Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 110
Текст из файла (страница 110)
Если тонкозерннстый магнетит вносит существенный вклад в остаточную намагниченность, а его зерна по форме сходны с частицами бактернального магнетита, то это можно считать хорошим подтверждением биогенного происхождения магнетита в этих осадках.
И наоборот, отсутствие магнетита в этих осадках опровергало бы эту модель, поскольку наличие магнитных бактерий в Ил-Марше хорошо известно. Исследование ила проводилось до и после магнитной сепарации и в целом включало в себя следующие измерения: !) ХКМ, 2) БКМ, 3) анализ поведения намагниченности при размагничивании в переменном поле и 4) намагниченность насыщения. В продуктах магнитной сепарации изучались и измерялись: 1) намагниченность насыщения, 2) термомагнитное поведение, 3) рентгеновская дифракция, 4) ПЭМ и электронография и 5) проводились СЭМ и Е)3АХ-анализ, Результаты исследований в виде самостоятельных разделов приведены ниже.
4.1. Ил в целом 4.1.1. Измерения 1ч1КМ и БКМ Два ориентированных длинных керна, отобранных нз Ил-марша, характеризовались измеримой величиной )н)КМ (приложение 1). У образцов из керна ЕМ-1 средняя величина )н)КМ составляла около 0,647 10 ' ед. СГСМ/смз. Та же величина для керна ЕМ-2 в среднем составляла около 0,43 10 ' ед.
СГСМ/см'. Эти величины типичны для современных осадков. Распределение направлений векторов ХКМ для образдов керна ЕМ-1 показано на рис. 35,3. Хотя дисперсия велика (к = 4,6), направление современного поля в районе Вудс-Хола лежит внутри 95аге-го доверительного янтервала для средней величины по образцу, что указывает на присутствие неслучайной компоненты, параллельной направлению современного поля.
Разброс направлений может быть частично связан с методом упаковки образцов, когда возможна ошибка при смещении ° Оьразны ь норсьне и среяннй мнтор ° Напраьпення еоаременнеге полн Рис. 35,3. Направления 1ЧКМ ляя керна ЕМ-1, взятого из Ил-Марша. 35. Бакгпериаланый магнегпиги в осадках прибрежного марша 459 Ч. И. Бногенный магнетит в осадочных породах образца относительно бортов коробки, а частично также с намагниченностью, приобретаемой при обезвоживании. Аналогичные измерения, проведенные на кернах из Седар-Марша, расположенного в 3,5 км от Ил-Марша, показали отсутствие измеримых значений остаточной намагниченности. Намагниченность образцов из Седар-Марша составляла приблизительно 0,522 10 ' ед. СГСМ/смэ.
Эта величина находилась на уровне шума (или ниже) криогенного магнитометра, на котором проводились измерения. В Седар-Марше также обнаружены магнитные бактерии (Блейкмор, личное сообщение), но оно отличается от Ил-Марша несколько большей изолированностью от океана и меньшей соленостью. При насьпцении в магнитном поле 8000 Гс остаточная намагниченность образцов из Ил-Марша возрастала на три порядка (приложение 1). Такое существенное увеличение дает возможность предположить наличие ферримагнитного материала, подобного магнетиту, который мог бы приобрести значительную БКМ даже при низкой его концентрации. Слабо намагниченные ферромагнитные минералы, такие, как гематит, чтобы дать такую же величину остаточной намагниченности насыщения, должны были бы содержаться в количестве по крайней мере на порядок больше по сравнению с магнетитом.
4.1.2. Размагничивание переменным магнитным полем Кривая размагничивания переменным полем образца из Ил-Марша свидетельствует о наличии магнитно мягкого материала, который сохраняет менее 10% первичной намагниченности при размагничивании в поле 400 Э и менее 2% при размагничивании в поле 800 Э (рис. 35,4). Первичная намагниченность насыщения была создана в поле 8000 Э, но спектральный анализ ее коэрцитнвной силы позволяет предположить„ что насыщение произошло при более низком значении поля. Характер поведения кривой при размагничивании свидетельствует о наличии магнетита илн сходного с ним минерала, а не гематита или похожего на него друго~о минерала.
На рис. 35.4, А-В, кроме кривой размагничивания в переменном поле образца из Ил-Марша для сравнения приведены (по опубликованным данным) кривые размагничивания образцов, содержащих такие сильно магнитные минералы, как магнетит, маггемит и грейгнт. Рис. 35.4,А построен по данным, приведенным на рис. 1 в работе Лаури и Фуллера (Ьовпе, РнИег, 1971), на котором показаны результаты размагничивания в переменном поле, полученные Римберт (Кппбегс, 1959). Образцы Рнмберт представляли собой магнитные порошки с размером частиц порядка 0,1 мкм, распределенные в массе каолина.
