Магнитные свойства горных пород и руд

Определение "Магнитные свойства горных пород и руд" в ЭБНБ

Физические характеристики, определяющие способность горных пород b руд намагничиваться. Высокая намагниченность обусловливается присутствием в породе ферромагнитных минералов, к числу которых относятся: магнетит (FeO • Fe₂O₃), титаномагнетит (FeTiO₃ • Fe₃O₄), гематит (Fe₂O₃) и пирротин (FeS). Магнитная восприимчивость χ руд названных минералов, определенная по образцам различных месторождений различными авторами, колеблется в широких пределах. Приблизительные границы колебаний следующие: магнетит - от 0,1 до 1,5 cgs: титаномагнетит - от тысячных до десятых долей единицы; гематит - от стотысячных до сотых долей единицы; пирротин - от сотых до десятых долей единицы. Приближенные значения χ для некоторых из главнейших породообразующих и рудных минералов даны в следующей таблице:

Название минерала	χ • 106
Роговая обманка	60 - 390
Авгит	20-150
Биотит	120-230
Флогопит	185
Гранат	90-140
Турмалин	40-100
Серпентин	250
Оливии	0
Кварц	0
Лимонит	110-140
Пирит	55-160
Халькопирит	130
Арсенопирит	130-240
Пиролюзит	575
Галенит	0
Сфалерит	250
Касситерит	600
Сидерит	450

Присутствие магнетита (или другого ферромагнитного минерала) в составе породы в сильной мере влияет на повышение χ породы. Однако величина χ определяется не только относительным количеством магнетита в породе, но и структурно-текстурными особенностями последней. Многочисленные исследования привели к выводу, что пропорциональной связи между содержанием магнетита и значением χ не существует. Последнее обстоятельство, а также неравномерное содержание ферромагнитных минералов в породах одного названия обусловливает большой диапазон изменений * многих горных пород. В приводимой ниже таблице перечислены наиболее распространенные горные породы с отнесением их к определенной группе магнитности. Наиболее часто встречающиеся в данной группе породы отмечены двумя крестами, реже - одним крестом, не встречающиеся - чертой (смотри ниже таблицу). Большие колебания величины χ требуют массового опробования образцов одной и той же породы для получения надежной характеристики магнитной восприимчивости. Значения χ используются для предварительной оценки возможных изменений магнитного поля и при геологическом объяснении магнитных аномалий. Величина χ входит в качестве множителя пропорциональности при вычислении интенсивности намагничения породы в земном поле по формуле: I=χТ, где Τ - напряженность геомагнитного поля. При оценке интенсивности ожидаемой аномалии применяется формула: Ζ=2π(χ-χ₀)Τ10⁵γ, где χ и Τ даны в единицах cgs. Значение χ₀ относится к вмещающим породам. Формула справедлива, если угол видимости верхнего края из точки наблюдений по простиранию и вкрест простирания близок к 180°. Установлено, что большинство горных пород обладает остаточным намагничением I, величина которого иногда превосходит индуцированное I_i,· во много раз (у железистых кварцитов, перидотитов и многих др. пород и руд).

Название пород	Группы магнитности
	χ<50x10-6	50-100x10-6	100-1000x10-6	1000-5000x10-6	χ>5000x10-6
Осадочные породы
Известняки	++	-	-	-	-
Доломиты	++	-	-	-	-
Песчаники	++	+	+	-	-
Глины	++	+	+	+	-
Гипс	++	-	-	-	-
Магматические породы
Граниты	++	+	+	-	-
Гранодиориты	-	-	+	+	-
Кварцевые порфиры	++	-	-	-	-
Сиениты	++	+	+	+	-
Габбро	-	+	+	++	+
Диабазы	+	+	+	+	+
Порфириты	+	-	-	++	+
Базальты	-	-	++	++	-
Змеевики	-	-	+	++	+
Перидотиты	-	-	+	++	++
Амфиболиты	+	+	+	-	-
Метаморфические породы
Сланцы	+	+	+	+	+
Гнейсы	+	+	-	-	-
Роговики	-	+	+	-	-
Мрамор	++	-	-	-	-
Кварциты	++	-	-	-	-

В этом случае интенсивность магнитных аномалий в основном определяется величиной I_r. В общем же случае полное I=I_iI+I_r. Последнее значение и должно входить в формулы вычисления интенсивности аномалий. Вследствие большого влияния остаточного намагничения на интенсивность (а при несовпадении векторов I_r и I_i, - и на форму) аномалий в практике магниторазведки одновременно с измерениями χ производятся измерения I_r.