2.Магнитные свойства.
Магнитные свойства горных пород описываются несколькими параметрами, среди которых наибольший интерес представляют магнитная восприимчивость , вектор намагниченности горных пород I, вектор остаточной намагниченности IN. Магнитная восприимчивость:
=I /H
представляет собой отношение вектора намагниченности I вещества к вектору напряженности существующего магнитного поля H, внешнего по отношению к веществу. Магнитная восприимчивость (величина безразмерная) определяется для единицы объема (1ед. СГС = 4 ед. СИ). Мерой намагниченности вещества служит вектор I – это векторная сумма всех магнитных моментов ММ молекул, заключенных в единицы объема вещества:
I = 1/V*2*ММ
Намагниченность I слагается из вектора остаточной намагниченности IN (приобретается породами в предшествующее время) и вектора индуцированной намагниченности II (вызвана действием современного геомагнитного поля): I = IN+ II
Важную характеристику магнитных свойств веществ дает точка Кюри (температура Кюри) при достижении которой вещество теряет ферромагнитные свойства и становится парамагнитным. Магнитные свойства пород обусловлены магнитными моментами электронов, характеризующими круговой ток, который возникает при движении электронов вокруг своей оси и вокруг атомов ядра. Магнитный момент зависит от атомного строения. Когда на вещество действует магнитное поле Земли, в некоторых минералах собственные магнитные поля атомов ориентируются по направлению этого поля – эти минералы называются парамагнитными. Минералы, в которых действие внешнего магнитного поля создает отрицательную магнитную восприимчивость – диамагнитные. Диамагнетизм определяется радиусами атомных ядер и не зависит от температуры. Среди парамагнетиков очень высокой магнитной восприимчивостью обладают ферромагнитные породы, которые обладают намагниченностью при отсутствии внешнего магнитного поля. При температуре выше точки Кюри ферромагнетики становятся парамагнетиками. Магнитная восприимчивость горных пород зависит от типа, состава и количества ферромагнитных минералов, размера зерен, структуры, температуры и давления.
Магнитная восприимчивость песчанистых, алевролитовых и глинистых пород характеризуется очень небольшими, близкими к нулю значениями [(–4*10-6)*4< <=(6*10-3)* 4]. Для песчаников и алевролитов, сформировавшихся вблизи источника сноса, характерны повышенные значения , обусловленные повышенным содержанием зерен магнетита. У осадочных пород обнаружена очень слабая от10-4 до 10-1 А/м, но весьма стабильная естественная остаточная намагниченность. Диамагнитные нефть ( – 1.04*10-5 ед.СИ) и УВ газы: метан (- 0.0008*10-5 ед.СИ), этан (- 0.0015*10-5 ед.СИ), пентан (- 0.0003*10-5 ед.СИ).
Выявлены тесные и хорошо выдерживающие прямые связи между: и отношением Fe+3/Fe+2, и содержанием сульфидов, и П и обратные между: и содержанием окиси хрома, и KП. Магнитные свойства пород чувствительны к температуре, так как при определенной температуре, которая называется точкой Кюри, порода характеризуется резким изменением или потерей магнитной восприимчивости. Если в породе содержится группа ферромагнитных минералов, одного химического состава, то при ее нагревании либо остается неизменной, либо повышается и затем резко падает до нулевого значения при достижении точки Кюри. Если в породе содержатся нестойкие к нагреванию ферромагнетики (титаномагнетит, магнетит), то при ее охлаждении ход кривой отличается от того, который был при нагревании. - уменьшается с увеличением давления.