Часть полного текста документа:Магнитные свойства горных пород В. В. Орлёнок, доктор геолого-минералогических наук Все горные породы, слагающие земную кору, по магнитным свойствам подразделяются на диамагнетики, парамагнетики и ферромагнетики. В свою очередь магнитные свойства диа-, пара- и ферромагнетиков определяются величиной магнитной восприимчивости ? и остаточной намагниченностью In. Магнитная восприимчивость характеризует способность пород намагничиваться под действием внешнего магнитного поля Ii. Она определяется из соотношения ? = Ii/H, (VI.30) где Ii - интенсивность намагничивания. Остаточная намагниченность представляет как бы законсервированное магнитное поле прошлых геологических эпох, т.е. характеризует намагниченность пород, приобретенную ими в момент формирования. Собственно намагниченностью I называется векторная величина, равная магнитному моменту единицы объема тела. Величина В = Н + 4?I (VI.31) называется магнитной индукцией и характеризует плотность магнитного потока, проходящего через поперечное сечение намагниченного тела. В системе СГС единицей магнитной индукции является гаусс, в системе СИ - тесла. Из выражения (VI.30), заменяя I=?Н и подставляя его в (VI.31), получим 1 + 4?? = В/Н = ?. (VI.32) Величина ? называется магнитной проницаемостью. В системе СИ она измеряется в генри/м. Диамагнетики являются практически немагнитными породами. Коэффициент магнитной восприимчивости ? для них отрицательный (? 0, порядка 10-6 ед. СГС). Парамагнитными свойствами обладает большинство горных пород и минералов, например почти все осадочные породы (известняки, доломиты, песчаники, глины), многие метаморфические и магматические породы (граниты, гнейсы, роговики и др.). Магнитная восприимчивость диамагнитных и парамагнитных пород не меняется при очень широких изменениях магнитного поля Н - от 0 до 104 эрстед. Кроме того, парамагнитные вещества не обладают самопроизвольной намагниченностью. В отсутствие внешнего поля их магнитный момент равен нулю. При наличии поля атомные магнитные моменты парамагнетиков ориентируются в направлении силовых линий поля. Ферромагнетики характеризуются высокими положительными значениями ?, доходящими до целых единиц СГС (? = 105 ед. СГС). Ферромагнитных минералов немного. Важнейшими из них являются магнетит (Fe3О4), титаномагнетит (Fе2ТiO4), гематит (Fе3О4), ильменит (FеТiO3), пирротин (FеS). В отличие от диа- и парамагнетиков ферромагнитные минералы обладают свойством сохранять остаточную намагниченность. Поэтому их суммарная намагниченность складывается из остаточной намагниченности In и индуцированной внешним магнитным полем Н намагниченности Ii: I = ?H + In (VI.33) т.е. их магнитный момент определяется соотношением М = (?Н + In)V, где V - объем образца. Намагниченность диа- и парамагнетиков определяется лишь первым членом уравнения (VI.33): I i = ?H; M = ?HV, (VI.34) ибо эти последние не обладают свойством сохранять остаточную намагниченность. Магнитные свойства горных пород обусловлены содержанием ферромагнитных минералов. Эти минералы обычно рассеяны в виде мелких зерен в общей диа-парамагнитной массе, составляющей основной объем породы. ............ |