5.3. Виды остаточной намагниченности горных пород

Успехи интерпретатора в магниторазведке во многом зависят от объема априорной информации о строении геологического разреза изучаемого месторождения, от знания генезиса формирования залежей и процессов минералогических образований. Сами горные породы тоже представляют собой специфический объект исследования. В них почти всегда содержится некоторое количество зерен ферромагнитных минералов, рассеянных в пара- или диамагнитной основе. Эти зерна обладают способностью сохранять остаточную намагниченность в условиях внешних воздействий, а горные породы, включающие их, становятся источниками магнитных аномалий различной формы.

Носителем магнетизма в любых горных породах являются ферромагнитные минералы, которые в процессе своего образования приобретают значительную намагниченность. Сравнительно сильным остаточным магнетизмом J_r обладают ферримагнитные (магнетит, маггемит, пирротин и др.) и антиферромагнитные (гематит) минералы. Они вносят наибольший вклад в аномальные поля. Намагниченность J_r этих минералов, объединенных названием «ферромагнетик», зависит не только от величины намагничивающего поля, но и от множества факторов: температуры, переменного магнитного поля, механических напряжений, времени и химических превращений. Однако все эти факторы оказывают ощутимое действие лишь при наличии внешнего постоянного магнитного поля. Процессы намагничивания под действием указанных факторов идут по своим собственным законам, каждому процессу присвоено свое название. Намагниченность, приобретенная в прошлые геологические эпохи, называется остаточной и обозначается J_r. Кроме остаточной намагниченности горная порода имеет еще индуктивную намагниченность J_i, которая зависит от напряженности современного магнитного поля Н,

J_i =æН. (5.1)

А вместе они образуют единую намагниченность, равную сумме

J = J_r + J_i.

Отношение J_r / J_i называют отношением Кенигсберга, или фактором Q, оно определяется по формуле

Q = J_r / (æH). (5.2)

Рассмотрим закономерности влияния каждого из указанных факторов на возникновение определенного вида намагниченности.

5.3.1. Термоостаточная намагниченность

Все ферромагнитные минералы, будучи нагретыми выше температуры Кюри, теряют свои ферромагнитные свойства. Если после нагревания охладить породу до комнатной температуры, то она приобретает остаточную намагниченность, направление которой совпадает с направлением внешнего магнитного поля /38/. Эту намагниченность называют термоостаточной и обозначают J_rt.

Ход процесса намагничивания под действием температуры можно проследить, наблюдая за изменением величины намагниченности J_rt при нагревании и охлаждении образца в постоянном магнитном поле Н (рис. 5.1). Максимальное значение J_rt приходится на область температур, близких к точке Кюри, после чего J_rt резко падает, стремясь к нулю в точке Кюри.

При обратном ходе температур кривая намагниченности идет выше первоначальной кривой, резко возрастая в том же интервале температур, в котором наблюдается максимум при нагревании. Ниже этого интервала намагниченность плавно возрастает и при 20 С^o достигает наибольшего значения J_rt.

“ |температуры в постоянном магнитном поле