Дифференциация горных пород по магнитным свойствам

Основным магнитным параметром горных пород является магнитная восприимчивость χ, которая служит коэффициентом пропорциональности между интенсивностью намагничения и напря­женностью намагничивающего поля. За единицу магнитной вос­приимчивости в магниторазведке принята единица, равная 10^-6 ед. СГС. Магнитная восприимчивость горных пород меняется в широких пределах: от единиц до миллионов на 10^-6 ед. СГС.

По магнитным свойствам горные породы делятся на три груп­пы: диамагнитные, парамагнитные и ферромагнитные. У диамаг­нитных пород магнитная восприимчивость очень мала и отрицательна, их намагничение направлено против намагничивающего поля (кварц, каменная соль, мрамор, нефть, графит, золото, серебро, свинец, медь). У пара­магнитных пород магнитная восприимчивость положительна и так­же невелика (большинство осадочных, метаморфических и изверженных пород). Особенно большими χ (до нескольких миллионов единиц 10^-6 СГСМ) обладают ферромагнит­ные минералы (магнетит, титаномагнетит, ильменит и пирротин). Магнитная восприимчивость большинства горных пород определя­ется прежде всего процентным составом ферромагнитных минера­лов.

Вторым магнитным параметром горных пород, содержащих ферромагнитные минералы, является остаточная намагничен­ность I_χ, т. е. специфическое свойство пород нести в себе информа­цию об изменении их намагниченности при изменении величины намагничивающего поля и температуры. С увеличением температу­ры магнитная восприимчивость у ферромагнетиков возрастает, достигая максимума при критической температуре, или точке Кюри, которая у разных минералов меняется от +400 до +700°. Когда температура превышает точку Кюри, магнитная восприимчивость уменьшается до нуля. Благодаря так называемой коэрцитивной силе ферромагнитные минералы, остывая, сохраняют намагничение, проявляющееся в виде остаточного. Величина остаточного намаг­ничения характеризуется отношением Q = I_r/I_i, которое меняется от 0 до 100 и может быть как положительным, так и отрицатель­ным. Q велико у ферромагнитных минералов, меньше у магматиче­ских пород, еще меньше у метаморфических и близко к нулю у осадочных пород.

Третьим магнитным параметром вещества является магнитная проницаемость µ=1+4πχ, которая практически у всех пород (кроме ферромагнетиков) равна магнитной проницаемости воздуха.

Магнитные аномалии определяются намагниченностью горных пород, которая, в свою очередь, зависит от содержания в них ферромагнитных минералов. Поскольку осадочные горные породы слабомагнитны, магнитные аномалии несут информацию главном образом о рельефе и петрографическом составе пород кристаллического фундамента.