Anisotropic magnetic susceptibility of rocks under mechanical stresses

Summary The magnetic susceptibility of a rock under a uniaxial compression () decreases along the axis of compression and increases along the direction perpendicular to the axis, with an increase of . Thus, the magnetic susceptibility of a compressed rock becomes anisotropic.The decrease of longitudinal susceptibility,K (), and the increase of transverse susceptibility,K (), are theoretically derived from a model of rock which assumes the uniaxial anisotropy and the isotropic magnetostriction of magnetic minerals in rocks and a random orientation of the minerals. Results show thatK () decreases toward zero whereasK () increases and approaches a finite asymptotic value with an increase of , and –(/)K () is twice as large as /K () for small values of . These results are in good agreement with experimental data.

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Zusammenfassung Die magnetische Suszeptibilität eines Steines unter zunehmender uniachsigen Druckspannung () nimmt ab längs der Achse der Druckspannung und nimmt zu längs der Richtung senkrecht der Achse. Somit wird die magnetische Suszeptibilität des gedrückten Steines anisotrop.Die Abnahme der longitudinalen Suszeptibilität,K (), und die Zunahme der transversalen Suszeptibilität,K (), werden theoretisch von einem Modell eines Steines hergeleitet, das die uniachsige Anisotropie, die isotrope Magnetostriktion, und eine nichtbevorzugte Orientierung der magnetischen Minerals im Stein annimmt. Die Ergebnisse zeigen, dass mit einer Zunahme des ,K () gegen Null abnimmt, währendK () zunimmt und sich einem begrenzten asymtotitschen Wert nähert und, dass für kleine Werte des , –(/)K () zweimal so gross wie /K () ist. Diese Ergebnisse stimmen gut mit den Versuchangaben überein.