Горная энциклопедия

Магнитные свойства

Магнитные свойства
Магнитные свойства
минералов и горных пород (a. magnetic properties of rocks; н. Gesteinsmagnetismus, magnetische Gesteinseigenschaften; ф. proprietes magnetiques des roches; и. caracteristicas magneticas de rocas, propiedades magneticas de rocas) - совокупность свойств, характеризующих способность минералов и горн. пород намагничиваться во внеш. магнитном поле. Минералы подразделяются на диамагнетики (напр., кварц, кальцит, полевые шпаты, самородное серебро и золото, флюорит и др.), парамагнетики (железосодержащие силикаты, хлорит, слюды и др.), антиферромагнетики (гематит, гётит и др.), ферромагнетики (самородное железо, никель и др.) и ферримагнетики (магнетит, титаномагнетит, магномагнетит, хромит и др.). K слабомагнитным относятся диа- и парамагнитные минералы, к сильномагнитным - ферромагнитные и ферримагнитные минералы.
Термин "ферромагнитные" (вещества, минералы) нередко употребляют для обозначения ферро- и ферримагнитных материалов. Кривая намагничивания для ферро- и ферримагнетиков приведена на рис. Полный цикл намагничивания (при намагничивании образца до насыщения Is) характеризуется макс. петлей магнитного гистерезиса. Если ферромагнетик не намагничивается до насыщения, получаем частный цикл гистерезиса (петля IRS).

Кривая намагничивания ферромагнетика: Is - намагниченность насыщения; IRS-остаточная намагниченность; HC - коэрцитивная сила. Сплошная линия - полный цикл, пунктирная - частный цикл.
K осн. характеристикам M. c. относятся Магнитная восприимчивость (k), Намагниченность (Is), точки Кюри (Tc) и Нееля (TN) и коэрцитивная сила (Hc).
B точке Кюри (Tc) происходит переход вещества из ферромагнитного в парамагнитное состояние, самопроизвольная намагниченность практически исчезает. Темп-pa перехода вещества из антиферромагнитного в парамагнитное состояние наз. темп-рой Нееля (TN). Намагниченность вещества при увеличении напряжённости (H) внеш. магнитного поля возрастает (рис.), a затем достигает насыщения Is. Величины Is и Tc (TN) определяются составом и распределением ионов по кристаллографич. позициям и практически не зависят от размера и формы выделений, характера распределения ферромагнитного минерала в слабомагнитной матрице, распределения напряжений и др. Эти константы ферромагнитных минералов могут быть использованы в целях диагностики, так, для магнетита Tc = 575В°C, Is (при 20В°C) 92 AВ· м2/кг; для гематита TN=675В°C, Is (при 20В°C) 0,36, AВ·м2/кг; для самородного железа Tc = 770В°C, Is (при 20В°C) 218 AВ·м2/кг и др. Значения Tc минералов зависят от содержания изоморфных примесей в кристаллич. структуре, концентрации к-рых могут быть определены на основе известных калибровочных графиков. Так, напр., содержание MgO в магномагнетитах (промежуточные члены ряда магнетит - магнезиоферрит) определяется по формуле;
aMgO = 85 - 0,149 Tc,
где aMgO - содержание MgO в% по массе и Tc - значение темп-ры Кюри. Значение коэрцитивной силы Hc равно абс. величине поля, к-poe надо приложить, чтобы намагниченность образца стала равной нулю. Различают магнитно-мягкие (c малыми величинами Hc) минералы - крупнозернистый магнетит, пирротин, самородное железо и магнитно-твёрдые - гематит, маггемит). B отличие от Tc, TN и Is величины k, Hc и др. помимо состава и кристаллич. структуры существенно зависят от текстурно-структурных особенностей минералов и варьируют в значит. пределах для одного минерала. Разл. виды естеств. остаточной намагниченности Iп, кроме указанных факторов, учитывают тот факт, что формирование минеральных индивидов и их агрегатов происходит в магнитном поле Земли.
M. c. горн. пород определяются содержанием в них гл. обр. ферромагнитных минералов, зависят также от их состава, кристаллич. структуры, текстурно-структурных особенностей и характера распределения. B связи c этим различают свойства структурно- нечувствительныe к текстурно- структурным особенностям г. п. (но не к кристаллич. структуре минералов): намагниченность насыщения, точка Кюри; и структурно-чувствительныe, к-рые, кроме того, зависят от размера и структуры ферромагнитных минералов: магнитная восприимчивость, остаточная намагниченность, коэрцитивная сила. Изменение концентрации ферромагнитных минералов в изверженных г. п. определяется тектонич. условиями их образования и составом магм. B одной тектономагматич. зоне намагниченность статистически растёт от пород кислого состава к основным (миним. значениям в гранитах складчатых зон). B целом c увеличением степени метаморфизма намагниченность уменьшается, хотя её значения сильно изменяются от типа метаморфизма. Напр., серпентинизация перидотитов, в к-рых отсутствуют первичные магнитные минералы, приводит к образованию магнетита и росту намагниченности.
Различие M. c. по разным направлениям породы определяется кристаллографич. анизотропией ферромагнитных минералов, текстурой, неизометричностью формы зёрен, линейным или послойным их распределением. Наибольшей магнитной анизотропией обладают метаморфич. г. п. - сланцы, гнейсы, y к-рых отношение kмакс/kмин достигает 1,5-2,0 и более. Измерения M. c. ведутся магнито-механич. или индукционными методами. Магнитомеханич. метод основан на измерении отклонения под воздействием магнитного поля образца и применяется для измерения остаточной намагниченности и восприимчивости образцов г. п. (MA-21, МАЛ-036, ЛАМ-3 и др.). Индукционным методом (магнитное поле движущегося образца создаёт в катушке эдс индукции) измеряют разл. виды намагниченности (рокгенераторы), точки Кюри (прибор c нагревом образца), восприимчивость (ИМВ-2). Чувствительность этих приборов до 10-5 A/м. Используются также сверхпроводящие квантовые интерферометры (точность измерения 10-7 A/м).
Изучение M. c. позволяет судить об условиях образования и преобразования минералов и г. п., o природе магнитных аномалий Земли. Напр., естеств. остаточная намагниченность г. п. характеризует напряжённость и направление магнитного поля времени образования породы, что позволило создать палеомагнитную шкалу времени, способствовало развитию тектоники литосферных плит. Ha M. c. основаны Магнитная разведка и археомагнетизм, на выделении ферромагнитных минералов из г. п. - обогащение методом Магнитной сепарации, a разделение магнитной фракции г. п. по составу основано на различиях значений точек Кюри минералов (термомагнитная сепарация).

Литература: Бозорт P., Ферромагнетизм, пер. c англ., M., 1956; Нагата T., Магнетизм горных пород, пер. c англ., M., 1965; Шолпо Л. E., Использование магнетизма горных пород для решения геологических задач, Л., 1977; Магнетизм и минералогия природных ферримагнетиков, M., 1982; Ферримагнетизм минералов, M., 1983.

Г. П. Кудрявцева, Д. M. Печерский.
| Ещё

См. также `Магнитные свойства` в других словарях
минералов и горных пород (a. magnetic properties of rocks; н. Gesteinsmagnetismus, magnetische Gesteinseigenschaften; ф. proprietes magnetiques des roches; и. caracteristicas magneticas de rocas, propiedades magneticas de rocas) - совокупность свойств, характеризующих способность минералов и горн. пород намагничиваться во внеш. магнитном поле. Минералы подразделяются на диамагнетики (напр., кварц, кальцит, полевые шпаты, самородное серебро и золото, флюорит и др.), парамагнетики (железосодержащие силикаты, хлорит, слюды и др.), антиферромагнетики (гематит, гётит и др.), ферромагнетики (самородное железо, никель и др.) и ферримагнетики (магнетит, титаномагнетит, магномагнетит, хромит и др.). K слабомагнитным относятся диа- и парамагнитные минералы, к сильномагнитным - ферромагнитные и ферримагнитны...
Комментарии
Комментарии отстуствуют
Добавить комментарий
Добавить комментарий
Ваше имя *
E-mail
Комментарий
Код подтверждения
 Обновить изображение
  
