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PAGE PAGE #/ 9 岩石物理性质 地球物理勘探中所涉及的各类岩石和矿物的物理性质。岩石的密度、弹性 波传播速度、磁化率、电阻率、热导率、放射性等 ,是形成各种地球物理场的基 础（表 1）。 磁性常用的岩石磁性参数是磁化率、磁化强度、剩余磁化强度矢量，以及 剩余磁化强度同感应磁化强度的比值 Q。 矿物按其磁性的不同可分为 3 类： 反磁性矿物 , 如石英、磷灰石、闪锌矿、方铅矿等。磁化率为恒量，负 值，且较小。 顺磁性矿物，大多数纯净矿物都属于此类。磁化率为恒量 ,正值，也比较 小。 铁磁性矿物 , 如磁铁矿等含铁、钴、镍元素的矿物。磁化率不是恒量，为 正值，且相当大。也可认为这是顺磁性矿物中的一种特殊类型。 岩石的磁性主要决定于组成岩石的矿物的磁性，并受成岩后地质作用过程 的影响。一般说，橄榄石、辉长石、玄武岩等基性、超基性岩浆岩的磁性最 强；变质岩次之；沉积岩最弱。 岩浆岩的磁性取决于岩石中铁磁性矿物的含量。结构构造相同的岩石， 铁磁性矿物含量愈高，磁化率值愈大。铁磁性侵入岩的天然剩余磁化强度，按 酸性、中性、基性、超基性的顺序逐渐变大。铁磁性侵入岩的特点是 Q 值一般 小于1。由接触交代作用而形成的岩石,Q值可达1~ 3,甚至更大。 沉积岩的磁性主要也是由铁磁性矿物的含量决定的。分布最广的沉积岩 造岩矿物,如石英、方解石、长石、石膏等,为反磁性或弱 1 顺磁性矿物。菱铁矿、钛铁矿、黑云母等矿物之纯净者是顺磁性矿物；含 铁磁性矿物杂质者具有强顺磁性。沉积岩的磁化率和天然剩余磁化强度值都比 较小。 变质岩的磁性是由其原始成分和变质过程决定的。原岩为沉积岩的变质 岩，磁性一般比较弱；原岩为岩浆岩的变质岩在变质作用相同时，其磁性一般 比原岩为沉积岩的变质岩强。大理岩和结晶灰岩为反磁性变质岩。岩石变质 后，磁性也发生变化。蛇纹石化的岩石磁性比原岩强；云英岩化、粘土化、绢 云母化和绿泥石化的岩石，磁性比原岩减弱。 岩石磁性的各向异性是岩石的层状结构造成的。磁化率高，变质程度深的 岩石，磁各向异性很明显。褶皱区沉积岩的磁各向异性一般要比地台区的大。 岩石的天然剩余磁化强度矢量是在岩石形成过程中，按当时当地的地磁场 方向“冻结”下来的。这个矢量的指极性与现代地磁场方向一致的称为正极性。 岩石的年代愈古老，它的剩余磁化强度矢量的成分愈复杂。岩石剩余磁性由各 种天然磁化过程形成。岩石在磁场中从居里点以上温度冷却时获得的剩余磁性 称为热剩余磁性；岩石中的铁磁性物质在磁场中由于磁粘滞性而获得的剩余磁 性称粘滞剩余磁性；沉积岩中的微小磁性颗粒在沉积过程中受磁场作用采取定 向排列因而获得的剩余磁性称为沉积剩余磁性；沉积物中的铁矿物沉积后，在 磁场中经化学变化而获得的剩余磁性称化学剩余磁性；还有等温剩余磁性是常 温下磁性物质在磁场中获得的剩余磁性（见岩石磁性）。岩石的剩余磁性是古 地磁学赖以建立的基础。 岩石和矿物的磁性与温度、压力有关系。顺磁性矿物的磁化率与温度的关 系遵循居里定律。铁磁性矿物的居里温度一般为 300? 2700C，其磁化率一般随温度升高而增大（可达 50%），至居里温度附近 则迅速下降。铁磁性矿物的磁化率与温度的关系有两种类型：一为可逆型，即 在矿物加热和冷却过程中温度相同时磁化率值相同，如纯磁铁矿、钛铁矿。另 一种为不可逆型，即矿物加热和冷却过程中温度相同时磁化率值不同，如对升 温不稳定的铁磁性矿物。岩石加热时，磁化率也逐步升高，至 200?400C迅速 下降。岩石的磁化率和磁化强度值都随压力的增大而减小。 密度和孔隙度矿物的密度是由构成该矿物各元素的原子量和矿物的分子结 构决定的。大多数造岩矿物如长石、石英、辉石等具有 3 离子型或共价型结晶键密度为 2.2?3.5克/厘米（极少数达4.5克/厘米 3）。结晶键为离子 -金属型或共价 -金属型的矿物，如铬铁矿、黄铁矿、磁铁矿 等密度较大 ,为 3.5?7.5克／厘米 3。天然金属的密度最大。 石油的密度是由其成分决定的。年代老的石油一般有较小的密度。地层水 的密度决定于水中溶解的物质。 岩石的密度取决于它的矿物组成、结构构造、孔隙度和它所处的外部条 件。 影响岩浆岩的因素对于侵入岩和喷出岩来说是不同的。侵入岩的孔隙度很 小，其密度主要由化学成分决定。从酸性到超基性，随着二氧化硅含量的减少 和铁镁氧化物含量的增加 ,侵入岩的密度逐渐增大。在金属矿区 ,岩石中金属矿物 的含量增高，岩石的密度就增大。 矿区花岗岩的密度有的就高达 2.7克／厘米 3以上。随着从酸性到超基性的 过渡 ,由于硅铝含量减小，铁镁含量增大 ,喷出岩的密度也逐渐增大。但喷出岩的 孔隙度比侵入岩大，其密度也就比相应的侵入岩的密度小。 沉积岩的密度是由组成沉积岩的矿物密度、孔隙度和填充孔隙气体和液