鐵磁性礦物磁性質的粒度依賴性

基本物理圖像：能量的戰爭

岩石的磁記憶是一場微觀層面的能量博弈。想像一個鐵磁性礦物顆粒（體積 \(v\)），它面臨兩種力量的拉扯：

法國物理學家內爾提出了著名的公式，描述剩磁衰減到原來的 \(1/e\) 所需的時間 \(\tau\)：

\tau \approx \frac{1}{\nu_0} \exp \left( \frac{v \cdot K_u}{k T} \right)

關鍵變數 \(v\) (體積) 位於指數位置！這意味著顆粒體積稍微變大一點點，穩定性 \(\tau\) 就會呈指數級爆炸增長。

指數衰減規律 剩磁隨時間流逝： \( M_r(t) = M_{r0} \exp(-t / \tau) \)

以磁鐵礦為例

< ~0.03 μm

~0.03 - 20 μm

深海紅黏土、細粒玄武岩

> ~20 μm

課本圖 5.16 案例：義大利 Scaglia Rossa 石灰岩（深海紅黏土）。由於鐵磁性礦物極少 (< 0.01%)，科學家利用居里溫度特性，通過加熱測量磁性陡降點來鑑定。

100°C

針鐵礦 (Goethite)

580°C

磁鐵礦 (Magnetite)

670°C

赤鐵礦 (Hematite)