各种岩矿石的磁性.ppt

地球的磁场 1.地磁场的解析表达式 由物理学可知，磁化强度的定义是单位 体积的磁矩。即 矿物颗粒在外磁场中磁化后，可以看成一根等效的磁棒。磁棒的磁矩为：M=Q磁L 式中Q磁—磁棒的磁极强度，安米； L—磁棒的长度，米。 磁化强度的概念反映物体被磁化的程度。磁化强度在数值上是矿物颗粒单位体积内的磁矩。用J表示，即J= M/V 式中J—矿物颗粒的磁化强度，安/米； M —矿物颗粒的磁矩，安平方米； V—矿物颗粒的体积，立方米。 物质磁化后磁荷分布及表示 抗磁性 顺磁性 铁磁性 所有的物质可按其磁化率的不同划分为三大类，即抗磁性、顺磁性和铁磁性。 抗磁性：它的磁化率很小，为(-1～-2)×10-8CGSM。有些常见的矿物是抗磁性的，如岩盐、石油、方解石等。(可看成无磁性物质) 顺磁性：其磁化率在0～ 500 × 10-8CGSM；有些矿物如黑云母、辉石、褐铁矿等是顺磁性的。 铁磁性：它的磁化率有几千至几百万个CGSM。在自然界中；只有铁、镍、钻和它们的化合物、合金以及铬、锰合金属于铁磁性的。 沉积剩磁（碎屑剩磁） （DRM depositional remanent magnetism） 在形成沉积岩的缓慢过程中，微细的磁性岩石颗粒按当时地磁场的方向呈定向排列，这种颗粒的排列经沉积、压实、脱水后，长期保存在沉积岩中所显示出的磁性。沉积岩没有经历居里点高温。 沉积岩的剩余磁性是随颗粒的母岩磁性或在沉积过程中因化学变化而形成的，一般比较稳定。 等温剩磁（IRM isothermal remanent magnetism） 在未加热的情况下，在外磁场作用下而获得的剩余磁性。 如闪电能使地面小范围的岩石产生剩余磁性，这种剩余磁性是不稳定的，它的大小和方向随着施加外磁场的大小和方向发生变化。 化学剩磁（CRM chemical remanent magnetism） 在居里点以下的某一温度条件下，因化学作用结果，使得磁性颗粒直径增大，或由原来矿物变为新的矿物，在此过程中，受当时地磁场作用获得的剩余磁性。 沉积岩和变质岩剩余磁性的形成常与这种过程有关。 化学剩磁比较稳定。 粘滞剩磁（VRM viscous remanent magnetism） 磁性矿物在外磁场长期作用下，且随着时间的延续，愈来愈多的磁畴按所作用磁场的方向排列，使其剩余磁性增强，并获得与外磁场方向相同的剩磁。 这种剩余磁性随获得的时间愈长而愈稳定，因此粘滞剩磁是很稳定的。 各类岩石剩余磁性的成因 1.火成岩 热剩磁 2.沉积岩 碎屑剩磁与化学剩磁 3.变质岩 热剩磁、碎屑剩磁与化学剩磁 3. 影响岩矿石磁性的因素 内在因素：磁性矿物成分、含量、颗粒大小、结构等 外在因素： 磁化场、 温度、应力等 岩石磁性与磁性矿物 含量的关系一般而言， 铁磁性矿物含量越多， 磁性就越强。 标本磁化率不但受磁铁矿 体积百分含量的影响，而 且与磁铁矿的颗粒度有关。 粗粒者磁化率较大，分布 于回归曲线 X=0.2y+26.1 Y=2.8x-17.7 的上部，细粒者分布于回 归曲线的下部。不等粒者 中等，分布于两者之间。 思考题: 1.简述各类岩石的磁性特征。 2.影响岩矿石磁性的因素有那些。 3.什么是剩余磁化强度，剩余磁化分哪几类？ 4.概念：抗磁性 顺磁性 铁磁性 磁化强度 磁化率 岩石的剩余磁性 岩石的剩余磁性也是因其含有铁磁性矿物颗粒造成的。由于造成剩余磁性的磁化历史不同，因而剩磁的类型和特点也不相同。 热剩磁 （TRM thermoremanent magnetism） 即在外磁场作用下，岩浆岩自居里点以上的温度逐渐冷却到居里点以下时获得的磁性。 热剩余磁性不仅很强，而且特别稳定。 火成岩的剩余磁性主要是属于热剩磁，比较稳定。 磁铁矿含量与磁化率的关系 1.粗粒矿石 2.不等粒矿石 3.细粒矿石 不同粒度矿石的磁化率与磁铁矿体积百分含量关系曲线 10-6cm 磁化率Κ与颗粒大小的关系曲线 岩石磁化率与机械应力的关系曲线 Κ/K0（∥） 表示平行于 应力的变化 Κ/K0（⊥） 表示垂直于应 力的变化 同一个岩石标本经 单轴压缩，磁化率 平行轴向减少，垂 直轴向增加。 * * 第一章 地球的磁场 由地心轴向偶极子场m产生的磁力线方向分布图。 ?和?分别是纬度和余纬。I是在地表特定点处的磁倾角。 磁偶极矩（magnetic dipole moment）： 历史上，人们最早认为天然磁体（或人造磁铁） 是由无数小的磁偶极子组成，每一