Визначення магнітних властивостей зразків

При масових петрофізичних дослідженнях звичайно обмежуються вимірюваннями магнітної сприйнятливості, величини і напрямку природної залишкової намагніченості J_n, інші ж параметри - стабільність вектору J_n, точку Кюрі, намагніченість насичення і коерцитивну силу тощо, вивчають як правило, лише при спеціальних роботах.

Основними методами вимірювання магнітних параметрів порід є магнітометричний і індукційний. Магнітометричний метод полягає у вимірюванні магнітного поля, утворюваного досліджуваним зразком, і подальшому розрахунку магнітних параметрів порід за рівнянням: M=(æ×H+J_n)×V (де Н – намагнічуюче поле, а V – об’єм зразка). Якщо зразок має неправильну геометричну форму, то створене ним магнітне поле, як правило, апроксимують полем магнітного диполя. Для реалізації магнітометричного методу створено ряд оптико-механічних приладів типу астатичних магнітометрів або магнітних терезів. Цей же засіб виміру магнітних параметрів може застосовуватися при будь-якому індикаторі напруженості магнітного поля.

При одному з варіантів реалізації індукційного методу вимірюється ЕРС, індукована зразком, наприклад при обертанні останнього поблизу котушок. ЕРС, виміряна таким методом, є пропорційною до магнітного моменту зразка і частоти обертання. Цей принцип використовують в так званих рок-генераторах, які найчастіше застосовуються при вивченні величини та напрямку природної залишкової намагніченості. Другий метод полягає в занесенні зразка всередину котушки з током. Додаткова ЕРС, яка виникає у зв’язку зі зміною магнітного потоку усередині котушки, є пропорційною до магнітної сприйнятливості породи. Саме цей принцип реалізований в капаметрах високої чутливості, за допомогою яких вивчають анізотропію магнітної сприйнятливості на зразках правильної форми. Інформація щодо орієнтації тензора магнітної сприйнятливості (який формується під впливом тектонічних напружень що домінують в момент кристалізації магнітних мінералів) з успіхом використовується в структурному аналізі.

Стабільність залишкової намагніченості гірських порід звичайно оцінюється щодо тих чинників, що можуть впливати на породу в природному заляганні. Широко поширеним є метод визначення стабільності до змінного поля Н із застосуванням вібраційних магнітометрів. Стабільність залишкової намагніченості оцінюють за формою кривої розмагнічування. Оцінка стабільності до постійного магнітного поля полягає в оцінці напруженості поля, яке зменшить намагніченість до нуля. Оскільки жорсткість феромагнетиків характеризується величиною Н_C, то цей же параметр застосовується і для оцінки стабільності залишкової намагніченості. Оцінка стабільності в часі зводиться до визначення самочинної зміни в’язкої намагніченості в даній породі. Зміна в’язкої намагніченості в слабких полях визначається коефіцієнтом магнітної в’язкості: krv=Jrv^0,5/lgt (де t – час). Визначення коефіцієнту в’язкості породи зводиться до установлення виниклої в слабких полях залишкової намагніченості в деякі проміжки часу, наприклад, за 10², 10³, 10⁴ хвилин тощо. Оцінка стабільності намагніченості до нагріву забезпечується вивченням кривих температурного розмагнічування J_n(T). За цими кривими виявляють наявність у породі різних компонент намагніченості, що мають відмінний характер зміни J_n при нагріві, а також наявність у породі феромагнетиків із різноманітними точками Кюрі. Аналогічним чином вивчають залежності від температури також J_S, æ, J_rs.