剩余磁化是地壳中岩石或沉积物在形成过程中记录的地球磁场方向和强度。岩石的剩余磁性是岩石的物理性质之一,通常称为岩石天然剩磁,或岩石剩磁。按成因不同,岩石剩余磁性可分为:由岩浆作用形成过程中获得的热剩磁、沉积作用过程中获得的沉积剩磁、化学作用过程中形成的化学剩磁、岩石在应力作用下获得的应力剩磁,以及岩石形成后在地球磁场长期作用下获得的黏滞剩磁。
岩石磁力仪从最早的无定向磁力仪,到20世纪50年代感应式、磁通门式、磁饱和式旋转磁力仪,到20世纪70年代利用超导量子干涉技术发展的超导磁力仪。超导磁力仪已经可以测量包括深海沉积物、灰岩等极微弱剩余磁性的样品。由于岩石形成时间、方式以及后期所处的环境差异,天然剩磁是后期不同时期和环境下形成的合成矢量,可以是几个剩磁分量的叠加,每一个分量记录了其形成的磁场信息。因此,岩石的剩磁不仅取决于岩石形成时磁化场的大小,而且与后期温度、交变磁场、应力、时间和化学变化等过程有关。
测定岩石样品的天然剩磁后,还需要利用磁清洗技术对不同时期可能获得的剩余磁化进行分离,这些磁清洗技术包括热退磁、交变磁场退磁、化学退磁和低温退磁等过程,通过磁清洗才能分离出不同时代的剩磁。利用剩磁分离技术,可以获得岩石形成后各时期的剩磁,按先后分为:①原生剩磁。磁化年代与岩石本身的形成时代相同。②重叠磁化。变质作用、长期的脱溶和后生成岩过程中的磁化。③次生剩余磁化。通常指低温的黏滞剩磁、雷电和风化过程形成的磁化。
古地磁剩磁测定对了解岩石形成时期的地球磁场(强度和大小)、古地理位置、划分和判定一套地层形成的时代,以及区分不同地质背景下岩石遭受的(热液)蚀变的剩磁变化特征具有重要的地质意义。