Автореферат (1097651), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Результаты позволяют оценить максимально возможную шоковуюостаточную намагниченность SRM2 лунного грунта по значениюизотермической остаточной намагниченности насыщения SIRM3 припрохождении ударной волны с пиковыми давлениями <10 ГПа. Показано, чтосферические ударные эксперименты являются новой эффективной технологиейдля изучения зависимости магнитных свойств от степени ударногометаморфизма образцов во всем непрерывном диапазоне пиковых давлений итемператур, включая сверхвысокий диапазон: P≥100 ГПа, T≥1200°C.Разработанное для реализации настоящей работы новое физическоеоборудование – компактные немагнитные композитные камеры высокогогидростатического давления − могут далее эффективно использоваться длялюбых прикладных геофизических задач, в которых необходимо намагничиватьили размагничивать образцы и проводить измерения in situ принепосредственном воздействии гидростатических давлений до 1.2 ГПа и 2.0 ГПа.Работа также заложила основу для дальнейшего развития такого направления,как влияние радиационно-индуцированных повреждений на магнетизмвнеземного вещества.
Представленная в диссертации теоретическая модельявления самообращения намагниченности ферримагнетиков, представляющихсобой основную магнитообразующую фракцию метеоритов и горных пород,расширяет возможности физического эксперимента и позволяет детально2 SRM– от англ. “Shock Remanent Magnetization”. – от англ. “Saturation Isothermal Remanent Magnetization”.3 SIRM8исследовать самообращение намагниченности однофазных и многофазныхферримагнитных систем без учета взаимодействия фаз во всём диапазонеконстант молекулярного поля, значений напряжённости намагничивающего поляи других магнитных параметров, без необходимости синтезировать или искать вприроде соответствующие образцы.
Построенная модель является универсальноприменимой для расчетов поведения намагниченности групп ансамблейодинаковых или разных ферримагнитных зерен не только типа N, но и P, Q идругих типов ферримагнитных зерен по Неелю [Néel, 1948] в том числе безэффекта самообращения намагниченности. Модель также позволяет проверятьвозможность ударно-индуцированного и радиационно-индуцированногосамообращения намагниченности для разных законов термо- и радиационноиндуцированной диффузии или рекомбинации магнитных ионов междуподрешетками двухподрешеточного ферримагнетика.Защищаемые положения1.
Обнаружено, что приложение гидростатических давлений до 1.2 ГПапри комнатной температуре в окружающем магнитном поле, близком кнулевому значению (напряженностью <5 мкТл), к материалу марсианской корыприводит к необратимому размагничиванию изотермической остаточнойнамагниченности насыщения SIRM образцов марсианских метеоритов на6÷23%.
С большой вероятностью этот эффект является причинойперемагничивания марсианской поверхности, и, как следствие, марсианскихметеоритов в результате метеоритной бомбардировки, и позволяет сделатьвывод о незначительном размагничивании in situ глубоко залегающих пород вкоре Марса, составляющем ≤5÷15%.2. Показано на обширной выборке метеоритов и аналогов, чтоприложение гидростатических давлений в расширенном диапазоне P ∈ [1.2; 2.0]ГПа при комнатной температуре в окружающем магнитном поле, близком кнулевому значению (напряженностью <5 мкТл), приводит к необратимомуразмагничиванию SIRM образцов до 84% в зависимости от типа магнитногоминерала (ММ) и магнитной жесткости образца.
После декомпрессии взависимости от ММ наблюдается три типа поведения остаточнойнамагниченности: отсутствие изменений, дальнейшее уменьшение на δ до 7% отSIRM или восстановление на δ до 19% от SIRM.3. Установлено, что лунные морские базальты приобретают шоковуюостаточную намагниченность SRM при прохождении низкоинтенсивнойударной волны с пиковыми давлениями P ∈ [0.1; 5.0] ГПа в магнитном поленапряженностью B ∈ [200; 400] мкТл. Интенсивность SRM прямо9пропорциональна B и P. Таким образом, наблюдаемые коровые магнитныеаномалии Луны с большой вероятностью образовались в результатеметеоритной бомбардировки лунной поверхности.4.
Предложен и реализован новый экспериментальный метод разделениявлияния ударно-индуцированного нагрева и динамических давлений ударнойволны на магнитные свойства метеоритов и аналогов при их одновременномвоздействии, что является важным в процессах проведения механическихударных экспериментов на метеоритах и аналогах.5. Обнаружен и экспериментально зарегистрирован новый тип остаточнойнамагниченности – радиационно-индуцированная остаточная намагниченностьRIRM, образовавшаяся в результате протонной бомбардировки метеоритов ианалогов в магнитном поле. Интенсивность RIRM составляет 3÷12% от SIRM.6.