Римберт размагнитила серию этих порошков. При этом $1КМ создавалась в последовательно увеличивающихся постоянных магнитных 461 35. Бактериальный ыагнетит в осадках прибрежного марша !00 300 500 Э А Переменное поле !.0 1,0 300 600 3 ЗОО 600 3 Переменное поле В Переменное псле Рнс. 35.4. Сравнение кривой размагничивания образцов Ил-Марша с опубликованными кривыми. Первичная остаточная намагниченность 1КМ: пунктирная линия †данн для образцов Ил-Марша; сплошная линия †опубликованн данные. А.
Кривые Римберт (см. ).опт!е, Гп!(ег, 1971). Образцы представляют собой диспергнрованный порошок магнетита, средний размер зерен 0,1 мкм. Как показано, 81КМ создавалась в полях 700 и 1200 Э. Б. Кривые, заимствованные из работы Данлопа и Уэста (Опп!ор, 99езг, 1969); 1 — диспергированный порошок окисленного базальта, преимущественно магнетит, неизмененные зерна размером от 0,5 до 5 мкм составляют 00%; 2 — диспергированный порошок маггемнта, изометричные однодоменные зерна. В.
Кривая, заимствованная из работы Сатилла и др. (Ва!й!11 е! а1., !982). Образец представляет собой магнитный концентрат из осадков приливно-отливиой зоны, преимущественно многодоменный магнетит, содериание грейгита более 8%. Ч. И. Биогенный магнетит в осадочных породах 462 полях. Следует обратить внимание на сходство формы опубликованных кривых и кривой, полученной по образцу из Ил-марша, особенно в полях менее 50 Э и более 300 Э.
Форма кривой размагничивания является функцией размера зерен в образце, коэрцитивности и природы остаточной намагниченности (8!ассу, Вапег)ее, 1974); таким образом, сходство кривых позволяет предположить наличие общих свойств у образцов. На рис. 35.4, Б приведены результаты сравнения данных, показанных на рис. 15 из работы Данлопа и Уэста (Рнп!оп, алев!, 1969), с данными, полученными для образцов из Ил-Марша.
Образцы Данлопа и Уэста также представляли собой диспергированные порошки, а намагниченность была изотермической (1йМ). Кривая размагничивания образцов Ил-Марша расположена на графике ниже, чем кривая, построенная по опубликованным данным для окисленного базальта, большинство магнитных зерен которого представляют собой псевдооднодоменные или многодоменные зерна магнетита, характеризующиеся сильной анизотропией формы (7: 1). Она достаточно хорошо совпадает с опубликованной кривой для порошка искусственного магнетита, состоящего нэ равных однодоменных зерен.
Этот факт, по-видимому, позволяет предположить наличие некоторого сходства по размерам зерен и коэрцитивности между магнитным минералом, создающим намагниченность в образцах из Ил-марша, и тонкозернистым маггемнтовым порошком. Рис. 35.4,В составлен на основе рис. 10, приведенного в работе Сатилла и др. (Вн1(и)1 е1 а1., !982). Опубликованная кривая показывает характер поведения 1йМ при размагничивании в переменном поле; образец представляет собой магнитный концентрат из осадков приливно-отливной отмели.
Магнитный минерал, создающий остаточную намагниченность, представлен главным образом многодоменным магнетитом, но присутствует также и магнитный сульфид железа — грейгит, в котором содержится более 8ь/ь всего железа осадка. Кривая Сатилла и др. является единственной опубликованной кривой размагничивания в переменном поле образца, содержащего грейгит. Из сравнения двух кривых довольно сложно сделать какие-либо конкретные выводы, можно лишь отметить совпадение точек перегиба на них. Тем не менее сравнение полученных нами результатов с результатами по осадкам, содержащим грейгит, представляется полезным. 4.1.3.
Намагниченность насыщения Интенсивность намагниченности насыщения в образцах необработанного ила слабая, но измеримая (рис. 35.5). Форма кривой насыщения сложная, и характер ее позволяет предположить наличие мягкой компоненты, насыщение которой происходит в поле менее 1000 Гс, а также жесткой компоненты, не достигающей насыщения даже при 8000 Гс. С мягкой компонентой связано изменение наклона кривой между 50 и 35. Бактериальный магнетит в осадках прибрежного марша 463 7000 З000 0000 7000 Гс н Рис, 35 5 Кривые намагниченности насыщения лля образцов Ил-Марша. М вЂ” нл в целом, А н  — сенврвты. 200 Гс, а жесткая компонента обусловливает непрерывный подъем кривой в сильных полях.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
