什么是矿物的磁性

矿物的磁性(magnetism)是指矿物在外磁场作用下被磁化所表现出能被外磁场吸引、排斥或对外界产生磁场的性质。

物体的磁性可由磁化率(magnetic susceptibility),即物体单位体积的磁化强度与外磁场强度之比值来表示。

矿物的磁性,按其在外磁场中磁化的强弱,可分为亚铁磁性(ferrimagnetism)、铁磁性(ferromagnetism)、反铁磁性(antiferromagnetism)、顺磁性(paramagnetism)和抗磁性(也称为逆磁性或反磁性,diamagnetism)。抗磁性矿物(如方解石、萤石和自然银等)磁化方向与外磁场方向相反,略微表现出被排斥的性质;其他磁性的矿物均呈现与外磁场方向相同的磁化方向,表现出被吸引的性质,其中顺磁性(如黑云母、普通辉石和黑钨矿等)和反铁磁性(赤铁矿、自然铂和方锰矿等)矿物在外磁场中磁化微弱,只能被磁场强度大的电磁铁吸引,所以也可合称为电磁性矿物(electromagneticmineral),而铁磁性(如自然铁等)和亚铁磁性(磁黄铁矿和磁铁矿等)矿物在外磁场中不仅易被强烈磁化,而且本身还能对外界产生磁场,因而表现出强烈的相互吸引作用,它们既可被永久磁铁所吸引,本身又能吸引铁质物体,故有时也合称为磁性矿物(magneticmineral)。

矿物的磁性,主要是由于组成矿物的原子或离子的未成对电子的自旋磁矩产生的。显然,一般来说,由惰性气体型离子和同型离子组成的矿物(如方解石、萤石、金刚石、方铅矿和自然银等)均具抗磁性;而所有的磁性和电磁性矿物(如磁黄铁矿、自然铁、方锰矿和黑云母等)都含有具不成对电子的过渡型离子,并且不成对的电子数越多,矿物的磁性越强。

此外,磁性矿物的磁性强弱与温度有关。当温度升高至超过某一温度时,其磁性即转变为顺磁性,这一转变临界温度( )称为居里温度(Curie temperature),或称居里点(Curie point)。磁性矿物的居里点能提供有关矿物的成分、结构及成因等方面的信息。

以肉眼鉴定矿物时,一般以马蹄形磁铁或磁化小刀来测试矿物的磁性,常粗略地分为3级。

(1)强磁性(stronger magnetism) 矿物块体或较大的颗粒能被吸引,如磁铁矿。

(2)弱磁性(weaker magnetism) 矿物粉末能被吸引,如铬铁矿。

(3)无磁性(non-magnetism) 矿物粉末也不能被吸引,如黄铁矿。

矿物的磁性在矿物鉴定、分选及找矿等方面都具有重要的意义。

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