Magnetická mineralogie - Magnetic mineralogy
Magnetická mineralogie je studium magnetický vlastnosti minerály. Příspěvek minerálu k celkovému magnetismu horniny silně závisí na typu magnetického řádu nebo poruchy. Magneticky neuspořádané minerály (diamagnety a paramagnety ) přispívají slabým magnetismem a nemají remanence. Důležitější minerály pro rockový magnetismus jsou minerály, které lze magneticky uspořádat, alespoň při některých teplotách. Tohle jsou feromagnety, ferimagnety a určité druhy antiferromagnety. Tyto minerály mají mnohem silnější odezvu na pole a mohou mít remanenci.
Slabě magnetické minerály
Neželezné minerály
Většina minerálů bez obsahu železa je diamagnetická.[1] Některé takové minerály mohou mít významné pozitiva magnetická susceptibilita, například hadí,[2] ale je to proto, že minerály mají inkluze obsahující silně magnetické minerály, jako je magnetit. Náchylnost těchto minerálů je negativní a malá (tabulka 1).
Minerální | Citlivost na objem při pokojové teplotě (SI) |
---|---|
grafit | -80 až -200 |
kalcit | -7,5 až -39 |
anhydrit | -14 až -60 |
sádra | -13 až -29 |
led | -9 |
ortoklasu | -13 až -17 |
magnezit | -15 |
forsterit | -12 |
halit | -10 až -16 |
galenit | -33 |
křemen | -13 až -17 |
celestine | -16 až -18 |
sfalerit | -31 až -750 |
Paramagnetické minerály obsahující železo

Většina železných ložisek uhličitany a křemičitany jsou paramagnetické za všech teplot.[1] Nějaký sulfidy jsou paramagnetické, ale některé jsou silně magnetické (viz níže). Kromě toho je mnoho silně magnetických minerálů popsaných níže paramagnetických nad kritickou teplotou ( Curieova teplota nebo Teplota Néel ). V tabulce 2 jsou uvedeny citlivosti na některé minerály obsahující železo. Citlivost je pozitivní a je řádově větší nebo větší než diamagnetická citlivost.
Minerální | Citlivost na objem (SI) |
---|---|
granát | 2,700 |
Illite | 410 |
montmorillonit | 330-350 |
biotit | 1,500-2,900 |
siderit | 1,300-11,000 |
chromit | 3,000-120,000 |
orthopyroxen | 1,500-1,800 |
fayalit | 5,500 |
olivín | 1,600 |
jacobsite | 25,000 |
franklinit | 450,000 |
Silně magnetické minerály
Oxidy železa a titanu

Mnoho z nejdůležitějších magnetických minerálů na Zemi jsou oxidy žehlička a titan. Jejich skladby jsou vhodně zastoupeny na a ternární spiknutí s osami odpovídajícími proporcím Ti4+, Fe2+, a Fe3+. Mezi důležité oblasti na diagramu patří titanomagnetity, které tvoří řadu skladeb Fe3-xTiXÓ4 pro X mezi 0 a 1. Na X=0 konec je magnetit, zatímco X=1 složení je ulvöspinel. Titanomagnetity mají inverzní spinel krystalová struktura a při vysokých teplotách jsou a pevný roztok série. Krystaly vytvořené z titanomagnetitů oxidací s nedostatkem kationtů se nazývají titanomaghemity, jehož důležitým příkladem je maghemit. Další série, titanohematity, mít hematit a ilmenit jako jejich koncoví členové, a tak se také nazývají hemoilmenity.[1] Krystalová struktura hematitu je trigonální -šestihranný. Má stejné složení jako maghemit; rozlišovat mezi nimi, jejich chemické vzorce jsou obecně uvedeny jako γFe2Ó3 pro hematit a αFe2Ó3 pro maghemity.
Sulfidy železa
Druhou důležitou třídou silně magnetických minerálů je sulfidy železa, zejména greigit a pyrhotit.
Slitiny železa

Mimozemská prostředí s nízkým obsahem kyslíku mají minerály obvykle velmi málo Fe3+. Primární magnetická fáze na Měsíc je ferit, kubická (bcc) fáze železa zaměřená na tělo. Jak klesá podíl železa, mění se krystalová struktura z bcc na kubický centrovaný na obličej (fcc). Směsi niklu a železa mají tendenci se rozpouštět do směsi bohaté na železo kamacite a chudý na železo taenit.[3]:27
Viz také
Reference
- ^ A b C Dunlop, David J .; Özdemir, Özden (1997). Rockový magnetismus: Základy a hranice. Cambridge Univ. lis. ISBN 0-521-32514-5.
- ^ A b C Hunt, Christopher P .; Moskowitz, Bruce P. (1995), „Magnetické vlastnosti hornin a minerálů“, Ahrens, T. J. (ed.), Horninová fyzika a fázové vztahy: Příručka fyzikálních konstant, 3, Washington, DC: Americká geofyzikální unie, s. 189–204
- ^ O'Reilly, W. (1984). Horninový a minerální magnetismus. Boston, MA: Springer USA. ISBN 9781468484687.