发布网友 发布时间:2022-04-25 01:35
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热心网友 时间:2023-09-09 00:31
物质的磁性是最复杂的物理现象之一,这现象与外层和内层原子轨道的结构特点有关;此外,岩石的磁性和组成岩石的矿物的结晶化学有关。根据磁性的类型和化学元素,物质可分为反磁性、顺磁性(它们是组成所有主要造岩矿物的化学元素)以及铁磁性。
岩石的磁参数主要有:磁化强度(单位体积的磁矩)、磁化率(外磁场作用下岩石磁化的能力)、磁导率(外磁场作用下岩石改变它磁感应的能力),其次还有饱和磁化强度、感应磁化强度、剩余磁化强度、天然剩余磁化强度、等温剩余磁化强度、热剩余磁化强度、化学剩余磁化强度、黏滞剩余磁化强度、矫顽磁力、居里温度(居里点)。
磁化强度和磁化率:均匀无限磁介质,受到外部磁场的作用,衡量物质被磁化的程度,以磁化强度M表示,它与磁化率之间的关系为
环境与工程地球物理
式中:H表示外磁场强度;κ是物质的磁化率,它表征物质受磁化的难易程度,是一个量纲为1的物理量。
岩石的磁性主要来源于它所含的磁性矿物,不含磁性矿物的岩石,κ都是很小的。玄武岩磁化率约为10-3,花岗岩约为10-4,沉积岩更低一些,但含有磁铁矿的岩石,磁化率可高达10-1或者更高。
磁感应强度和磁导率:在各向同性磁介质内部任意点上,磁化场H在该点产生的磁感应强度(磁通密度)为
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式中:B以特斯拉(T)为单位;μ是介质的磁导率,单位亨利/米(H/m)。
若介质为真空,则有
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式中:μ0是真空的磁导率(μ0=4π×10-7H/m)。
感应磁化强度和剩余磁化强度:位于岩石圈中的岩体和矿体,处在约为0.5×10-4T的地球磁场作用之下,它们受现代地磁场的磁化,而具有的磁化强度,称为感应磁化强度,它表示为
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式中:T是地磁场总强度;κ是岩矿石的磁化率,它取决于岩矿石的性质。
岩、矿石在生成时,处于一定条件下,受当时的地磁场磁化,成岩后经历漫长的地质年代,所保留下来的磁化强度,称为天然剩余磁化强度Mr,它与现代地磁场无关。岩石的总磁化强度M,由两部分组成,即
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磁法勘探中,表征岩石磁性的物理量κ(Mi),Mr及M。