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Magnetismo delle Rocce


 

Nello studio generale del magnetismo delle rocce ricadono le analisi di tutte quelle proprietà magnetiche di base di un corpo roccioso che non esprimono direttamente il magnetismo "fossile" (o rimanente) della roccia, che costituisce invece l’oggetto degli studi di paleomagnetismo. Tra tali proprietà magnetiche ricordiamo la suscettività magnetica (k), le caratteristiche di isteresi (in particolare la determinazione dello spettro di coercitività, il campo e la magnetizzazione di saturazione, fig. 1), alcuni tipi di magnetizzazione rimanente artificialmente prodotte in laboratorio (magnetizzazione isoterma rimanente, IRM, magnetizzazione anisteretica rimanente, ARM) e le variazioni nello stato magnetico con la temperatura (determinazione delle temperature di Curie o di Néel e delle transizioni di fase a bassa temperatura). 

Figura 1 caratteristiche di isteresi

 

Parametri magnetici ed unità di misura (SI)

 

Parametro Unità (SI) Commenti
B T Induzione magnetica
H A/m Campo magnetico
m Am2 Momento magnetico
N adimensionale Fattore di smagnetizzazione
λ adimensionale Costante di magnetostrizione
K, Kl, Ku J/m3 Costanti di anisotropia

 

Parametro Per unità di volume Per unità di massa Commenti
RM A/m Am2/kg Magnetizzazione (NRM, IRM, ARM...)
k -   Suscettività magnetica
χ   m3/kg Suscettività magnetica
kARM - m3/kg Suscettività anisteretica (ARM acquisita per unità di campo costante)

 

Rapporti Unità Commenti
S-ratio - IRM-0.3T/SIRM
ARM/k; IRM/k Am2/kg   A/m (RM per unità di massa)   (RM per unità di volume)
ARM/χ; IRM/χ A/m (RM per unità di massa)  
ARM/SIRM adimensionale  
kARM/χ adimensionale (kARM per unità di massa)

L’insieme delle proprietà su esposte consente di determinare la mineralogia magnetica della roccia in studio ed è fondamentale per una corretta interpretazione del paleomagnetismo. La conoscenza dei minerali magnetici presenti in una roccia è infatti essenziale per la valutazione del processo geologico con cui quella roccia ha acquisito una magnetizzazione stabile. Lo studio della concentrazione, composizione e granulometria dei minerali magnetici in un sedimento e della relativa variazione in senso spaziale e temporale all’interno di un bacino di sedimentazione ha trovato recentemente importanti applicazioni nello studio del magnetismo ambientale.

Molte proprietà magnetiche di una roccia sono inoltre anisotrope, dipendono cioè dalla direzione in cui vengono misurate. Lo studio dell’anisotropia magnetica delle rocce si concentra in particolare sulla suscettività magnetica (che esprime il rapporto tra la magnetizzazione prodotta in un provino di roccia dall’azione di un debole campo magnetico inducente e l’intensità del campo stesso) e sulla magnetizzazione rimanente (che costituisce invece la magnetizzazione che è possibile misurare in una roccia quando su di essa non agisce alcun campo magnetico esterno).


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