岩矿石磁性解析课件.ppt

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1、磁法、电法在区矿调工作中的应用第一章磁法勘探第一节地磁场第二节岩（矿）石的磁性特征第三节磁力仪第四节磁测的野外工作方法第五节磁异常的地质解释及应用教学目的：使学员了解岩（矿）石物性特征教学内容：一、物质的磁性二、岩石矿物的磁性特征三、岩石的剩余磁性授课方法：理论讲解，图片演示，实例引导，课堂提问。教学时间：50分钟2021/9/9第二节岩（矿）石的磁性特征地壳中的岩石和矿体都处在地球磁场中，从它们形成时起，就受其磁化而具有不同程度的磁性，其磁性差异在地表引起磁异常。岩（矿）石磁性是磁法勘探的物理基础研究岩（矿）石磁性的目的掌握

2、岩石和矿物受磁化的原理。了解岩（矿）石的磁性特征及其影响因素，以正确确定磁法能够解决的地质任务，对磁异常作出正确的地质解释。有关岩（矿）石磁性的研究成果，亦可直接用来解决某些基础地质问题(如区域地层对比，构造划分等)。第二节岩（矿）石的磁性特征任何物质的磁性都是带电粒子运动的结果，起源于原子中原子核和电子的运动。一、物质的磁性第二节岩（矿）石的磁性特征磁化强度：三者的矢量和电子轨道磁矩自旋磁矩原子核自旋磁矩。磁化率：是物质在外加磁场作用下的合磁矩(称为磁化强度)与磁场强度之比值，符号为κ。一、物质的磁性第二节岩（矿）石的磁性特征

3、各类物质，由于原子结构不同，它们在外磁场作用下，呈现不同的宏观磁性。2021/9/9一、物质的磁性第二节岩（矿）石的磁性特征（一）抗磁性(逆磁性)1.定义：在受到外加磁场作用时，物质获得反抗外加磁场的磁化强度的现象。一、物质的磁性第二节岩（矿）石的磁性特征（一）抗磁性(逆磁性)2.特征：磁化率（κ）＜0，数值很小（0.n~n×10-6CGSM），且为常数在外磁力作用下，电子的运动轨道绕外磁场作旋进，此旋进产生附加磁矩的方向与外磁场相反，形成抗磁性。常见的抗磁性物质:金、汞、锌、硫、水、金属铜、碳（C）和大多数有机物、生物组织。一

4、、物质的磁性第二节岩（矿）石的磁性特征（二）顺磁性1.定义：磁场作用下，物质中相邻原子或离子的热无序磁矩在一定程度上与磁场强度方向一致的定向排列的现象。一、物质的磁性第二节岩（矿）石的磁性特征（二）顺磁性2.特点：顺磁性物质（paramagnetism）的磁化率为正值，比抗磁性大1～3个数量级，κ约10-5～10-3。κ顺磁性绝对值＞κ抗磁性绝对值在外磁场作用下，原来取向杂乱的磁矩将定向，从而表现出顺磁性。顺磁性与绝对温度成反比κ顺磁∝C/T（C为居里常数）一、物质的磁性第二节岩（矿）石的磁性特征常见的顺磁性物质：铝、锰、钨、铀

5、等(三)铁磁性1.定义物质中相邻原子或离子的磁矩由于它们的相互作用而在某些区域中大致按同一方向排列，当所施加的磁场强度增大时，这些区域的合磁矩定向排列程度会随之增加到某一极限值的现象。一、物质的磁性第二节岩（矿）石的磁性特征2.特征:（1）磁化强度与磁化场呈非线性关系（2）磁化率与温度的关系服从居里-魏斯定律（3）磁化率要比抗、顺磁性物质的磁化率大很多。(三)铁磁性一、物质的磁性第二节岩（矿）石的磁性特征（1）.磁化强度与磁化场呈非线性关系-磁滞现象对未磁化样品施加磁场H的作用。随H值由零增至Hs，而后减至零；反向由零减至-Hs

6、，再由-Hs，增至Hs，变化一周。样品的磁化强度M，沿O、A、B、C、D、E、F、A变化，诸点形成曲线，称磁滞回线。磁滞回线表明铁磁性物质的磁化强度随磁化场变化，呈不可逆性。一、物质的磁性第二节岩（矿）石的磁性特征2.特征:(三)铁磁性(2)磁化率与温度的关系温度升高，铁磁性物质磁化率κ增大，容易被磁化，临近居里点时κ达到极大值；温度高于居里温度，继续升高时，κ急剧下降→0，由铁磁性转为顺磁性。磁化率与温度服从居里-魏斯定律：C是居里常数，T是热力学温度，TC是居里温度。一般铁磁体的TC很高，例如铁为1043K（3.73；280

7、℃）。2021/9/92.特征:(三)铁磁性第二节岩（矿）石的磁性特征一、物质的磁性（3）磁化率要比抗、顺磁性物质的磁化率大很多。铁磁物质内包含着很多个自发磁化区域，称做磁畴。无外磁场，各磁畴的磁化强度矢量取向混乱，不呈磁性。当施加外磁场时，磁畴结构将发生变化；随外磁场增强，通过畴壁移动和磁畴转动的过程，显示出宏观磁性。无外磁场外磁场较小外磁场大＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋-＋-----------2.特征:(三)铁磁性第二节岩（矿）石的磁性特征一、物质的磁性磁畴内原子间相互作用、原子磁矩排列情况有别，铁磁性又分为三种类型。2021

8、/9/9（1）铁磁性：磁畴内原子磁矩同一方向。(铁、镍、钴）（2）反铁磁性：原子磁矩排列相反，磁化率很小。（3）亚铁磁性：磁矩不相等，故仍具有自发磁矩。具有较大的磁化率和剩余磁化强度(三)铁磁性第二节岩（矿）石的磁性特征一、物质的磁性第二节岩（矿）石的磁性特征二