一個相應量來替代,得到同樣的結論的方法.

三、模型法:以理想化的辦法再現原型的本質聯系和內在特性的一種簡化模型.

四、轉換法(間接推斷法)把不能觀察到的效應(現象)通過自身的積累成為可觀測的宏觀物或宏觀效應.

五、類比法:根據兩個對象之間在某些方面的相似或相同,把其中某一對象的有關知識、結論推移到另一個對象中去的一種邏輯方法.

六、比較法:找出研究對象之間的相同點或相異點的一種邏輯方法.

七、歸納法:從一系列個別現象的判斷概括出一般性判斷的邏輯的方法.

(1)解決標量磁位多值性的方法擴展閱讀:

物理學的本質:物理學並不研究自然界現象的機制(或者根本不能研究),我們只能在某些現象中感受自然界的規則,並試圖以這些規則來解釋自然界所發生任何的事情。我們有限的智力總試圖在理解自然,並試圖改變自然,這是物理學,甚至是所有自然科學共同追求的目標。

六大性質

1.真理性:物理學的理論和實驗揭示了自然界的奧秘,反映出物質運動的客觀規律。

2.和諧統一性:神秘的太空中天體的運動,在開普勒三定律的描繪下,顯出多麼的和諧有序。物理學上的幾次大統一,也顯示出美的感覺。

牛頓用三大定律和萬有引力定律把天上和地上所有宏觀物體統一了。麥克斯韋電磁理論的建立,又使電和磁實現了統一。愛因斯坦質能方程又把質量和能量建立了統一。光的波粒二象性理論把粒子性、波動性實現了統一。愛因斯坦的相對論又把時間、空間統一了。

3.簡潔性:物理規律的數學語言,體現了物理的簡潔明快性。如:牛頓第二定律,愛因斯坦的質能方程,法拉第電磁感應定律。

4.對稱性:對稱一般指物體形狀的對稱性,深層次的對稱表現為事物發展變化或客觀規律的對稱性。如:物理學中各種晶體的空間點陣結構具有高度的對稱性。豎直上拋運動、簡諧運動、波動鏡像對稱、磁電對稱、作用力與反作用力對稱、正粒子和反粒子、正物質和反物質、正電和負電等。

5.預測性:正確的物理理論,不僅能解釋當時已發現的物理現象,更能預測當時無法探測到的物理現象。例如麥克斯韋電磁理論預測電磁波存在,盧瑟福預言中子的存在,菲涅爾的衍射理論預言圓盤衍射中央有泊松亮斑,狄拉克預言電子的存在。

6.精巧性:物理實驗具有精巧性,設計方法的巧妙,使得物理現象更加明顯。

對於物理學理論和實驗來說,物理量的定義和測量的假設選擇,理論的數學展開,理論與實驗的比較是與實驗定律一致,是物理學理論的唯一目標。

人們能通過這樣的結合解決問題,就是預言指導科學實踐這不是大唯物主義思想,其實是物理學理論的目的和結構。

在不斷反思形而上學而產生的非經驗主義的客觀原理的基礎上,物理學理論可以用它自身的科學術語來判斷。而不用依賴於它們可能從屬於哲學學派的主張。在著手描述的物理性質中選擇簡單的性質,其它性質則是群聚的想像和組合。

通過恰當的測量方法和數學技巧從而進一步認知事物的本來性質。實驗選擇後的數量存在某種對應關系。一種關系可以有多數實驗與其對應,但一個實驗不能對應多種關系。也就是說,一個規律可以體現在多個實驗中,但多個實驗不一定只反映一個規律。

❷ 磁測數據的處理與解釋

(一)磁測數據的處理

在環境與工程測量中獲得的磁測數據的處理與解釋方法與礦產勘查中數據處理與解釋方法基本相同。數據處理大體上可分為濾除干擾的一般處理和提取信息的專項處理兩類。一般處理的目的在於濾除干擾,得到能客觀反映磁場面貌特徵的基礎圖件;專項處理的目的在於盡可能多地提取有效信息,或改變異常形式,以便於解釋及與地質等綜合信息的對比分析。

專項處理方法大致分成三類:

1)位場轉換處理方法,如化極處理、磁重轉換等;

2)突出「平緩場」弱變化的處理方法,如自適應濾波、互相關濾波等;

3)劃分區域場與突出局部異常的方法,如上、下延拓,求導與積分,匹配濾波等;

需要指出的是,上述處理方法的應用應根據實際情況進行取捨。

另外針對某些特殊情況,常用以下與高精度磁測相匹配的數據處理技術,避免處理精度不夠對有用信息的損失。

1.磁異常弱信號提取技術,增強異常分辨能力

在利用磁異常進行地質問題調查中經常會遇到有用異常被干擾所淹沒而難於分辨,所以弱異常的提取在磁異常解釋中具有十分重要的意義。由於有用異常經常與干擾頻率相近,所以採用統計方法可能更合適。如採用最佳檢測系統與自調節 濾波提取弱信號等。

2.航磁低緯度化極與變磁傾角化極

為解決低磁緯度化極的不穩定性問題,人們研究了許多方法,綜合起來可分為兩類:一類是頻率域方法;另一類是空間域方法。比較起來,頻率域方法計算速度較快,但化極精度不夠高;空間域方法精度較高,但由於涉及求解大型方程組問題,只能處理小面積數據,實用性差。近年來對空間域方法作了進一步改進,但在提高速度的同時也降低了精度,總的來說這類方法速度提高很有限。對於頻率域方法提出了各種改進措施,這些方法在一定程度上使低緯度化極效果得到改善,但其精度仍有待提高,所以簡便高精度低緯度化極方法的研究仍是今後需要研究的方向。

當航磁測區南北方向跨度大時,全區按一個磁傾角處理就會產生較大誤差,所以必須考慮按實際地磁傾角變化的變磁傾角化極。目前,在頻率域解決此問題的途徑有兩個:一是把全區磁化傾角變化作統一處理的全變傾角化極;二是把測區劃分為若干條帶的小區,小區內地磁傾角取平均值,而後依次用每一小區的磁傾角對全測區數據作化極,最後將各帶的處理結果拼接起來得到分帶變傾角化極。由於全變傾角化極中對傾角變化規律的簡化和分帶化極的拼接處理等都將影響結果的精度,進一步研究高精度實用的變傾角化極方法仍是十分必要的。

3.磁異常曲面延拓

位場曲面延拓對中高山區磁場的解釋特別重要。國內外專家已提出過多種基於等效源層(空間域)曲面位場延拓方法。實際工作中由於磁測數據量大,特別是航磁在處理大量數據時常要花費大量計算機時與分塊處理拼圖造成的不夠精確等問題,因此,這些方法還不便在生產實際中推廣應用。在頻率中研究快速實用的曲化平方法是一個有前景的方向,將位場表示為泰勒級數譜,採用迭代法逐次逼近求出平面上的場值,平面可以通過起伏面,但只有當延拓高度較小時才適用。

4.不同深度磁場的劃分

為了提高磁場的垂向解析度,研究沿深度的分場方法具有十分重要的意義。雖然目前已有匹配濾波、正則化濾波、補償圓滑濾波等多種方法,但所得結果還不能與深度有定量的對應關系,可採用適合位場特點的小波變換方法以及深度濾波方法。

