Magnetisk susceptibilitet

Magnetisk susceptibilitet er et mål for magnetiserbarheten av et materiale. Det er en ubenevnt størrelse som viser forholdet mellom indusert magnetfelt og et påtrykt, ytre magnetfelt i et materiale.
Utsnitt av geofysiske logger som viser variasjon i magnetisk susceptibilitet i et borehull.
Figur 1. Sonde for
Magnetisk susceptibilitet

Størrelsen oppgis i SI enheter. Det mest magnetiske mineralet er magnetitt som har en susceptibilitet på 0.5 - 1.5 SI (Aalstad & Åm 1972). Det er veldig stor forskjell på magnetitt og andre mineraler og ofte brukes SI*10-5. Andre magnetiske mineraler er magnetkis (0.05 – 0.5) og ilmenitt, hematitt (0.03 – 0.3).

NGUs borehullssonde for måling av magnetisk susceptibilitet er produsert av Robertson Geologging. Selve målesensoren er produsert av Bartington ltd, modell BSS-02B, se figur 1. Magnetisk Susceptibilitet brukes først og fremst til prospektering etter magnetiske mineraler (magnetitt, magnetkis, ilmenitt). Susceptibiliteten korrelerer direkte med Fe-innhold i magnetitt. Susceptibiliteten kan også brukes til stratigrafisk korrelasjon.

Bergart Magnetisk susceptibilitet SI 10-5
Amfibolitt 75
Basalt 25 - 18000
Gabbro 100 - 9000
Gneis 0 - 2500
Granitt 0 - 5000
Fylitt 160
Grafitt -0.8 - 20
Kalkstein 0.2 - 2500
Kvartsitt 440
Sandstein 0 - 2090
Hematitt 50 - 4000
Ilmenitt 220 - 380000
Kobberkis 2.3 - 40
Magnetkis 46 - 140000
Magnetitt 100000 - 570000

Tabell 1 vier en oversikt over magnetisk susceptibilitet i en del bergarter og jernholdige mineraler, utdrag fra: Rock Physics & Phase Relations: A Handbook of Physical Constants (Agu Reference Shelf, 3) Hardcover – April, 1995. AGU står for American Geophysical Union.

Susceptibiliteten i bergarter er langt på vei bestemt av magnetittinnholdet og kan variere mye som tabell 1 viser. Susceptibiliteten avhenger også av kornstørrelse og tekstur.

Figur 2 viser geofysiske logger fra et borehull som skjærer gjennom magnetitt og hematittmalm. Her ser en verdier opp mot 100000 SI 10-5 (1 SI) i magnetitten. Marmor har meget lav susceptibilitet.

Figur 2. Geofysiske logger som viser variasjon i magnetisk susceptibilitet i et borehull med magnetitt, hematitt, marmor og glimmerskifer.

Figur 3 viser sammenheng mellom magnetisk susceptibilitet og Fe-gehalt i magnetitt fra samme borehull som vist i figur 2. Det er god korrelasjon, R2 = 0.969.

Figur 3. Sammenheng mellom magnetisk susceptibilitet og Fe-gehalt i magnetitt.

Referanser:

Aalstad, I. & Åm, K. 1972: Kompendium i Magnetometri, NGU 1972.

C. P. Hunt, B. M. Moskowitz, and S. K. Banerjee, 1995: Magnetic Properties of Rocks and Minerals. University of Minnesota, Institute for Rock Magnetism and Department of Geology and Geophysics, 310 Pillsbury Drive SE, Minneapolis, MN 55455. Rock Physics and Phase Relations A Handbook of  Physical Constants AGU Reference Shelf 3.