Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 2 (1989) (1095848), страница 111
Текст из файла (страница 111)
Продолжив кривую до пересечения с осью у, мы получаем значение, соответствующее величине полной намагниченности насыщения для мягкой иасыщающейся компоненты образца (у = 0,036 ед. СГСМ/г). Эта величина позволяет приблизительно оценить концентрацию магнитного материала в образце. Если мягкая компонента представлена магнетитом, намагниченность насыщения которого составляет 90 ед. СГСМ/г при 300 К ($7асеу, Вапег)ее, 1974), то образец должен содержать 0,04% магнетита.
Если мягкая компонента представлена грейгитом, намагниченность насыщения которого состанляет 30 ед. СГСМ/г при 300 К (Брепбег ег а1., 1972), то образец должен содержать 0,12% грейгита. Для этих двух минералов, так же как для маггемита и пирротина, характерны высокая восприимчивость, низкая коэрцитнвность и ннтеисивная намагниченность. Все эти магнитные характеристики присущи магнитному минералу, создающему остаточную намагниченность в образцах из Ил-Марша. Иэ приведенных оценок следует, что магнитный материал в осадке Ил-Марша содержится, очевидно, в очень небольшом количестве.
Для создания той намагннченности, которая наблюдалась в образце, гематита потребовалось бы значительно больше. При намагниченности насыщения 0,04 ед. СГСМ/г при 300 К (Бзасеу, Вапег)ее, 1974) содержание гематита должно было бы составлять 9% всего образца. Такое количество гематита могло быть легко определено нами. Ч. И.
Биогенный магнетит в осадочных породах 464 4.2. Сепарация 4.2.1. Намагниченность насыщения А. По дяллмм аамягнцчялцосзл насыщения Ил я цо- Продукты скпяряплл Концентрация мяг- лом нитной фрякпц» Минерал А В А В 0,040 я 0,120 ь 0 2ь 0 9охь 5 23 0 боб 2 8ьд 18 24 Магнетцт Грейгцт Гь По данным остаточной намагниченности насыщения Обработка образца Срсдцяя зам, 8.П., кд. СГСМ/г ял. СГСМуг !ч Фракция магнитного материала я 0 578.!О-з 0,214.10 ~ *ОА06-1О з + 0,141 10 ь 10 3 0,04 2 0,05 5 0,17 Ил в целом Отсепарированный цл, необработанный Отсепарцрованный ил, обрабо- танный ультразвуком Отсепарлрованный лл, обрабо- танный калганом 0,310.10 4 0,988.!О ч +0,062 10 ~ + 0,445.10 ь " В рязл.
кАь продукты сопя рядцк содержат магнитного материала приблизительно ця порядок больше, чям кл я целом. В рязд. «Б» огшпяркрояялцмй цл оодкржлг магнитного материала приблизительна ця порядок меньше, чем лл я целом. 'г1а рнс. 35.5 показаны кривые намагниченности насыщенна для двух образцов, отсепарированных различными способами (см, разд, 3, методы). Как видно на рисунке, образец В содержит значительную пара- магнитную компоненту, которая противодействует насыщению.
Ее присутствие, возможно, является прямым следствием процесса сепарации, при котором образец В отбирался магнитом в течение более длительного времени, чем образец А. В отличие от образца В, образец А содержит хорошо определяемую компоненту, достигающую насыщения.
Для обеих кривых можно приблизительно оценить количество магнитного вещества, достигшего насыщения, как уже делалось для нла в целом, продолжив кривую до оси у. Отрезок на оси у для образца А составляет около 0,19 ед. СГСМуг, для образца В 0,83 ед. СГСМ/г. Таблица 35.!. Эффективность сепарации" 35. Бактериаоьный моепетит е осадках прибрежного сварена 465 Отсюда следует, что образец А содержит 0,2'/ь магнетита или 0,6"/ь грейгита, а образец В содержит 0,9ъ~' магнетита или 2,8ть грейгита.
Из сравнения этих значений со значениями по образцу в целом, полученными в предыдущем разделе, следует, что концентрация магнитной фракции в отсепарированных образцах примерно на порядок больше (табл. 35.1). Используя другуго оценку-измерение величины остаточной намагниченности насыщения в илах до и после сепарации, мы получаем независимое доказательство эффективности сепарации. Вместо того чтобы оценивать концентрацию магнетита непосредственно в продуктах сепарации, можно определить, какое количество магнитного вещества выносится из ила.
Данные табл. 35.1, показывают, что сепарапля уменьшила количество магнитного вещества в иле примерно на порядок. 4.2.2. Термомагнитные исследования Поведение термомагнитной кривой для продуктов сепарации довольно сложно. На кривой зависимости намагниченности от температуры (рис. 35.6) можно проследить по крайней мере четыре пика повышения намагниченности при общем снижении ее с ростом температуры. Возможно, эти пики, несмотря на то что нагрев проводился в вакууме, являются следствием фазовых переходов, происходящих в образце при повышении температуры.