(二)磁異常的推斷解釋

磁異常的解釋比較復雜,因為磁異常形態取決於諸多因素,如物體的幾何形態、物體所處位置上的地磁場方向、組成物體岩土的磁化方向、相對於物體軸向的測線方位等,因此,在解釋磁異常時,要特別注意分析磁異常的平面特徵和剖面特徵。磁異常反演可以採用比較成熟的一些反演方法,如特徵點法、切線法、梯度積分法、矢量解釋法、線性反演法等。

1.幾種簡單形體的磁異常特徵

(1)柱狀體的Za曲線特徵

在自然界中的火山頸、筒狀體等均可看作柱狀體。在北半球,向北傾斜的柱狀體基本上都是順軸磁化,磁化方向由柱頂指向柱底,即柱頂為負磁極,柱底為正磁極,其他地方無磁極分布。當柱體截面積很小並向地下延深較大時,柱底正磁極在地表產生的磁場可以忽略,這時就相當於一個負點磁極(單極)產生的磁場。在通過它正上方的剖面上,Za曲線的特徵如圖4-3a。由圖可見在柱頂上方出現Za極大值,曲線兩側對稱,且向兩側逐漸減小,遠處趨於零,但不出現負值。柱頂上方的Za平面等值線特徵是以柱頂在地面投影為圓心的一系列同心圓(圖4-3b)。若柱體延深有限(雙極)或斜磁化時,Za曲線呈不對稱狀,且在傾斜一側,或在產生正磁荷的一側出現負值。

圖4-3 柱狀體的Za曲線異常

(2)球體的Za曲線特徵

自然界中的囊狀體、透鏡體、充有磁性礦物的溶洞都可以近似看作球體。一個均勻磁化球體的磁場等效於一個磁偶極子的磁場。圖4-4和圖4-5分別為垂直磁化和傾斜磁化Za異常曲線圖及斷面上磁力線的示意圖。垂直磁化的Za異常曲線呈對稱狀,極大值在球心正上方,兩側逐漸減小,且出現負值,遠處趨於零。球頂上的平面Za等值線形狀是以球心在地面投影為圓心的一系列同心圓,中間部分為正值,外圍等值線為負值。斜磁化的Za異常曲線呈不對稱狀,兩側負值不相等,當磁化強度向右下傾斜時,Za極大值向左移,右側負值幅度較大。其等值線形狀傾斜側變密,另一側變疏。

圖4-4 垂直磁化球體的Za曲線

圖4-5 傾斜磁化球體的Za曲線

(3)板狀(脈狀)體的Za曲線特徵

自然界中的層狀體、脈狀體都可近似地看作板狀體。當板狀體的頂面埋深小於上頂面寬度時,為厚板,反之為薄板,薄板和厚板的磁場特徵基本類似。當M的方向與層面平行時,稱為順層磁化,斜交時,稱為斜磁化。

當板狀體無限延深且順層磁化時(單極線),主剖面上Za曲線特徵同單極的異常形態類似(圖4-6),只是異常梯度變緩,寬度增大。在平面上,Za等值線的形狀呈條帶狀。在斜磁化時,Za異常曲線呈不對稱狀,當板狀體傾角小於地磁場傾角時(圖4-7),Za曲線極大值向右偏移,左側出現負值。其他情況可自行分析。在等值線平面圖上,Za等值線呈具有一定走向的條帶狀,一側為正值,另一側為負值。

(4)接觸帶的Za曲線

垂直接觸帶走向的測線上,Za異常曲線的特徵(圖4-8),在磁性岩層一側出現正值,且延續較長范圍,非磁性岩層一側出現負值。

圖4-6 順層磁化板狀體Za曲線

圖4-7 斜磁化板狀體Za曲線

圖4-8 接觸帶的Za曲線

2.磁異常的定性解釋

(1)磁異常解釋的步驟

在磁異常圖上,首先是根據勘探任務,從異常的規模、形態、梯度、峰值高低等異常特徵入手,確定哪些是與勘探任務有關的有用異常,哪些是與勘探任務無關的干擾異常。然後用區域校正的方法消除干擾,突出並繪制出有用異常。在解釋過程中還應密切結合工區的地質和其他物探資料,綜合對比分析,從中找出引起磁異常的地質因素。最後對有意義的異常,可作定量或半定量計算。

(2)磁異常特徵與地質體之間的關系

磁異常的形態與地質體的形狀、磁性強弱、產狀等的關系,可綜合如下:

如果在等值線平面圖上磁異常沿某一方向延伸較遠,說明該磁性體為二度體,長軸方向即為磁性地質體的走向。當磁異常無明顯走向時,說明磁性體可能為球、柱等二度體。磁性地質體的規模可根據異常范圍大致確定。

在Za等值線平面圖上,如果發現在正異常周圍有負異常,一般為有限延深的磁性地質體引起;如果只在一側出現負值,則為無限延深斜磁化地質體引起;如果在正異常周圍不出現負異常,則為順層(軸)磁化無限延深的地質體。

磁異常幅值的大小與地質體的磁化強度成正比,且隨地質體的體積增大而增加。當M和體積一定時,磁異常隨地質體的埋深加大而減小,且曲線梯度小,異常范圍加寬。

另外,根據磁異常等值線平面圖還可以圈定地質體在地面上的投影位置。當Za曲線呈對稱狀時,高值帶一般出現在磁性地質體正上方;當異常曲線不對稱時,極大值相對於地質體中心有偏移,這時地質體中心在地面的投影位於極大值和極小值之間。

3.磁異常的定量解釋

(1)特徵點法

該法主要用於簡單形體求解。對於無限延深順層磁化的柱體(單極),可用下式來求頂面埋深h:

環境與工程地球物理勘探

式中:x1/2為原點(極大值點)到半極值點距離。

對於無限延深順層磁化的板狀體頂板埋深h,則有

環境與工程地球物理勘探

水平圓柱(偶極線)中心埋深h為

環境與工程地球物理勘探

(2)切線法

切線法是一種近似的經驗方法。其特點是,方法精度不高但速度較快。具體做法是通過曲線極大值、極小值及曲線兩翼拐點分別作五條切線,如圖4-9所示。利用拐點切線與極值點切線交點的橫坐標來求磁性體埋深h,其關系式為

環境與工程地球物理勘探

圖4-9 切線法原理

式中:xj、x'j為極大值點切線與拐點切線交點的橫坐標;x0、x'0分別為兩個極小值點切線與拐點切線交點的橫坐標。

(3)選擇法

該方法也稱理論曲線與實測曲線對比法。它是通過對實測曲線和地質資料的分析,初步確定地下磁性體的產狀、體積及埋深,然後利用理論公式計算出異常曲線,並用此理論曲線與實測曲線進行對比。如果兩曲線基本特徵一致,說明原確定的磁性體參數符合實際情況;若差別較大,需要進一步修改有關參數再計算理論曲線;再對比,以逐步逼近實測曲線,直至兩曲線吻合為止。此時假定的各參數即為實測磁性體參數。具體計算方法多採用量板法或計算機處理。

