应用地磁学课2new

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1、第二章岩石的磁性第二章岩石的磁性¢§1、物质磁性¢§2、岩石的磁性¢§3、岩石中的剩磁¢§4、地质体磁化的消磁作用第二章岩石的磁性第二章岩石的磁性¢表征磁性的物理量¢表征磁性的物理量¢к：物质磁化率¢磁化强度M:¢它表征物质受磁化的难易程度，是无量纲的均匀无限磁介质，受外部磁场H作用，物理量。衡量物质被磁化程度的物理量。gghgghM=κH第二章岩石的磁性表征磁性的物理量¢无量纲，但к仍注以单位¢表征磁性的物理量¢在SI制中:¢к：物质磁化率к单位注明为SI（к），磁化强度单位为A/m;¢它表征物质受磁化的难易程度，是无量纲

2、的物理量。¢CGSM制中:к单位注明为CGSM（к），磁化强度单位为CGSM（m）¢注意单位制！两者关系:1SI（к）=1/4πCGSM(к)；1A/m=10-3CGSM（m）1表征磁性的物理量表征磁性的物理量¢感应磁化强度：¢剩余磁化强度：位于岩石圈中的地质体，受到现代地磁场的岩矿石在生成时，处在一定的条件下，受当磁化而具有的磁化强度时的地磁场磁化、成岩后经历漫长的地质年gh代，所保留下来的磁化强度。gghgghgTκhM===κκHTgghiμμ00记为：MrT：地磁场总强度к：岩矿石的磁化率µ0:真空中的磁导率表征磁性

3、的物理量¢岩石的总磁化强度，由两部分组成：gghgghggghgκhggghM=+=+MMTMirrμ0第二章岩石的磁性第二章岩石的磁性¢§1、物质磁性¢§1、物质磁性带电粒子运动Î物质磁性2第二章岩石的磁性第二章岩石的磁性¢§1、物质磁性¢§1、物质磁性带电粒子运动Î物质磁性带电粒子运动Î物质磁性原子总磁矩：原子总磁矩：①电子轨道磁矩；②电子自旋磁矩；③原子核自旋磁矩.①电子轨道磁矩；②电子自旋磁矩；结构不同Î表现不同③原子核自旋磁矩.第二章岩石的磁性§1、物质磁性¢§1、物质磁性¢抗磁性：gghgghggh结构不同Î表现

4、不同HM作用→κ为负（与相反且很小。H),¢原因：分三类：¢1、本身没有净剩磁矩抗磁性、顺磁性、铁磁性(1)各电子层中，电子成对出现，自旋方向相反，自旋磁矩抵消;(2)相邻轨道相互作用，抵消轨道磁矩.§1、物质磁性§1、物质磁性¢抗磁性：¢抗磁性:2zgghgghgghgghκ=−μ0Ne∑r2iHM作用→κ为负（与相反且很小。H),46πmei=1¢原因：N:单位体积物质的原子数；¢2、外磁场作用下，运动电子（轨道）受到e:为元电荷；罗伦茨力，绕外磁场旋进（拉莫尔旋me:为电子静质量；进），角速度ω的方向与H相同，产生的磁

5、场方向相反抗磁性。Z:为每个原子中的电子数；ggh2ri:为电子轨道半径的均方值.3§1、物质磁性§1、物质磁性¢抗磁性是普遍的¢顺磁性：gghgghgghμNe2zgghHM作用→κ为正（与方向相同H)02κ=−∑ri46πmei=1¢原因：¢与温度无关；¢1、电子层中，有非对称的电子，其自旋磁¢去掉外磁场，附加磁矩消失，即磁性消失矩未被抵消，在作用下，转向平行；¢2、无外磁场时，杂乱排列，不显示磁性，有外磁场时，转向，显示顺磁性。§1、物质磁性§1、物质磁性¢顺磁性：¢顺磁性：μ:μ:a原子磁矩；a原子磁矩；μμN2CN

6、:单位体积物质原子数；μμN2CN:单位体积物质原子数；0a0aκ=＝k:玻尔兹曼常数；κ=＝k:玻尔兹曼常数；43πkTT43πkTTC：居里常数；C：居里常数；T：热力学温度.T：热力学温度.与（绝对）温度成反比（居里定律）与（绝对）温度成反比（居里定律）Î发展了通过磁化率测定，确定原子磁矩的重要实验方法抗磁性与顺磁性物质的特点？§1、物质磁性¢铁磁性：某些物质（Fe,Co,Ni）含有非成对电子，电子自旋磁矩构成原子磁矩，由于相邻原子彼此相互发生交换力的作用，迫使这些电子保持自旋平行，即使没有外磁场作用，也在局部“区域”

7、内产生平行排列，这种磁化叫自发磁化，小区域称为“磁畴”。4¢铁磁性与外磁场的关系§1、物质磁性在弱外磁场作用下，铁磁性物质即可达到磁化饱和，其磁化率要比抗磁性、顺磁性物质的磁化率大很多。¢铁磁性磁化过程：（与外磁场关系，温度不变）¢对未磁化样品施加磁场H¢①无外磁场作用时，各磁畴的取向混乱，不呈磁的作用，随H值由零增至性；Hs，而后减至零，反向由零减至-Hs，再由-Hs增至¢②施加外磁场时，磁畴结构发生变化，畴壁移动，H，变化一周。样品磁化磁畴转动，显示出宏观磁性；强度M沿O、A、B、C、D、E、F、A变化，诸点形成¢③当外

8、磁场增加时，磁畴的磁化方向都接近磁场的曲线，称磁滞洄线。它表方向，外磁场继续增加时，磁化方向趋于饱和，磁明铁磁性物质的磁化强度化强度不再增加；随磁化场变化，呈不可逆性。其Hc称为矫顽磁力，¢④如果减小外磁场直到零，磁化并不按原过程返不同磁性物质它的变化范回，而落后于外磁场变化，外磁场为零时