Что еще интересного в `Горная энциклопедия` ?
Пираргирит (от греч. pyr - огонь и argyros - серебро а. pyrargyrite; н. Pyrargyrit; ф. pyrargyrite, aerosite, argyrythrose; и. pirargirita), красное серебро, рубиновая обманка, серебряная обманкa, - минерал, сурьмяная сульфосоль серебра, Ag3SbS3. Cодержит в своём составе 59,76% Ag. Sb может изоморфно замещаться As в соотношениях Sb:As до 3:1. Kристаллизуется в тригональной сингонии. B структуре П. бесконечные спиральные цепочки S-As-S вытянуты...
Пластичность (мѓвзрывчатых Веществ) взрывчатых веществ (a. explosive plasticity; н. Plastizitat der Sprengstoffe; ф. plasticite des explosifs; и. plasticidad de explosivos) - способность BB легко деформироваться под воздействием небольших нагрузок и сохранять придаваемую им форму. П. обеспечивается за счёт присутствия в составе BB желированной жидкой фазы (нитроглицеринового геля в динамитах, водного геля в акванитах). Пластичные BB (акваниты, гелеобразные акватолы) высокоплотны и...
Тахеометрическая съёмка (a. tacheometric survey; н. Tachymeteraufnahme; Tachymetrische Aufnahme; ф. leve tacheometrique, tacheometrie; и. levantamiento taquimetrico) - способ определения положения точек местности (в плане и по высоте) одним визированием трубой тахеометра на рейку, с нанесённой на неё шкалой. Раздел геодезии, рассматривающий способы и организацию измерений при проложении тахеометрич. ходов и Т. с. как одного из видов топографии, съёмки местности, наз. тахеометрией. При Т. с, виз...
Герцинская складчатость варисцийская (варисская) складчатость (по назв. горн. группы Центра Европы, известной у древних римлян как Герцинский Лес - Hercynia Silva, Saltus Hercynius; термин "варисцийская, варисская складчатость" по древнему назв. областей Саксонии, Тюрингии и Баварии - Cur Variscorum), - эра тектогенеза (конец девона - начало триаса), проявившаяся в палеозойских геосинклиналях; завершилась возникновением складчатых горн. систем - герцинид (варисцид). Геосинклинальные системы, ис...
Судоплатов А. П. Aлексей Павлович - сов. учёный в области горн. науки, д-p техн. наук (1949), проф. (1952), засл. деят. науки и техники РСФСР (1964). Чл. КПСС (1942). После окончания Ленингр. горн. ин-та (1927) работал зав. вентиляцией, техн. дир. Mакеевского рудоуправления, зам. управляющего "Уралугля". C 1938 занимался науч. работой в ИГД AH CCCP, a c 1959 - в ИГД им. A. A. Cкочинского Mин-ва угольной пром-сти CCCP (зав. лабораторией, зав. горн. отделом). Установил осн. параметры горн. работ...
Инклинометр (от лат. inclino - наклоняю и греч. metreo - измеряю * a. inclinometer; н. Inklinationsmesser, Bohrlochneigungsmesser, Inklinometer; ф. inclinometre; и. inclinometro) - прибор для определения зенитного угла и азимута искривления буровой скважины с целью контроля её пространственного положения. По методам измерений И. делятся на две группы: непосредств. измерений, основанных на действии силы тяжести, геомагнитного поля, гироскопич. эффекта или на применении телезондирования; косвенны...
Есенов Ш. Е. Шахмардан Есенович - сов. геолог, акад. АН Казах. ССР (1967). Чл. КПСС с 1956. Деп. Верх. Совета СССР в 1970-74, деп. Верх. Совета Казах. ССР в 1959-80. Кандидат в чл. ЦК КПСС в 1971-76, чл. ЦК КП Казахстана в 1961-81. По окончании Казах, горно- металлургич. ин-та (ныне Казах, политехн. ин-т им. В. И. Ленина) в 1949-60 работал в Джезказганской комплексной геол.-разведочной экспедиции. С 1960 зам. министра геологии Казах. ССР, в 1961 - 1965 и 1974-78 министр геологии Казах. ССР (в 1...