❸ 初中物理 探究杠桿的平衡條件與探究磁場時引入磁感線分別運用了什麼物理方法

第一個運用的是歸納法,第二個運用的是轉換法

研究物理的科學方法有許多,經常用到的有觀察法、實驗法、比較法、類比法、等效法、轉換法、控制變數法、模型法、科學推理法等。研究某些物理知識或物理規律,往往要同時用到幾種研究方法。如在研究電阻的大小與哪些因素有關時,我們同時用到了觀察法(觀察電流表的示數)、轉換法(把電阻的大小轉換成電流的大小、通過研究電流的大小來得到電阻的大小)、歸納法(將分別得出的電阻與材料、長度、橫截面積、溫度有關的信息歸納在一起)、和控制變數法(在研究電阻與長度有關時控制了材料、橫截面積)等方法。可見,物理的科學方法題無法細致的分類。只能根據題意看題中強調的是哪一過程,來分析解答。下面我們將一些重要的實驗方法進行一下分析。
一、控制變數法
物理學研究中常用的一種研究方法——控制變數法。所謂控制變數法,就是在研究和解決問題的過程中,對影響事物變化規律的因素或條件加以人為控制,使其中的一些條件按照特定的要求發生變化或不發生變化,最終解決所研究的問題。
可以說任何物理實驗,都要按照實驗目的、原理和方法控制某些條件來研究。
如:導體中的電流與導體兩端的電壓以及導體的電阻都有關系,中學物理實驗難以同時研究電流與導體兩端的電壓和導體的電阻的關系,而是在分別控制導體的電阻與導體兩端的電壓不變的情況下,研究導體中的電流跟這段導體兩端的電壓和導體的電阻的關系,分別得出實驗結論。通過學生實驗,讓學生在動腦與動手,理論與實踐的結合上找到這「兩個關系」,最終得出歐姆定律I=U/R。
為了研究導體的電阻大小與哪些因素有關, 控制導體的長度和材料不變,研究導體電阻與橫截面積的關系。
為了研究滑動摩擦力的大小跟哪些因素有關,保證壓力相同時,研究滑動摩擦力與接觸面粗糙程度的關系。
利用控制變數法研究物理問題,注重了知識的形成過程,有利於扭轉重結論、輕過程的傾向,有助於培養學生的科學素養,使學生學會學習。
中學物理課本中,蒸發的快慢與哪些因素的有關;滑動摩擦力的大小與哪些因素有關;液體壓強與哪些因素有關;研究浮力大小與哪些因素有關;壓力的作用效果與哪些因素有關;滑輪組的機械效率與哪些因素有關;動能、重力勢能大小與哪些因素有關;導體的電阻與哪些因素有關;研究電阻一定、電流與電壓的關系;研究電壓一定、電流和電阻的關系;研究電流做功的多少跟哪些因素有關系;電流的熱效應與哪些因素有關;研究電磁鐵的磁性強弱跟哪些因素有關系;研究影響力的作用效果的因素;研究琴弦發聲的音調與弦粗細、松緊、長短的關系;研究物體吸熱與物質種類、質量、溫度的關系;研究通電導體在磁場中的受力與哪些因素有關;研究影響感應電流的方向因素等均應用了這種科學方法。
二、轉換法
一些比較抽象的看不見、摸不著的物質的微觀現象,要研究它們的運動等規律,使之轉化為學生熟知的看得見、摸得著的宏觀現象來認識它們。這種方法在科學上叫做「轉換法」。 如:分子的運動,電流的存在等,
如:空氣看不見、摸不到,我們可以根據空氣流動(風)所產生的作用來認識它;分子看不見、摸不到,不好研究,可以通過研究墨水的擴散現象去認識它;電流看不見、摸不到,判斷電路中是否有電流時,我們可以根據電流產生的效應來認識它;磁場看不見、摸不到,我們可以根據它產生的作用來認識它。
再如,有一些物理量不容易測得,我們可以根據定義式轉換成直接測得的物理量。在由其定義式計算出其值,如電功率(我們無法直接測出電功率只能通過P=UI利用電流表、電壓表測出U、I計算得出P)、電阻、密度等。
中學物理課本中,
測不規則小石塊的體積我們轉換成測排開水的體積(這里也有等效思維)
我們測曲線的長短時轉換成細棉線的長度
在測量滑動摩擦力時轉換成測拉力的大小
大氣壓強的測量(無法直接測出大氣壓的值,轉換成求被大氣壓壓起的水銀柱的壓強)測硬幣的直徑時轉換成測刻度尺的長度
測液體壓強(我們將液體的壓強轉換成我們能看到的液柱高度差的變化)
通過電流的效應來判斷電流的存在(我們無法直接看到電流),
通過磁場的效應來證明磁場的存在(我們無法直接看到磁場),
研究物體內能與溫度的關系(我們無法直接感知內能的變化,只能轉換成測出溫度的改變來說明內能的變化);
在研究電熱與電流、電阻的因素時,我們將電熱的多少轉換成液柱上升的高度。
在我們研究電功與什麼因素有關的時候,我們將電功的多少轉換成砝碼上升的高度。
密度、功率、電功率、電阻、壓強(大氣壓強)等物理量都是利用轉換法測得的。
物體發生形變或運動狀態改變可證明此物受到力的作用;蘋果落地可證明重力存在;馬得堡半球實驗可證明大氣壓的存在;霧的出現可證明空氣中含有水蒸氣;影的形成可以證明光沿直線傳播;月食現象可證明月亮不是光源;奧斯特實驗可證明電流周圍有磁場;指南針指南北可證明地磁場的存在;手機能打電話可證明電磁波的存在;擴散現象可證明分子做無規則運動;鉛塊實驗可證明分子間引力的存在;運動的物體能對外做功可證明它具有能。
在我們回答動能與什麼因素有關時,我們回答說小球在平面上滑動的越遠則動能越大,就是將動能的大小轉換成了小球運動的遠近。以上列舉的這些問題均應用了這種科學方法。
例:1、分子運動看不見、摸不著,不好研究,但科學家可以通過研究墨水的擴散現象去認識它,這種方法在科學上叫做「轉換法』。下面是小明同學在學習中遇到的四個研究實例,其中採取的方法與剛才研究分子運動的方法相同的是( )
A.利用磁感應線去研究磁場問題
B.電流看不見、摸不著,判斷電路中是否有電流時,我們可通過電路中的燈泡是否發光去確定
C.研究電流與電壓、電阻關系時,先使電阻不變去研究電流與電壓的關系:然後再讓電壓不變去研究電流與電阻的關系
D.研究電流時,將它比做水流
三、放大法
在有些實驗中,實驗的現象我們是能看到的,但是不容易觀察。我們就將產生的效果進行放大再進行研究。 比如音叉的振動很不容易觀察,所以我們利用小泡沫球將其現象放大。觀察壓力對玻璃瓶的作用效果時我們將玻璃瓶密閉,裝水,插上一個小玻璃管,將玻璃瓶的形變引起的液面變化放大成小玻璃管液面的變化。嚴格說放大法也屬於轉換法.
四、積累法
在測量微小量的時候,我們常常將微小的量積累成一個比較大的量、比如在測量一張紙的厚度的時候,我們先測量100張紙的厚度在將結果除以100,這樣使測量的結果更接近真實的值就是採取的積累法。
要測量出一張郵票的質量、測量出心跳一下的時間,測量出導線的直徑,均可用積累法來完成。嚴格地說積累法也屬於轉換法。
五、類比法