Увеличение намагниченности при !95еС может быть связано с образованием пирротнна, который характеризуется 00 0,5 Рис. 35,6. Термомагннт- 100 500 500 С ное поведение продукте температура магнитной сепарации. Ч. И. Биогенный магнетит в осадочных породах 466 температурой Кюри около 326'С. Природа увеличения намагниченности при 356'С неизвестна.
Сильное возрастание намагниченности при 505'С, возможно, связано с образованием магнетита, точка Кюри которого находится около 575'С. В этой точке кривая снова достигает минимума. Увеличение намагниченности в хвостовой части кривой, наблюдаемое при температуре больше 586'С, представляется любопытным и, возможно, связано с выделением элементарного железа. При охлаждении образец приобретает намагниченность, величина которой больше первоначальной в 2,7 раза. Наблюдаемое увеличение намагниченности позволяет предположить, что образец изменился необратимо и перешел в новую, более магнитную фазу. При повторном нагреве образца точка Кюри находятся около 586'С, а рост намагниченности имеет место при температуре выше 645'С.
Пики, наблюдаемые на первичной кривой, не повторяются. Очевидно, образец, подвергшийся вторичному нагреву, содержит только магнетит. Во время повторного охлаждения образец приобретает еще большую намагниченность, интенсивность которой в 4,3 раза превышает первичную. Такое возрастание намагниченности, возможно, связано с образованием дополнительного магнетита. Сложность поведения термомагнитной кривой образца может быть описана следуюп1им образом: !.
Первичный магнитный материал при температуре выше 184'С нестабилен и претерпевает фазовое превращение в пирротин. Скорее всего эта температура не является точкой Кюри, а характеризует температуру нестабильности в условиях вакуума, при которых проводится эксперимент. 2. В первичном образце преобладающая магнитная фаза представлена не пирротином и не магнетитом, поскольку зти минералы образуются во время эксперимента. 3. Первичная магнитная фаза, возможно, представлена сульфидом, что следует из формирования в процессе нагрева пирротина.
Если бы первичная фаза была представлена оксидом, то вряд ли мог в процессе превращений появиться пирротин. 4.2.3. ПЭМ ПЭМ дала важную информацию о морфологии зерен в продуктах сепарации. Хотя по фотографиям, строго говоря, невозможно определить, являются ли зерна магнитными, это можно предполагать исходя из: 1) методики, использованной при получении образца, 2) преобладания описываемых зерен среди других частиц в образце, 3) тенденции частиц к слипанию. Среди частиц разнообразной формы в образце преобладают исследуемые, а среди остальных значительную часть составляют глинистые частицы, которые выделяются своей типичной формой и дифрактограммами.
35. Бактериальный магнетит в осадках прибрежного марша 467 Рис. 35.7. Трамсмиссяониые электронные микрофотографии продукта мвгиятиой сепарации. Минерал кубической формы — грейгвт, размер ребра кристаллов составляет приблизительно О,1 мкм. Увеличение снимков разное.
Для зерен характерна кубическая форма, сторона куба равна примерно 0,1 мкм (рис. 35.7), по размеру и по форме зерна однородные. 4.2.4. СЭМ и ЕВАХ СЭМ была необходима для получения информации о составе наблюдаемых зерен. При СЭМ медная сеточка, используемая при ПЭМ, устанавливалась непосредственно на алюминиевую подложку. В процессе сканирования частицы отбирались по их внешним свойствам, а затем исследовались с помощью ЕРАХ. Критериями отбора были: 1) размер зерен менее 1 мкм, 2) изометричность формы и 3) высокая проводимость (яркость на экране).
Все частицы, обладающие необходимыми свойствами, характеризовались составом Ге + В. Все без исключения содержалн серу. Поскольку в электронном луче элементы с малым атомным весом не видны, ге с помощью ЕРАХ можно опре- Ч. И. Бногенный магнетит в осадочных народах 468 делить только в том случае, если твердая фаза представлена магнетитом. Нами был проанализирован состав 65 частиц. С приобретением опыта стало возможным точно выявлять частицы Ге + Б благодаря их легко распознаваемой форме и яркости. Среди случайно отобранных частиц большинство имели состав различных снликатов железа, включая высокоглиноземистые, вероятно глинистые минералы.
Некоторые частицы из всех определяемых элементов содержали только Й; можно предполагать, что это кварц. Одно зерно с составом Ге+ Т1, по-видимому, представляет собой обломок небиогенного магнетита, так как размеры его слишком велики, чтобы иметь бактериальную природу. Результаты СЭМ позволяют предположить, что частицы, содержащие сульфиды железа, многочисленны и отчетливо различимы в продуктах сепарации. Субмикронный магнетит, по-видимому, отсутствует. Среди остальных частиц, очевидно, ббльшую часть составляют снликаты железа. В связи с отсутствием других вариантов преобладающим магнитным материалом в продуктах сепарации, вероятно, можно считать сульфнд железа. 4.2.5.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
