Поскольку подавляющее большинство породообразующих минералов – диа- или парамагнетики, магнитные свойства горных пород практически полностью определяются присутствием в них ферромагнитных минералов и, прежде всего, магнетита.
По магнитной восприимчивости æ горные породы классифицируют на практически немагнитные - до 50 10-6 СГС (до 40 10-5 СИ), слабомагнитные - 50 – 500 10-6 СГС (40 – 400 10-5 СИ), среднемагнитные - 500 – 5000 10-6 СГС (400 – 4000 10-5 СИ), и сильномагнитные - более 5000 10-6 СГС (более 4000 10-5 СИ).
Общие закономерности изменения магнитной восприимчивости горных пород в зависимости от их происхождения можно определить следующим образом.
Осадочные породы в «свежем» виде, без признаков оруденения относятся к практически немагнитным. В среднем по возрастанию магнитной восприимчивости породы располагаются в следующий ряд: осадочные – метаморфические – эффузивные – интрузивные. Однако надо учитывать, что это лишь самая общая статистическая тенденция и даже внутри отдельной разновидности могут быть большие вариации магнитной восприимчивости (особенно если это связано с рудными процессами).
Для изверженных горных пород (интрузивных и эффузивных) наблюдается общая закономерность возрастания магнитной восприимчивости от кислых к основным. Граниты в большинстве случаев являются слабомагнитными, но в отдельных районах (мурманский берег, Баргузинский хребет) встречаются массивы гранитов со средней магнитной восприимчивостью до 5000 10-5 СИ (Логачев, Захаров.1973).Характерно также повышение магнитной восприимчивости в зонах контактов массивов с карбонатами. Процессы хлоритизации и серицитизации ведут к понижению æ.
Диориты и габбро встречаются как слабо, так и сильномагнитные. Для пород группы габбро-норитов характерна несколько меньшая восприимчивость. Анортозиты имеют слабую магнитную восприимчивость, поскольку имеют низкое для группы габбро содержание железа. Сильномагнитными могут быть рудные габбро, обогащенные магнетитом или пирротином, но амфиболизация приводит к уменьшению их æ.
Ультраосновные породы характеризуются наиболее широким диапазоном изменения магнитной восприимчивости. Неизмененные разности этих пород обычно слабо магнитны, но при серпентинизации освобождается часть железа из которого образуется магнетит и магнитная восприимчивость резко возрастает.
Однако необходимо учитывать, что иногда при очень высоких значениях магнитной восприимчивости горных пород над ними могут не наблюдаться магнитные аномалии. Объясняется это тем, что аномалиеобразующим свойством в магниторазведке является не магнитная восприимчивость, а величина и направление намагниченности горной породы.
Существует два вида намагниченности.
1. Индуктивная намагниченность (Ji) присутствует у всех горных пород и индуцируется магнитным полем Земли:
Ji = æ·T, (2.1)
где Т – напряжённость магнитного поля Земли; æ - магнитная восприимчивость горной породы.
Горные породы при этом намагничиваются по направлению магнитного поля Земли и увеличивают его, создавая аномалии, то есть индуктивная намагниченность всегда совпадает с направлением намагничивающего поля. Без внешнего намагничивающего поля Ji не существует.
Если рассматривать отдельные геологические тела, то величина индуктивной намагниченности зависит и от формы тела:
Ji = æ·T/(1+ æN), (2.2)
где N – коэффициент размагничивания тела.
Для длинных вертикальных штоков и пластов, намагниченных вдоль длинной оси, коэффициент N = 0, для сферических объектов N = (4/3)π, для горизонтальных цилиндрических тел, намагниченных вертикально, N = 2π, а для тонких горизонтальных пластов, намагниченных вертикально, N = 4π. Отсюда видно, что хуже всего тела намагничиваются поперек длинной оси, а длинную ось тела иногда называют направлением легкого намагничения.