在我們學習一些十分抽象的,看不見、摸不著的物理量時,由於不易理解我們就拿出一個大家能看見的與之很相似的量來進行對照學習。如電流的形成、電壓的作用通過以熟悉的水流的形成,水壓使水管中形成了水流進行類比,從而得出電壓是形成電流的原因的結論。學生在學習電學知識時,在老師的引導下,聯想到:水壓迫使水沿著一定的方向流動,使水管中形成了水流;類似的,電壓迫使自由電荷做定向移動使電路中形成了電流。抽水機是提供水壓的裝置;類似的,電源是提供電壓的裝置。水流通過渦輪時,消耗水能轉化為渦輪的動能;類似的,電流通過電燈時,消耗的電能轉化為內能。
我們學習分子動能的時候與物體的動能進行類比;學習功率時,將功率和速度進行類比。
例: 1、某同學在學習電學知識時,在老師的引導下,聯想力學實驗現象,進行比較並找出了一些相類似的規律,其中不準確的是( )
A.水壓使水管中形成水流;類似地,電壓使電路中形成電流
B.抽水機是提供水壓的裝置;類似地,電源是提供電壓的裝置
C.抽水機工作時消耗水能;類似地,電燈發光時消耗電能
D.水流通過渦輪時,消耗水能轉化為渦輪的動能:類似地,電流通過電燈時,消耗電能轉化為內能和光能
通過類比,用大家熟悉的水流、水壓的直觀認識,使得看不見、摸不著的抽象的電流、電壓等知識躍然紙面,栩栩如生。
六、理想化物理模型:
實際現象和過程一般都十分復雜的,涉及到眾多的因素,採用模型方法對學習和研究起到了簡化和純化的作用。但簡化後的模型一定要表現出原型所反映出的特點、知識。模型法有較大的靈活性。每種模型有限定的運用條件和運用的范圍。
中學課本中很多知識都應用了這個方法,比如有:
液柱、(比如在求液體對豎直的容器底的壓強的時候,我們就選了一個液柱作為研究的對象簡化,簡化後的模型依然保留原來的特點和知識)
光線、(在我們學習光線的時候光線是一束的,而且是看不見的,我們使用一條看的見的實線來表示就是將問題簡化,利用了理想化模型)
液片、(在我們研究連通器的特點,求大氣壓時我們都在某一位置取了一個液面,研究該液面所受到的壓強和壓力,也是將問題簡化,利用理想化模型法)
光沿直線傳播;(在我們學習中我們知道真正的空氣是各處都不均勻的,比如越往上空氣越稀薄,在比如因為空氣各處不均勻形成了風,而在光是沿直線傳播一節中我們將問題簡化,只取一個簡單的模型,一條光線在均勻的介質中傳播)
勻速直線運動;(生活中很少有一個物體真正的做勻速直線運動,在我們研究問題的時候勻速直線運動只是一個模型)
磁感線(磁感線是不存在的一條線,但是我們為了便於研究磁場我們人為的引入了一條線,將我們研究的問題簡化。)
光滑平面(研究力學時常用到光滑平面,即物體表面沒有摩擦,但是真正沒有摩擦的表面是沒有的.為了問題的簡化就把很小的摩擦不考慮就假設物體表面光滑)
例:1、在我們學習物理知識的過程中,運用物理模型進行研究的是( )多項選擇
A、建立速度概念 B、研究光的直線傳播
C、用磁感應線描述磁場 D、分析物體的質量
七、科學推理法:
當你在對觀察到的現象進行解釋的時候就是在進行推理,或說是在做出推論,例如當你家的狗在叫的時,你可能會推想有人在你家的門外,要做出這一推論,你就需要把現象(狗的叫聲)與以往的知識經驗,即有陌生人來時狗會叫結合起來。這樣才能得出符合邏輯的答案
如:在進行牛頓第一定律的實驗時,當我們把物體在越光滑的平面運動的就越遠的知識結合起來我們就推理出,如果平面絕對光滑物體將永遠做勻速直線運動。
如:在做真空不能傳聲的實驗時,當我們發現空氣越少,傳出的聲音就越小時,我們就推理出,真空是不能傳聲的。
八、等效替代法:
比如在研究合力時,一個力與兩個力使彈簧發生的形變是等效的,那麼這一個力就替代了兩個力所以叫等效替代法,在研究串、並聯電路的總電阻時,也用到了這樣的方法。在平面鏡成像的實驗中我們利用兩個完全相同的蠟燭,驗證物與像的大小相同,因為我們無法真正的測出物與像的大小關系,所以我們利用了一個完全相同的另一根蠟燭來等效替代物體的大小。
九、歸納法:
是通過樣本信息來推斷總體信息的技術。要做出正確的歸納,就要從總體中選出的樣本,這個樣本必須足夠大而且具有代表性。在我們買葡萄的時候就用了歸納法,我們往往先嘗一嘗,如果都很甜,就歸納出所有的葡萄都很甜的,就放心的買上一大串。
比如銅能導電,銀能導電,鋅能導電則歸納出金屬能導電。在實驗中為了驗證一個物理規律或定理,反復的通過實驗來驗證他的正確性然後歸納、分析整理得出正確的結論。
在阿基米德原理中,為了驗證F浮=G排,我們分別利用石塊和木塊做了兩次實驗,歸納、整理均得出F浮=G排,於是我們驗證了阿基米德原理的正確性,使用的正是這種方法。
在驗證杠桿的平衡條件中,我們反復做了三次實驗來驗證F1×L1=F2×L2也是利用這種方法。
一切發聲體都在振動結論的得出(在實驗中對多種結論進行分析整理並得出最後結論時),都要用到這一方法。
在驗證導體的電阻與什麼因素有關的時候,經過多次的實驗我們得出了導體的電阻與長度,材料,橫截面積,溫度有關,也是將實驗的結論整理到一起後歸納總結得出的。
在所有的科學實驗和原理的得出中,我們幾乎都用到了這種方法。運用歸納法得出的結論更具有普遍性。運用這種思維方法時實驗一定要改變條件多做幾次,否則得出的結論可能是特殊結論,而不具備普遍性。
十、比較法(對比法)
當你想尋找兩件事物的相同和不同之處,就需要用到比較法,可以進行比較的事物和物理量很多,對不同或有聯系的兩個對象進行比較,我們主要從中尋找它們的不同點和相同點,從而進一步揭示事物的本質屬性。
如,比較蒸發和沸騰的異同點。如,比較汽油機和柴油機的異同點
如,電動機和熱機。如,壓表和電流表的使用
利用比較法不僅加深了對它們的理解和區別,使同學們很快地記住它們,還能發現一些有趣的東西。
十一、分類法
把固體分為晶體和非晶體兩類、導體和絕緣體。
十二、觀察法
物理是一門以觀察、實驗為基礎的學科。人們的許多物理知識是通過觀察和實驗認真地總結和思索得來的。著名的馬德堡半球實驗,證明了大氣壓強的存在。在教學中,可以根據教材中的實驗,如長度、時間、溫度、質量、密度、力、電流、電壓等物理量的測量實驗中,要求學生認真細致的觀察,進行規范的實驗操作,得到准確的實驗結果,養成良好的實驗習慣,培養實驗技能。大部分均利用的是觀察法。
十三、比值定義法:
例:密度、壓強、功率、電流等概念公式採取的都是這樣的方法。
十四、多因式乘積法:
例:電功、電熱、熱量等概念公式採取的都是這樣的方法。
十五、逆向思維法
例:由電生磁想到磁生電
以上這些方法,還只是在初中物理的學習中會遇到和使用的一些科學方法,列舉出來,希望能夠給大家一些幫助。也希望大家都來關注這方面的問題,多了解和掌握一些科學方法,靈活運用,以便於指導我們的學習,工作和生活。

