磁化(Magnetization)與殘磁( Remanent Magnetization)

磁化(Magnetization)與殘磁( Remanent Magnetization)
國立臺灣師範大學地球科學系研究所周子宇碩士生/國立台灣師範大學地球科學系劉德慶教授責任編輯

國中地科有提到海底擴張學說的證據之一就是海盆地磁條帶的發現，因海盆磁力異常有正負對稱於中洋脊的現象，且越靠近中洋脊經放射定年的結果越年輕，因此科學家認為海洋應該是持續不斷在擴張。那到底這些物質是怎麼被磁感的？為什麼有些物質被磁感後，磁性可以保留下來，而有些物質却無法保留呢？  

只要物質存在的空間中，具有磁場，物質受到磁場的感應作用就會被磁化，而被磁化的速率，稱為磁化率(magnetic susceptibility) 。磁化率的變因有二，一為磁場強度，二為溫度。如果我們依照各種物質在磁化過程中磁感率與磁場的相關性，以及磁化後的程度來分類，可分為三類：順磁性物質、逆磁性物質、鐵磁性物質。

順磁性礦物因為磁感應，得到和磁感應磁場同方向且正比的磁化量。逆磁性礦物會因為磁感應，得到和磁感應磁場不同方向且正比的磁化量。通常順磁性物質的磁化率較大，而以上兩種磁性礦物只要離開了外加的磁場，其磁性馬上消失，他們的磁化率也不會因為溫度而有所變化。

鐵磁性物質的磁化作用因外界的磁場強度而發生改變，當外加磁場微弱，鐵磁性物質磁化後，若移除磁場，則他的磁性也會消失。但當磁場漸漸增強後，鐵磁性物質開始保有剩餘磁性，而當磁場大到一定的程度，鐵磁性物質的剩餘磁性達到飽和，表示即使再加強磁場，剩餘磁性也不會再增加。

在自然環境下的岩石，因為帶有某些磁性礦物，所以在不同的環境下，就會有不同方式的殘磁，這樣的殘餘磁性稱為自然殘磁。自然殘磁可分為兩類:原生殘磁與次生殘磁。一個岩石若是在形成初期，即產生磁性，稱為原生殘磁。而若在形成一段時間後，才產生磁性，則稱為次生殘磁。原生殘磁因為形成的機制不同，分為熱殘磁、碎屑殘磁與化學殘磁。次生殘磁也因為形成的機制不同，而形成等溫殘磁、黏滯殘磁與化學殘磁。原生次生的化學殘磁差別點，只在於形成時間的先後。

參考資料
宋國城、蘇福欽、王正松 (1999)。地球物理學概論。台北：中國地球物理學會。
Alan E. Mussett, & M. Aftab Khan(2000) Looking into the Earth: An Introduction to 　Geological Geophysics