磁性矿物学

磁性矿物学是一门研究岩石中磁性载体矿物的成分、晶体结构、磁学状态及其随环境变化而产生的变化的科学。

历史沿革

磁性矿物学的历史可以追溯到人类最早的磁性矿物——磁石，也称为“磁铁”——磁铁矿。中原地区古代发明的磁罗盘就是一个典型的磁性矿物应用实例。随着科学技术的进步，到了19世纪中叶，人们开始认识到岩石中含有磁性矿物的现象，并对其磁学性质进行了深入研究。研究表明，构成岩石的大部分矿物是非磁性的，只有少数如铁、钛的氧化物、氢氧化物及硫化物等能够赋予岩石稳定的剩磁。

特性

磁性矿物学的研究主要建立在铁磁学的基础上，通过对矿物成分、颗粒大小与形状、氧化程度、磁畴结构等因素的观察和研究，探讨矿物的磁学状态及其变化规律。常用的磁学特性参数包括磁化率、饱和磁化强度、矫顽力、居里点等。自然界中常见的磁性矿物主要包括铁钛、铁锰氧化物及氢氧化物、铁的硫化物以及铁、钴、镍、合金等。这些矿物的磁学状态可分为铁磁性、反铁磁性和铁氧体性等多种类型。其中，铁氧体性的磁铁矿、磁赤铁矿表现出较强的磁性。磁性矿物在不同物理、化学条件下的变化会影响其磁性特征。例如，火成岩中的磁性载体主要是钛磁铁矿和铁赤铁矿，而月球岩石的磁性则与所含铁及其合金相关。深海沉积物的主要磁性载体也是钛磁铁矿。陆地沉积岩的情况更为复杂，因为它们通常由多种岩石的碎屑沉积而成。最新的研究表明，一些大陆和海洋沉积物的主要磁性载体可能是细菌磁铁矿。此外，磁性矿物可以通过自生和成岩作用形成，但总体上，岩石的稳定剩磁主要来自磁性矿物颗粒。

研究方法

磁性矿物学的研究方法经过多年发展已经相当成熟。现代技术允许使用光学及电子显微镜来观测磁畴结构，穆斯堡尔谱可用于确定含铁矿物的氧化状态。其他常用的技术还包括电子探针、X射线衍射和化学分析等，用于矿物成分的鉴定。磁性矿物学的研究成果不仅对于磁学、古磁学、岩石磁学等领域的基础和应用基础研究至关重要，还在磁性材料的研发和应用中具有广泛应用前景。例如，日常生活中使用的磁盘、盒式录音磁带等产品的重要原材料之一就是立方晶系的磁赤铁矿。

参考资料

氧化铁磁性矿物学.百度学术搜索.2024-10-26

红旗岭铜镍硫化物矿床磁性矿物学研究及矿床成因意义.百度学术搜索.2024-10-26

杭州城区土壤的磁性与磁性矿物学及其环境意义.百度学术搜索.2024-10-26