❹ 綜合分析方法

綜合分析方法是以遙感填圖方法為主,同時結合地球物理、岩石同位素資料進行綜合分析,建立劃分填圖單元的一種方法。其應用的目的在於使填圖單元建立劃分的更加准確,地質信息提取的更加豐富,並從不同角度解決填圖問題。

(一)遙感填圖方法

影像單元法、影像岩石單元和單元-剖面法是貫穿遙感填圖全過程的方法技術。運用這些方法是從遙感技術角度解決1∶25 萬填圖的技術問題,使填圖成果精度符合相應的技術規范要求。其解決填圖問題的實質是通過研究、分析不同性質地質體的宏觀影像分區及微觀影像變化規律,進行地質體性質判定和填圖單位種類劃分及構造信息的提取與類型劃分。它們所能夠解決的地質問題或地質現象均屬於地球表面的直接顯示出的信息,即表層信息提取。但對於大量的隱伏地質信息的提取,受其方法技術自身限制難以全面實現,如隱伏斷裂和隱伏岩體及花崗岩類侵入體的時代等等。因此,結合其他技術方法的應用,從不同角度,取長補短,豐富地質填圖成果,使其更加符合地質作用規律。

(二)地球物理技術方法

該方法是遙感地質填圖綜合分析研究的首選技術方法。主要通過地球物理資料如航磁、重力處理數據的分析、解釋,並根據地質體的磁性特徵、密度特徵變化規律,著重解決隱伏斷裂、隱伏岩體和火山機構的圈定。解決遙感技術和物探技術在1∶25萬遙感地質填圖應用中解釋地質問題的層次和深度。現以內蒙古得爾布干覆蓋地區和新疆阿爾金裸露地區為例加以敘述。

1.內蒙古得爾布乾地區重磁場特徵分析

1)岩石磁性特徵分析

通過2000年6~9月,對阿龍山地區進行的岩石磁性測量工作,其中實地測量了岩石露頭27處,獲得磁化率數據327個;測量岩石標本712塊,獲得磁化率數據2872個。區內岩石(地層)的磁性特徵如下。

(1)變質岩類磁性特徵

區內出露的元古宇變質岩岩性為花崗岩片麻岩、黑雲斜長變粒岩、片岩及千枚岩、大理岩等。磁測定結果反映出元古宇地層的磁性普遍很弱,磁化率值變化范圍在(0~380)×10-5SI,平均值僅為60×10-5SI。

(2)蓋層磁性特徵

阿龍山地區的蓋層主要為一套中生界火山岩地層,該套地層的磁性特徵如下。

火山碎屑岩類一般為弱磁性或具有中等磁性。其中凝灰砂岩、層凝灰岩及含角礫凝灰岩的磁性普遍很弱,磁化率的平均值多在(30~65)×10-5SI之間變化;熔結凝灰岩和英安質、粗安質及安山質凝灰岩的磁性多具有中等磁性,磁化率變化范圍在(11~1661)×10-5SI之間,最大可達到3890×10-5SI,平均磁化率值為570×10-5SI。

中性—基性火山熔岩一般具有很強的磁性,其中粗安岩的磁化率在(15~3390)×10-5SI之間,平均值為886×10-5SI;英安岩的磁化率變化范圍在(0~4000)×10-5SI之間,平均值在(590~3000)×10-5SI之間;安山岩的磁化率值范圍在(1228~3360)×10-5SI之間,平均值為3012×10-5SI;玄武岩磁化率變化范圍在(394~10000)×10-5SI之間,磁化率均值為2281×10-5SI。

(3)侵入岩磁性特徵

區內花崗岩類的磁性差異較大,其中花崗岩的磁性可分為無磁性花崗岩、弱磁性花崗岩及中等磁性花崗岩。無磁性花崗岩磁化率平均值為40×10-5SI;弱磁性花崗岩平均磁化率為230×10-5SI;中等磁性花崗岩的磁化率變化在(11~1177)×10-5SI之間,磁化率均值為695×10-5SI。花崗斑岩類一般具有中等磁性,磁化率變化范圍一般在(19~1311)×10-5SI之間,磁化率均值為545×10-5SI。二長花崗岩和鉀長花崗岩的磁化率在(13~3000)×10-5SI之間,磁化率均值為630×10-5SI。因此,除了無磁性的花崗岩外,其他類型的花崗岩類引起的磁異常較難區分。

區內閃長岩類的磁性一般比花崗岩類強度大,其中花崗閃長岩、石英閃長岩的磁化率值范圍在(126~3500)×10-5SI之間,平均值為950×10-5SI;閃長玢岩的平均磁化率達1286×10-5SI;閃長岩的磁化率值范圍在(614~6300)×10-5SI之間,磁化率平均值可達1900×10-5SI。

2)岩石密度特徵分析

阿龍山地區岩石及地層密度變化具有以下特徵:

(1)隨著地層的時代由新至老岩石的密度值逐漸增大;

(2)中生界侏羅系火山熔岩地層的岩石密度值比正常碎屑岩類的岩石密度值大;

(3)下古生界與元古宇的岩石密度值基本相同,中性、酸性侵入岩體的岩石密度則介於侏羅系火山熔岩地層與前中生界(包括下古生界和元古宇)之間,其密度差值約在±0.15 g/cm3左右。因此,該地區區域性密度界面是前中生界和中、酸性侵入岩構成的岩石界面,該區域性密度界面與上覆蓋層之間存在著0.2~0.7 g/cm3密度差;侏羅系火山熔岩與正常碎屑岩是區內的局部密度界面。其間存在0.5 g/cm3密度差(表2-4)。

表2-4 阿龍山及周邊地區岩石密度統計表

3)重磁場特徵及解釋

阿龍山地區的航磁資料測量比例尺大,飛行高度低,測量精度高,編繪出的ΔT磁場圖件包含的各類地質信息非常豐富。

根據已知地質資料與岩石物性資料對比分析結果,得出如下結論:

(1)阿龍山地區海西期花崗岩與下古生界和元古宇構成了該地區重要的區性岩石磁性界面及岩石密度界面。中元古界和下古生界磁性很弱,僅海西期花崗斑岩和二長花崗岩及花崗閃長岩、閃長岩具有中等與較強的磁性。

(2)阿龍山地區區域背景磁場的特徵及分布,主要反映區域磁性界面強弱變化與分布特點,降低的負磁場區為下古生界、元古宇及弱磁性的海西期花崗岩分布區;升高的正背景磁異常區則為具磁性的海西期中、酸性侵入岩分布區。

(3)航磁局部磁異常一般是花崗閃長岩、閃長岩和中、基性火山熔岩及淺成次火山岩,如安山玢岩、閃長玢岩、英安岩等引起。其中花崗閃長岩和閃長岩等引起的局部磁異常形態清晰並且強度較大,比較容易辨認。

