任何物质的磁性都是带电粒子运动的结果。原子是组成物质的基本单元,它由带正电的原子核及其核外电子壳屏组成。电子绕核沿轨道运动,具有轨道磁矩。电子还有自旋运动,具有自旋磁矩。这些磁矩的大小,与各自的动量矩成正比。原子核为带正电粒子组成,呈自旋转动,亦具有磁矩,但数值很小。因此,原子总磁矩是电子轨道磁矩、自旋磁矩、及原子核自旋
磁矩三者的矢量和。各类物质由于原子结构不同,它们在外磁场作用下,呈现不同的宏观磁性。
岩浆岩是富含铁磁性矿物的岩石,因此,岩浆岩的磁性一般具有较高的磁性。但由于各种岩浆岩成份不同,矿物结晶程度不同,形成过程不同,其磁性也有很大的差异。一般而言,在岩浆岩的磁性在成份方面有以下规律:超基性岩>基性岩>中性岩>
酸性岩。
沉积岩是原岩物质经过了风化、剥蚀、搬运、沉积过程形成的岩石,原岩物质的物理化学性质在这些过程会发生不同程度的改变。以致原有的磁性基本“丧失殆尽”。所以,沉积岩的磁性较低,磁化率属顺磁质范围,一般被称为“无磁性”岩石。
变质岩的磁性取决于原岩磁性和变质过程。一般而言,变质程度越高,其磁性越高,尤其是在高温高压条件下原岩物质发生重结晶,会使原岩磁性增高。对于沉积岩,变质后磁性多会有所增高;但对于岩浆岩来说,经过低温变质或热液变质岩变质,会使铁磁性矿物磁畴被破坏,磁性反而变低。
一般情况下,岩石的磁性是在其形成过程中获得的。由于岩石成份和形成过程的差异,岩石的磁性(磁化率)存在着很大差异。岩石磁性不仅与其矿物组成有关,而且与矿物结构构造以及所处的物理环境有关。大量岩石标本测试和统计以及岩石物理学研究结果表明,影响岩石磁性的主要因素有以下几个方面: