岩石磁性

岩石磁性

由岩石所含鐵磁性礦物產生的磁性。岩石磁性的強弱由岩石的磁化強度決定。岩石如被放入磁場則被磁化。

簡介

任何物質的磁性都是帶電粒子運動的結果。原子是組成物質的基本單元,它由帶正電的原子核及其核外電子殼屏組成。電子繞核沿軌道運動,具有軌道磁矩。電子還有自旋運動,具有自旋磁矩。這些磁矩的大小,與各自的動量矩成正比。原子核為帶正電粒子組成,呈自旋轉動,亦具有磁矩,但數值很小。因此,原子總磁矩是電子軌道磁矩、自旋磁矩、及原子核自旋磁矩三者的矢量和。各類物質由於原子結構不同,它們在外磁場作用下,呈現不同的巨觀磁性。

三類岩石磁性

①岩漿岩

岩漿岩是富含鐵磁性礦物的岩石,因此,岩漿岩的磁性一般具有較高的磁性。但由於各種岩漿岩成份不同,礦物結晶程度不同,形成過程不同,其磁性也有很大的差異。一般而言,在岩漿岩的磁性在成份方面有以下規律:超基性岩>基性岩>中性岩>酸性岩。

在形成過程方面有以下規律:深成岩>淺成岩>火山岩,體現了礦物結晶程度與岩石磁性的關係。岩漿岩磁化率一般約為10~10 ×10 SI數量級。

②沉積岩

沉積岩是原岩物質經過了風化、剝蝕、搬運、沉積過程形成的岩石,原岩物質的物理化學性質在這些過程會發生不同程度的改變。以致原有的磁性基本“喪失殆盡”。所以,沉積岩的磁性較低,磁化率屬順磁質範圍,一般被稱為“無磁性”岩石。

③變質岩

變質岩的磁性取決於原岩磁性和變質過程。一般而言,變質程度越高,其磁性越高,尤其是在高溫高壓條件下原岩物質發生重結晶,會使原岩磁性增高。對於沉積岩,變質後磁性多會有所增高;但對於岩漿岩來說,經過低溫變質或熱液變質岩變質,會使鐵磁性礦物磁疇被破壞,磁性反而變低。

變質岩磁化率一般約為10~10 ×10 SI數量級。

影響因素

一般情況下,岩石的磁性是在其形成過程中獲得的。由於岩石成份和形成過程的差異,岩石的磁性(磁化率)存在著很大差異。岩石磁性不僅與其礦物組成有關,而且與礦物結構構造以及所處的物理環境有關。大量岩石標本測試和統計以及岩石物理學研究結果表明,影響岩石磁性的主要因素有以下幾個方面:

①鐵磁性礦物含量

②鐵磁性礦物結構與顆粒大小

③溫度-壓力。

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