(4)由於火山岩(主要是熔結凝灰岩和中、基性火山熔岩)和淺成次火山岩很不均勻,它們所引起的磁異常在形態和強度變化方面都較大,其分布特點一般呈帶狀、環狀及片狀分布。

(5)不同時代岩石、地層的密度變化具有十分明顯的規律性,構成該地區區域性密度界面的元古宇、下古生界及海西期侵入岩體與中生界地層之間存在著0.2~0.7 g/cm3密度差。因此,阿龍山地區布格重力圖中局部重力異常場的高、低變化應是主密度界面起伏變化或侏羅紀中、基性火山岩的客觀反映。

4)磁場特徵及分區

阿龍山地區的磁場特徵及變化十分復雜,為了便於對磁場和磁異常的分類及研究,依據該地區的區域背景磁場及磁異常的性質、形態、強度及梯度變化,以及它們之間的組合分布特點等,劃分為三類:

(1)獨立正磁異常及編號

HA-Ⅰ:該類磁異常的形態呈等軸狀或似等軸狀,有些異常具有一定的延伸及走向。異常形態規整,強度一般大於500 nT,面積一般大於2.0 km2

HA-Ⅱ:該類磁異常的形態特徵與前述磁異常相同,但磁異常的強度比前者弱,異常的強度一般在200~500 nT之間。

推斷上述磁異常主要是由具磁性的中、酸性侵入岩體引起,對岩體范圍的圈定起參考作用。

(2)正背景磁場的分區及編號

a.HB類磁場區特徵及編號

該類磁異常的明顯特點是強度較大,一般在200~500 nT之間。依據磁異常的形態特徵、發育程度及組合分布特點,劃分出3個磁場小區:

HB-Ⅰ:小區內磁異常發育,磁異常的形態以似二度異常為主,即單個磁異常具有明顯的延伸及走向,並且沒有明顯的負值伴生。

HB-Ⅱ:小區內磁異常的形態及強度特徵與前述小區相類似,主要差別僅僅是局部磁異常的發育程度比前者差一些。

HB-Ⅲ:小區內磁異常的形態與強度變化比較復雜,既存在著等軸狀及似等軸狀異常,同時也發育有二度及似二度異常,並且局部磁異常存在著明顯的伴生負值。

b.HC類磁場區特徵及編號

該類磁場小區內磁異常形態特徵與HB類小區基本相同,它們之間的顯著差異主要反映在磁異常的強度方面,該類磁場小區內的磁異常強度變化在100~250 nT之間。

HC-Ⅰ:區內磁異常形態以二度和似二度異常為主,異常發育,強度在 100~250 nT之間。

HC-Ⅱ:小區內磁異常形態多以等軸狀和似等軸狀異常為主,並存在著明顯的伴生負值,異常強度一般在100~250 nT之間。

HC-Ⅲ:小區內局部異常較發育,但磁異常的強度比 HC-Ⅱ磁場小區磁異常弱,磁異常強度變化在50~100 nT之間。

HC-Ⅳ:小區內局部磁異常不發育,區內正磁場變化平緩單調,強度在50~100 nT左右。

該類磁場小區主要反映的是中、基性火山熔岩及次火山岩類的變化與分布特點,可對填圖單位組、段劃分對比起到參考作用。

(3)負背景磁場分區及編號

a.LA類磁場小區特徵及編號

該類磁場小區內局部磁異常發育程度及變化較大,負背景磁場變化平緩,磁場值在-50~-150 nT之間。

LA-Ⅰ:小區內的局部磁異常不發育,負背景磁變化平緩、單調,磁場強度在 0~-100 nT之間。

LA-Ⅱ:小區的負背景磁場強度變化在 0~-100 nT之間,局部磁異常較前磁場小區發育,但局部異常強度較弱,異常幅值變化在50~100 nT之間。

LA-Ⅲ:小區內背景磁場變化在-50~-150 nT之間,局部異常發育,異常的幅值變化一般在50~200 nT之間。

LA-Ⅳ:小區內背景磁場強度變化在-100~-150 nT之間,局部磁異常發育且強度較大,異常幅值變化一般在200~500 nT之間。

b.LB類磁場小區特徵及編號

與LA類磁場小區相比較,LB類磁場小區的主要特點是背景磁場強度明顯偏弱,背景磁場強度值一般在-200 nT以上。結合該類磁場區內局部異常發育程度及特徵,可分為如下次級小區。

LB-Ⅰ:小區內的背景磁場強度在-200~-250 nT之間,其變化特徵平緩、單調,區內局部異常不發育。

LB-Ⅱ:小區內背景磁場強度可達-300 nT以上,局部磁異常較發育,異常幅值變化在50~150 nT之間變化。

LB-Ⅲ:小區內背景磁場強度變化在-150~-250 nT之間。局部磁異常發育,其幅值變化在100~250 nT之間,並存在著明顯的伴生負值。

該類磁場小區主要反映的是火山碎屑岩類夾沉積岩分布特點。其中小區內不同強度的局部異常則反映了次火山岩的存在及發育狀況,可為填圖單位、岩石大類劃分提供參考作用。

5)斷裂構造及重、磁異常特徵

斷裂構造在重、磁場圖中反映出的標志特徵十分明顯,它們反映出的重、磁場標志特徵主要有:不同性質重、磁場區及不同特徵重、磁異常區之分界線;重、磁場線性梯度帶;線性重、磁異常帶或串珠狀線性重、磁異常帶;串珠狀線性重、磁異常帶和重、磁異常帶之錯動或扭動線等。

6)侏羅系地層厚度及分布特徵

通過前面岩石、礦物的磁性特徵分析可知,阿龍山地區的前中生界是該地區的區域性岩石密度界面,它與上覆侏羅系之間存在著0.2~0.7 g/cm3的密度差。因此,局部重力場的變化主要反映了區域性密度界面起伏及侏羅系地厚的厚度變化等信息,局部重力高一般是基岩隆起或凸起的反映,局部重力低則反映出基岩凹陷的分布特點。據此,通過對重力局部異常進行深度計算並結合已知地質資料,編制出阿龍山地區侏羅系地層厚度分布圖。由於使用的重力資料比例尺小、精度低,深度計算誤差可能在±20.0%左右。

阿龍山地區侏羅系的厚度變化及分布特點反映基岩起伏變化呈現出凹隆相間分布的構造格局,其宏觀走向呈北東向展布。即阿南-阿北林場凹陷,秀山-汗馬基站隆起,烏力依特林場-防火站凹陷。阿南-阿北林場凹陷的沉積中心位於阿北林場附近,侏羅系地層厚度可達1.5 km,向南有逐漸減薄的趨勢;烏力依特林場-防火站凹陷存在著兩個沉積中心,即烏力依特林場沉積中心和防火站沉積中心,沉積中心內侏羅系地層的厚度可達2.0 km,在兩沉積中心之間被一個次級基岩凸起隔開。此外,在約安里林場和源江林場等處,還分別存在著兩個侏羅系地層厚度達2.0 km和1.5 km的沉積中心。