Построена теоретическая модель явления самообращения намагниченностиферримагнетиков как магнитообразующей фракции метеоритов и горных пород,позволяющая проводить расчеты для однофазных и многофазныхферримагнитных систем как при отсутствии, так и с учетом диффузиимагнитных ионов между подрешетками двухподрешеточного ферримагнетика.Обосновано, что термодиффузия магнитных ионов между ферримагнитнымиподрешетками может стать причиной как ударно-индуцированного, так ирадиационно-индуцированного самообращения намагниченности ферримагнетиковгорных пород и внеземного вещества.Апробация работыМатериалы диссертации докладывались на тридцати трех всероссийскихи международных конференциях, среди которых Americal Geophysical UnionFall Meeting 2006, 2008, 2009, 2013, 2014, 2015 в Сан Франциско (США),European Geosciences Union General Assembly 2007, 2008, 2009 в Вене (Австрия),Annual Meeting of the Meteoritical Society 2008, 2009, 2013, 2014, 2015 в Матсуе(Япония), Нанси (Франция), Эдмонтоне (Канада), Касабланке (Морокко) иБеркли (США), соответственно, Lunar and Planetary Science Conference 2011 вХьюстоне (США), American Geophysical Union Meeting of the Americas 2013 вКанкуне (Мексика), Ломоносовские Чтения (Секция Физики) 2005, 2007, 2013,2014, Международная и Всероссийская школа-семинары по проблемампалеомагнетизма и магнетизма горных пород 2013 в Казани и 2015 в Борке,соответственно.ПубликацииОсновные результаты диссертации изложены в 59 опубликованныхработах, список которых приводится в конце настоящего автореферата.
Списоквключает 18 статей, 11 из которых опубликованы в журналах из списка10Топ-25% по импакт-фактору по версии Thomson Reuters, в том числе: УспехиФизических Наук, Geophysical Research Letters, Earth and Planetary Science Letters,Physics of the Earth and Planetary Interiors, Meteoritics & Planetary Science.Структура и объём диссертацииДиссертация состоит из введения, пяти глав, заключения, спискацитируемой литературы, включающего 466 наименований. Общий объёмработы составляет 322 страницы, включая 96 рисунков и 29 таблиц.БлагодарностиХочу выразить свою искреннюю благодарность проф.
В.И. Трухину,проф. P. Rochette (CEREGE, Франция), Dr. J. Gattacceca (CEREGE, Франция),проф. Ю.П. Пытьеву, проф. А.В. Ведяеву, доц. Т.В. Матвеевой, доц. Д.А. Чарееву(ИЭМ РАН), к.г.-м.н. Д.Д. Бадюкову (ГЕОХИ РАН), к.ф.-м.н. Р.А. Садыкову (ИЯИРАН), Dr. M. Kars (Kochi University, Япония), д.г.-м.н. М.А. Назарову (ГЕОХИ РАН),А.Я. Скрипник (ГЕОХИ РАН), Dr. J.M. Feinberg (IRM, США), Е. Хахаловой (IRM,США), Dr. R. Egli (ZAMG, Австрия), Dr. N.L. Swanson-Hysell (University ofCalifornia, Berkeley, США), Dr.
S.M. Tikoo (Rutgers University, США), Dr. M. Boustie(LCD ENSMA, Франция), Dr. L. Berthe (PIMM ENSAM, Франция), Dr. J. Duprat(CSNSM, Orsay Campus, Франция), Dr. G. Rizza (LSI Ecole Polytechnique/ CEA/CNRS, Франция), Dr. P. Vernazza (Laboratoire d’Astrophysique de Marseille, Франция),проф. S.K. Banerjee (IRM, США), проф. M. Fuller (Гавайский Университет, США),Dr. M. Jackson (IRM, США), В.В. Шишакову, В.М.
Сердюк, Т.А. Версан,Н.Н. Казаковой, проф. Г.И. Петрунину, доц. Р.В. Веселовскому (геологический ф-тМГУ, ИФЗ РАН), А.Н. Некрасову (ИЭМ РАН), к.г.-м.н. С.Е. Борисовскому (ИГЕМРАН), проф. Ф.В. Шугаеву, проф. Н.К. Шелковникову, а также коллективамкафедры физики Земли и кафедры компьютерных методов физики физическогофакультета МГУ, коллективу научной группы по геофизике и планетологиилаб. CEREGE, коллективу Института магнетизма горных пород (IRM, США).СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫВо введении обоснована актуальность диссертационной работы ивведены основные определения, далее используемые в диссертационной работе.В первой главе “Магнитные свойства внеземного вещества на примереметеоритов и лунного грунта” представлены результаты обширныхсистематических измерений магнитных характеристик ряда ранее неизученныхметеоритов и малоизученных проб лунного грунта.
В § 1.1-1.3 изложенконтекст работы, рассмотрены типы внеземного вещества, доступные дляпрямого изучения в лаборатории, приведена современная классификацияметеоритов, рассмотрены основные магнитные минералы, входящие в состав11горных пород и внеземного вещества и определяющие их магнитные свойства.В § 1.4. приведены основные результаты исследований магнитныхсвойств коллекции фрагментов Челябинского метеоритного дождя из коллекцииметеоритов РАН, хранящейся в ГЕОХИ РАН. Падение метеорита Челябинск(обыкновенный хондрит LL5, S4, W0) от 15 февраля 2013 г.
– это самое крупноесобытие со времен Тунгусского события 1908 г. Челябинский метеоритныйдождь состоит из светлой литологии (хондритовое вещество) и темнойлитологии (ударно-расплавная брекчия).Автором проведено изучение обширной коллекции фрагментовЧелябинского метеоритного дождя: 174 фрагмента с массой >3 г, подобранныхв течении двух недель после падения, которое показало, что светлая и темнаялитологии метеорита отличаются по магнитной восприимчивости какlgχ0 = (4.57±0.09)×10-9 м3кг-1 (135 образов) и lgχ0 = (4.65±0.09)×10-9 м3кг-1(39 образцов), соответственно (рис.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