Авлакоген (от греч. aulax - борозда и -genes - рождающий, рождённый * a. aulacogene; н. Aulakogen; ф. aulacogиne; и. aulacуgeno) - внутриплатформенная линейная подвижная зона. Pазличают простые и сложные A. Простыe A. представляют собой глубокие (c опусканием фундамента иногда до 5-10 км), узкие (от неск. десятков до первых сотен км) и вытянутые в длину на сотни или первые тысячи км прогибы, ограниченные длительно развивающимися разломами. A. могут пересекать всю платформу (сквозные A.) или зат...
Ксенолит (от греч. xenos - чужой и lithos - камень * a. xenolith; н. Xenolith; ф. xenolite, enclave; и. xenolita) - обломок чужеродной породы в магматич. горн. породе. Широко распространены K. мантийного вещества (нодули) в базальтах и кимберлитах, захваченные магмой в процессе движения к земной поверхности. Пo составу наиболее часто встречаются нодули шпинелевые, реже гранатовые, a также лерцолиты, вебстериты, эклогиты и др. B отличие от малоглубинных K., имеющих угловатую форму, глубинные K....
Промывка скважин (a. flushing; н. Bohrlochspulung; ф. lavage de sondage; и. lavado de pozo, limpieza de sondeo) - циркуляция (непрерывная или периодическая) промывочного агента (газа, пены, воды, бурового раствора) при бурении с целью очистки забоя от выбуренной породы (шлама) и транспортирования её на поверхность или к шламосборникам, передачи энергии забойным двигателям, охлаждения и смазки породоразрушающего инструмента. При роторном бурении в мягких и средних породах за счёт действия промыв...
Газоконденсатное месторождение (a. gas condensate field; н. Gaskondensatvorkommen; ф. gite de а condensat de gaz; и. yacimiento de gas condensable) - одна или несколько газоконденсатных залежей, приуроченных к единой ловушке. Hек-рые залежи могут сопровождаться небольшими нефт. оторочками непром. значения. Г. м. подразделяют на однозалежные и многозалежные. B последних (обычно в верх. части разреза) часто имеются скопления газа, практически не содержащие конденсата. Г. м. обнаружены в пределах...
Газохранилище см. Газовое хранилище.
Газопотребление (a. gas consumption; н. Gasverbrauch; ф. consommation de gaz; и. consumo de gas) - использование природного горючего газа пром. и бытовыми объектами. Bыделяют Г. бытовыми, коммунальными, пром. объектами, электростанциями, связанное c отоплением и вентиляцией. Bеличину Г. определяют на конец расчётного периода: Г. бытового (c учётом перспективы развития объектов потребления газа) - по нормам, отнесённым к 1 чел.; коммунального - отнесённым на единицу продукции; связанного c отопл...
Манифа одно из крупнейших мор. нефт. м-ний мира, расположено на шельфе Персидского залива в территориальных водах Саудовской Аравии, к C. от г. (Персидского залива нефтегазоносный бассейн). Открыто в 1957, разрабатывается c 1964. Нач. запасы 1216 млн. т. Приурочено к локальному поднятию платформенного типа размером 24x15 км. Залежи пластовые сводовые. Продуктивны карбонатные отложения нижнемелового (свита ратави) и верхнеюрского (свита араб, горизонты A и C) возраста...
Профильная съёмка (a. profile survey; н. Profilaufnahme; ф. leve par profils; и. levantamiento de perfil longitudinal, nivelacion) - спец. маркшейдерская съёмка, выполняемая для построения профиля, отражающего кривизну, микрорельеф и отклонение от заданного направления конструкций армировки и стенок крепи шахтных стволов, разведочных и техн. скважин, рельсовых путей, элементов горно-трансп. машин и комплексов оборудования.П. c. армировки и стенок шахтного стволa проводят на стадии...