7)火山機構群及分布特徵

阿龍山地區侏羅系火山岩地層分布廣、厚度大,說明該地區在中生代時期曾發生過強烈的岩漿噴溢活動,火山機構廣泛發育。我們知道,在岩漿噴溢過程中靠近火山口處不但堆積了巨厚的火山熔岩,而且也是次火山岩比較集中發育的地段,這就為利用航磁圈定火山機構提供了可靠的地質前提條件。岩石磁性測定結果證明,阿龍山地區的火山熔岩和次火山岩一般都具有較強的磁性,具備了利用航磁圈定火山機構的地球物理前提條件。航磁資料結合已知地質資料分析對比結果表明,火山機構在磁場上具有明顯的磁異常反映,一般中心噴發式的火山機構引起的磁異常形態呈等軸狀或似等軸狀,既有正磁異常也有(因近體磁化原因引起的)負磁異常;裂隙溢出式的火山機構引起的磁異常形態多呈二度磁異常及磁異常帶。磁異常的強度及大小主要與火山熔岩及次火山岩的磁性強弱及規模大小有關,一般中、基性火山熔岩及安山玢岩、輝長、輝綠玢岩、閃長玢岩等引起的磁異常強度較大,中、酸性火山熔岩及英安岩引起的磁異常相對較弱。上述與火山機構有關的磁異常在阿龍山地區一般呈帶狀或片狀群出現,為我們研究分析該地區火山機構群類型及分布提供了重要依據。

依據火山機構群表現出的磁場特徵在阿龍山工區共圈定出火山機構群22處。區內火山機構群的規模大小及分布具有以下特點:以內蒙古得爾布干斷裂為界其北側的火山機構群規模一般較小,並且具有明顯的延伸及走向,反映出火山機構明顯地受斷裂所控制。另外,各火山機構群內單個火山機構反映出的磁異常形態主要是以等軸狀或似等軸狀異常為主,說明得爾布干斷裂西北側的火山活動主要是以中心噴發式為主。分布在得爾布干斷裂東南側的火山機構群規模一般較大,其形態多為片狀,各火山機構群內單個火山機構的磁異常形態變化比較復雜,既存在著等軸狀及似等軸狀磁異常,也存在著具有一定延伸和走向的二度磁異常及磁異常帶,反映出得爾布干斷裂東南側火山活動形式既存在著中心噴發式,同時也存在著裂隙溢出式的岩漿活動,而且次火山岩比較發育。說明在得爾布干斷裂東南側火山機構非常發育,岩漿的噴、溢活動強烈。

重力資料反映,區內的火山機構群主要分布在重力高異常(或異常帶)與重力低異常(或異常帶)的轉換部位,上述部位恰是基底斷裂所通過的位置。

2.新疆阿爾金地區磁場特徵分析

由於阿爾金山地區只有1∶50 萬航磁資料,受其精度所限,對該地區的研究,設想從區域性航磁磁場分區、區域磁場和局部異常分析三個方面入手,解決沉積岩地層,沉積-火成岩地層、變質岩地層、花崗岩類侵入體的空間分布與宏觀影像岩石單元間的關系;解決構造輪廓及區域構造格架,以及隱伏岩體與單元的關系。具體分析內容及方法如下:

1)岩石磁性特徵

區內基性、超基性侵入體具有很強的磁性,因此該類侵入體一般可以引起較強的磁異常。經過與已知地質資料分析對比,阿爾金山地區不同時代的基性或超基性岩體均有明顯的磁異常反映。如出露在研究區內的石棉礦(東經88°30′、北緯38°20′)超基性岩體、輝長岩體(東經87°10′、北緯38°05′;東經88°25′、北緯38°10′)都存在著明顯的局部磁異常與之對應。受基性、超基性岩體規模的限制,該類岩體所引起的磁異常規模及強度變化較大,其形態一般呈等軸狀或似軸狀,強度一般在150~200 nT,最大可達500 nT以上(茫崖鎮岩體)。

中、酸性侵入體引起的磁異常一般呈等軸狀或似等軸狀,異常的規模一般比基性、超基性岩體引起的磁異常規模大,強度一般在100~200 nT。

由火山岩引起的磁異常形態一般具有二度異常及線狀異常帶特徵,說明區內火山分布受斷裂控制。

2)磁場分區及地質解析

依據瓦石峽幅航磁ΔT磁場圖中區域磁場表現出的(正、負)外貌特徵及強度、梯度變化,以及次級疊加磁異常的形態特徵與發育程度,將該區劃分為如下4個次級磁場小區。

Ⅰ寬緩變化負磁場區;

Ⅱ寬緩變化正、負磁場區;

Ⅲ疊加局部磁異常的負磁場區;

Ⅳ條帶狀正、負變化磁場區。

岩石磁性資料結合地質資料分析結果表明,阿爾金山地區存在著兩個十分明顯的磁性界面。其中區內的太古宇—元古宇變質基底構成了該地區的區域性磁性界面,該磁性界面所引起的區域背景磁場具有較好的穩定性和連續性。區內另外一個磁性界面則是由不同時期的岩漿侵入體或火山岩等所構成的局部磁性界面,由於該磁性界面的穩定性與連續性都很差,因此它們所引起的磁(場)異常一般表現出很大的差異與離散性。上述局部磁性界面所產生的形態各異和強度多變的磁異常疊加分布在區域背景磁場中,這樣就使得磁場的形態及外貌特徵變得復雜起來。

阿爾金山地區太古宙中的強磁性變質岩主要是由正變質岩構成,其原岩主要為中、基性的岩漿岩類;太古宙副變質岩一般具有弱磁性或不具磁性。阿爾金山地區元古宇地層中也分布有具有磁性的變質岩系,但其磁性強度要比太古宇中的強磁性變質岩弱很多,說明以上兩類變質岩在原岩性質及物質成分上存在著較大差別,推斷具有中等磁性的元古宇變質岩類其原岩多為中、酸性岩漿岩,或者是在變質過程中混入了中、酸性岩漿岩成分。因此,阿爾金山(瓦石峽地區區域背景磁場特徵及分布主要是揭示出了該地區結晶基底的岩性,即基底岩相變化。升高的正磁場和強度很大的正背景磁異常分布區反映為強磁性正變質岩分布區;降低的負磁場區則為副變質岩(Ⅰ:寬緩變化負磁場區,Ⅲ:疊加局部磁異常的負磁場區)分布區;在降低的負磁場中所顯示出的升高磁場區(Ⅳ:條帶狀正、負變化磁場區)為中等磁性變質岩分布區。疊加在區域背景磁場中的局部磁異常或磁異常帶主要是不同時期的岩漿侵入體和火山岩的反映,它們的分布特點及發育程度揭示出了瓦石峽地區在斷裂及岩漿活動方面存在的差異。例如在Ⅰ、Ⅱ號磁場小區內的局部磁異常很不發育,說明瓦石峽幅西北部的岩漿活動特別是海西運動以來的岩漿活動對該地區的影響甚微;在Ⅲ磁場小區可以看到局部異常較發育,局部異常的形態一般為等軸狀或似等軸狀,磁異常的強度一般也比較弱。推斷該磁場小區內的局部異常主要為中、酸性侵入體引起,反映出Ⅲ號磁場小區的岩漿活動方式是以侵入活動為主;Ⅳ號磁場小區內的局部異常非常發育,並且異常的強度及形態變化也表現得十分復雜,揭示出該小區的岩漿活動比較強烈、頻繁,不同時期的岩漿成分及性質差異較大,並且岩漿活動方式也十分復雜,既存在著岩漿侵入活動,同時也存在著規模較大的岩漿噴溢活動。所以,瓦石峽研究區的磁場特徵及分布,深刻地揭示出了該地區的基底結構與岩相分布特徵,以及岩漿活動特點等情況。

