[科普中国]-剩余磁性

剩余磁性是由于岩石铁磁性矿物而形成的。岩石在形成和形成之后的长期地质历史过程中受到温度、压力以及化学变化等各种因素的影响，磁化过程十分复杂，主要有以下几种：热剩余磁性、沉积剩余磁性、化学剩余磁性、等温剩余磁性和粘滞剩余磁性。1

简介岩石剩余磁化强度是岩石在成岩过程中获得天然剩余磁化强度，它是岩石磁性的重要组成部分。由于形成剩余磁性的磁化历史(如磁化场，矿物成分，温度及化学反应等)的不同，因而剩余磁性的类型、特点不相同。1

类型及特点热剩余磁性在恒定磁场作用下，岩石从居里点以上的温度，逐渐冷却到居里点以下，从通过居里温度开始，受磁化所获得的剩磁，称热剩余磁性(温度顽磁性，简称热剩磁)。热剩磁的特点：2

①它的强度大。在弱磁场中，其热剩磁强度大致正比于外磁场强度；并与磁场方向一致。因此，火成岩的天然剩余磁化强度方向，一般代表了成岩时的地磁场方向。2

②热剩磁具有很高的稳定性。剩磁随时间衰减的现象，叫做磁性弛豫。热剩磁的稳定，表现为其弛豫时间很长。实验表明，外磁场的变化，温度在200—300℃内的热作用，很难影响热剩磁的变化。2

碎屑剩余磁性沉积岩中含有从母岩风化剥蚀带来的许多碎屑颗粒，其中磁性颗粒(磁铁矿等)在水中沉积时，受当时的地磁场作用，使其沿地磁场方向定向排列，或者是这些磁性颗粒在沉积物的含水孔隙中转向地磁场方向。沉积物固结成岩后，按其碎屑的磁化方向保存下来的磁性，称碎屑剩余磁性(沉积剩余磁性，简称碎屑剩磁)。碎屑剩磁的特点：2

①它的强度正比于定向排列的磁性颗粒数目。其强度比热剩磁小得多。

②形成碎屑剩磁的磁性颗粒大都来自火成岩，这些颗粒的原生磁性来自热剩磁，因此碎屑剩磁比较稳定。

③等轴状颗粒，其碎屑剩磁方向和外磁场(地磁场)方向一致。2

化学剩余磁性在一定磁场中，某些磁性物质在低于居里温度的条件下，经过相变过程(重结晶)或化学过程(氧化还原)，所获得的剩磁，称化学剩余磁性(简称化学剩磁)。化学剩磁的特点：

①在弱磁场中，其剩磁强度正比于外磁场的强度。

②化学剩磁有较高的稳定性。

③在相同磁场中，化学剩磁强度只有热剩磁强度的几十分之一．但大于碎屑剩磁强度。

上述三种剩余磁性，又称为原生剩磁。1

粘滞剩余磁性岩石生成之后，长期处在地球磁场作用下，随着时间的推移，其中原来定向排列的磁畴，逐渐地弛豫到作用磁场的方向，所形成的剩磁称粘滞剩余磁性。粘滞剩余磁性的特点：

①它的强度与时间的对数成正比。

②随温度增高，粘滞剩磁增大。裸露于地表的岩石，受昼夜及季节的温差变化的热骚动影响，随时间增长，会形成较强的粘滞剩磁。具有较大粘滞剩磁的岩石样品，不宜用于古地磁研究。1

等温剩余磁性在常温没有加热情况下，岩石因受外部磁场的作用(比如闪电作用)，获得的剩磁称等温剩余磁性。等温剩磁是不稳定的，其大小和方向随外磁场变化。

上述两种剩磁，是在岩石生成之后，因受某些外部因素的作用而获得的，因此称它们为次生剩磁。2

本词条内容贡献者为:

郝庆菊 - 副教授 - 西南大学