海洋MT是怎样测量海底地形的?

发布网友发布时间：2024-07-03 15:13

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热心网友时间：2024-07-11 20:57

与陆地大地电磁测深一样，海洋大地电磁测深（海洋MT）也是利用天然电磁场（被动源）。海洋MT通常将磁信号接收器（磁探头）和电信号接收器（电极）布设在海底。磁接收器与陆地的无大差别。电极的布设，由于在海底布设大极距电极有困难，现在逐步采用一种称为斩波式盐水电桥的装置，它的电极距只有几米，可以与仪器箱体连在一起。

图4⁃4⁃1 在海水中水平电磁场的衰减

由于海水具有好的导电性能，所以当电磁波从海水面传到海底时，其能量大部分被海水吸收，其强度有很大的衰减，尤其是高频部分衰减得更快。在图4⁃4⁃1上画出了当海底深度为5000m、500m及100m时，海底电磁场（E_sf及B_sf）与海水表面电磁场（E_ss及B_ss）的比值和周期的关系曲线。其中取海水电导率σ=3.2 S/m，海底岩石的电导率σ_底分别取0.005 S/m（虚线）及0.05 S/m（实线）。

同样，可以从海底测得的电场信号的频谱（图4⁃4⁃2）中看出，由于海水的吸收，电磁波的高频部分已大大衰减。

图4⁃4⁃2 海底测得的电场信号频谱

由于导电海水在地球磁场中的运动可产生电磁场，这种电磁场相对于作为MT 场源的垂直入射到地球表面的电磁波则是一种干扰，也可称之为对MT场源造成了“污染”。这种“污染”影响的频带及程度与海水运动的空间波长、时间周期及所处地理位置的地磁场强度有关。

因此，与陆地相比，海洋 MT 所能利用的频带受到很大的*。目前海洋MT 工作主要用于研究几百公里深的岩石圈和软流圈。它是迄今为止研究30km以下海底电性结构的唯一方法。研究成果表明，在海底以下50～100km深处有一电性突变面，其上是一低电导率层，其下是一高电导率层，电导率变化为0.05～0.2 S/m。由于MT横向分辨率较高，因此对由于热液变化造成电性水平不均匀的洋中脊的研究，它也是一种很有用的工具。