[科普中國]-巖石磁性

由巖石所含鐵磁性礦物產(chǎn)生的磁性。巖石磁性的強弱由巖石的磁化強度決定。巖石如被放入磁場則被磁化。

簡介任何物質(zhì)的磁性都是帶電粒子運動的結果。原子是組成物質(zhì)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(zhuǎn)動，亦具有磁矩，但數(shù)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(zhì)由于原子結構不同，它們在外磁場作用下，呈現(xiàn)不同的宏觀磁性。1

三類巖石磁性①巖漿巖

巖漿巖是富含鐵磁性礦物的巖石，因此，巖漿巖的磁性一般具有較高的磁性。但由于各種巖漿巖成份不同，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，在巖漿巖的磁性在成份方面有以下規(guī)律：超基性巖>基性巖>中性巖>酸性巖。1

在形成過程方面有以下規(guī)律：深成巖>淺成巖>火山巖，體現(xiàn)了礦物結晶程度與巖石磁性的關系。巖漿巖磁化率一般約為10~104×10-5SI數(shù)量級。

②沉積巖

沉積巖是原巖物質(zhì)經(jīng)過了風化、剝蝕、搬運、沉積過程形成的巖石，原巖物質(zhì)的物理化學性質(zhì)在這些過程會發(fā)生不同程度的改變。以致原有的磁性基本“喪失殆盡”。所以，沉積巖的磁性較低，磁化率屬順磁質(zhì)范圍，一般被稱為“無磁性”巖石。1

③變質(zhì)巖

變質(zhì)巖的磁性取決于原巖磁性和變質(zhì)過程。一般而言，變質(zhì)程度越高，其磁性越高，尤其是在高溫高壓條件下原巖物質(zhì)發(fā)生重結晶，會使原巖磁性增高。對于沉積巖，變質(zhì)后磁性多會有所增高；但對于巖漿巖來說，經(jīng)過低溫變質(zhì)或熱液變質(zhì)巖變質(zhì)，會使鐵磁性礦物磁疇被破壞，磁性反而變低。

變質(zhì)巖磁化率一般約為10~104×10-5SI數(shù)量級。1

影響因素一般情況下，巖石的磁性是在其形成過程中獲得的。由于巖石成份和形成過程的差異，巖石的磁性（磁化率）存在著很大差異。巖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(huán)境有關。大量巖石標本測試和統(tǒng)計以及巖石物理學研究結果表明，影響巖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。1

本詞條內(nèi)容貢獻者為:

郝慶菊 - 副教授 - 西南大學