3)基底斷裂及特徵

研究結果證明,斷裂在磁場上一般具有以下幾種標志特徵:

(1)不同性質(正、負)磁場區及不同形態磁異常區分界線;

(2)磁場線性梯度帶;

(3)線性正(或負)磁異常帶及串珠狀線性磁異常帶;

(4)磁場與磁異常帶的錯(或扭)動帶。

斷裂在磁場上所表現出的上述特徵標志對我們分析、判斷斷裂規模及性質具有十分重要的意義。其標志特徵表現為不同性質磁場區或不同形態磁異常區分界線的斷裂,不但對基底結構及岩相分布具有控製作用,而且反映斷裂兩側的岩漿活動也具有較大差異,說明斷裂的規模大並對區域地質發展及構造演化起到控製作用;反映為線性磁異常帶或串珠狀線性異常帶等磁場標志特徵的斷裂,則說明沿著斷裂有岩漿侵入體和火山岩分布,揭示出該類斷裂一般切割的深度大,對岩漿活動具有控製作用;表現出磁場或線性磁異常帶的錯動帶標志特徵的斷裂,則為我們提供了斷裂兩側曾發生過相對運動的有關信息。

總之,斷裂在磁場上所表現出的特徵標志是比較復雜的,它可以表現出一種磁場標志特徵,也可以同時反映出兩種或兩種以上的標志特徵。

3.遙感與航磁成果吻合性影響因素分析

遙感地質解譯與航磁解釋成果經常表現出諸多的不一致性,主要表現在同一地質體的形態、位態的不同。究其原因表現在以下幾個方面:

1)遙感和航磁資料的多解性

地質體在特定條件下會存在異物同(光)譜(或同譜異物)和位場等效效應現象,這是造成遙感及航磁解譯(釋)結果呈現出非惟一性,即多解性的原因。多解性現象的存在不但增大了資料解釋的工作量與難度,而且還可能會造成解釋結果中某些不確定因素同時增多。遙感和航磁成果中存在著的不確定因素往往會對兩者成果之間的對比分析造成困難,並對成果的吻合性產生明顯的影響,因此,遙感與航磁技術方法本身及成果中所存在的多解性問題,往往是引起兩者的解釋成果在吻合性(一致性)方面存在差別的主要影響因素之一。

2)成果解譯(釋)理論、方法方面存在的差異

遙感與航磁的成果解譯(釋)理論和方法方面存在的差別及其對成果吻合性影響包括兩個方面:

(1)研究及實踐結果證明,依據解譯(釋)理論及方法所獲得的遙感與航磁成果在沒有得到野外檢查驗證之前都是推斷性成果。因此,解譯(釋)成果本身與實際情況之間所存在的不確定性,將會影響到遙感與航磁成果的吻合性(一致性)。

(2)目前正在廣泛使用的遙感與航磁的成果解譯(釋)理論和方法是一套各自完全獨立的工作系統,兩者之間不存在任何的內在聯系。遙感技術具有直觀性和可視性等特點,有利於資料的對比分析,這樣就使得遙感解譯成果中的推斷性成分較少。相比之下,航磁資料解釋,特別是在對磁異常進行定量解釋過程中,必須給出磁化強度的大小、方向及磁性體的形狀等參數,而上述參數在一般情況下都是通過試驗及分析對比或是邏輯推理方法確定的,造成航磁成果中的推斷分析成分所佔的比重相對較大。因此,遙感與航磁的成果解譯(釋)方法之間存在的差異,是影響遙感與航磁成果吻合性的主要因素之一。

3)地質體的復雜性

地表所保留的地質體是長期、復雜地質作用的結果。它們對遙感與航磁成果吻合性的影響及其產生的原因主要與技術方法本身的特點有關。研究及分析結果表明,對於復雜的地質及構造現象,不同的技術方法一般只能夠揭示出它們的某一個側面。例如,對一條深大斷裂,遙感資料可以依據斷裂顯示的地形、地貌特徵、色調和影紋等的差異,可以很直觀地揭示出該斷裂在地表的位置及延伸方向。而航磁則是依據斷裂磁場特點(多反映為線性磁異常帶或串珠狀線性磁異常帶)來判斷出斷裂的延深及展布。由於受斷裂控制的磁性體(一般為岩漿岩類)的分布情況比較復雜,它們的宏觀展布方向雖然與斷裂的走向一致,但它們並不一定在斷裂之中,而是往往沿著斷裂帶及其兩側排列分布,說明航磁資料中還包含有反映斷裂的深部信息的成分。從而造成遙感資料反映出的斷裂和航磁資料圈定出的斷裂在平面位置上存在著一定的偏離現象。因此,宏觀地質體的復雜性也是影響遙感與航磁成果吻合性的重要因素之一。

(三)同位素測年資料

同位素測年資料是確定地質體形成時代或年齡的依據。它可通過收集前人資料獲取,也可通過同位素樣品採集分析獲取。無論採用哪種方式收集,均有利於花崗岩類侵入體填圖單元年齡和斷裂形成年齡的判定。測年方法比較多,有U/Pb法、Rb/Sr法、K/Ar法、40Ar/39Ar法、14C法、電子自旋共振(ESR)法等。

鈾-鉛法根據238U/206Pb和235U/207Pb衰變進行測年,其樣品一般採用晶質鈾礦或瀝青鈾礦、鋯石、獨居石等。

銣-鍶法根據87Rb/87Sr的β衰變進行測年。這種方法可廣泛地利用全岩進行測定,除富含銣的礦物外,還可以利用鉀長石、雲母類礦物和銣含量為10-2%~10-3%的酸性岩。

鉀-氬法和氬-氬法測年可以採用的礦物較多。包括鉀長石類、雲母類、角閃石類、輝石類和海綠石等。

14C法利用炭質粘土岩類和植物等樣品進行測年。

在使用上述不同方法測年數據時,應注意數據適用性。

總之,遙感地質解譯與航磁地質解釋資料的綜合分析利用是遙感地質填圖成果的豐富、補充與相互驗證,由於這兩種方法技術揭示地質體層次不同,即遙感以表層地質現象為主,航磁以深部地質結構為主,所以在解釋結果利用過程中應視具體情況具體分析。一般情況下,對第四紀覆蓋區的隱伏斷裂解譯及利用局部異常圈定隱伏侵入岩體,航磁解釋優於遙感解譯結果,圖面地質內容應以航磁解譯結果為主體。但對於填圖單元解譯劃分,裸露區斷裂解譯,應以遙感技術為主體,充分發揮其直觀、宏觀技術特性。而航磁ΔT異常分區分析與遙感宏觀影像單元分區具有相應的結合性,可通過磁場分區強度判定岩類范圍。對同位測年數據主要與影像岩石單元結合,採用定位對比或直接使用以確保單元建立劃分合理,序列歸並准確。

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