Автореферат (1097651), страница 5
Текст из файла (страница 5)
Зависимость приведенной изотермической остаточной намагниченностимарсианских метеоритов – наклитов и шерготтитов - от гидростатического давления до1.24 ГПа. IRMp – изотермическая остаточная намагниченность под давлением; SIRM –изотермическая остаточная намагниченность насыщения.В § 2.4 на обширном материале образцов автор показала, что приложениегидростатических давлений в диапазоне до 1.24 ГПа при комнатной температурев практически нулевом магнитном поле (<5 мкTл) приводит к необратимомуразмагничиванию образцов: уменьшению изотермической остаточнойнамагниченности насыщения SIRM под давлением до 84% в зависимости отдоминирующего магнитного минерала и магнитной жесткости образца,количественно выражающейся через остаточную коэрцитивную силу Bcr.19Физический эффект исследован на обширном материале – более 60образцов метеоритов, горных пород и диспергированных в эпосидной смолесинтетических порошков разных фракций, характеризующихся широкимспектром литологий4, диапазоном значений Bcr ∈ [4; >1000] мТл, и полнымспектором наиболее типичных для горных пород и внеземного веществамагнитных минералов: металлическое железо α-Fe и никелистое железо Fe-Ni –тэнит, тетратэнит, камасит, магнетит Fe3O4, титаномагнетит (Fe3O4)1-x(Fe2TiO4)x,моноклинный пирротин Fe7S8, гематит α-Fe2O3, гëтит α-FeOOH и грейгит Fe3S4.Измерения проводились с чувствительностью по магнитному моменту2.0×10-11 Ам2, что позволяло фиксировать значения остаточного магнитногомомента образцов с точностью до сотых долей процента (>0.005%).Автор также показала, что степень размагничивания остаточнойнамагниченности давлением, также как и дальнейшее поведение остаточнойнамагниченности образцов после снятия давления контролируется в первуюочередь доминирующим магнитным минералом (ДММ), входящим в составобразцов.
После снятия давления в зависимости от конкретного ДММнаблюдается три типа поведения остаточной намагниченности образцов IRMp:отсутствие изменений, дальнейшее понижение на δ1 до 7% от SIRM иливосстановление на δ2 до 19% от SIRM, то есть IRMp, IRMp-δ1 и IRMp+δ2,соответственно. Для одной и той же группы магнитных минералов степеньразмагничивания давлением обратно пропорциональна магнитной жесткостиобразцов, количественно выражающейся через остаточную коэрцитивную силуBcr. При этом разные виды остаточной намагниченности: естественнаяостаточная намагниченность NRM, термоостаточная намагниченность TRM,изотермическая остаточная намагниченность насыщения SIRM имеют разнуюустойчивость к воздействию гидростатических давлений.
NRM наиболееустойчива к воздействию гидростатических давлений, TRM и SIRMхарактеризуются меньшей, но сравнимой между собой устойчивостью квоздействию гидростатических давлений.При обобщении экспериментальных данных по размагничиваниюостаточной намагниченности образцов при воздействии гидростатическихдавлений построена феноменологическая модель (рис. 7), которая, в зависимости4Метеориты: обыкновенные хондриты, SNC или марсианские метеориты, румурутиты илиR-хондриты. Земные горные породы: базальты, андезиты, игнимбриты, риолиты, радиоляриты,граниты, микродиорит, аспидный сланец, яшма, обсидианы, монокристаллы, осадочныепороды. Диспергированные в эпоксидной смоле синтетические порошки Fe3O4, Fe7S8, α-Fe,α-Fe2O3.20от типа ДММ и магнитной жесткости Bcr образца, позволяет оценить степеньразмагничивания остаточной намагниченности образца при воздействиигидростатических давлений 1.2 ГПа.Рисунок 7.
Обобщенный график зависимости типа y = a ln(x) + b остаточной намагниченностипри воздействии гидростатического давления до 1.24 ГПа от остаточной коэрцитивной силыBcr для разных магнитных минералов. Остаточная намагниченность нормирована наизотермическую остаточную намагниченность насыщения SIRM того же образца доприложения давления.В § 2.5 автором исследована группа специально отобранных образцовобыкновенных хондритов из Французской национальной коллекции,хранящейся в Парижском Музее Естественной Истории, характеризующихсяшироким диапазоном значений Bcr ∈ [4; 405] мТл, и поведение их SIRM привоздействии расширенного диапазона гидростатических давлений до 1.8 ГПа.Показано, что ранее подтвержденная тенденция зависимости степениразмагничивания SIRM давлением от магнитной жесткости образца Bcrсохраняется и описывается линейным уравнением (рис. 8).Моноклинный пирротин Fe7S8 является ключевым магнитным минералом– носителем намагниченности широкого круга горных пород и метеоритов;однодоменный моноклинный пирротин рассматривается как один из основныхвозможных носителей наблюдаемых магнитных аномалий марсианской коры[Dunlop and Arkani-Hamed, 2005].
Для верификации изучаемых эффектов начистом веществе без примесей был синтезирован порошок неидеальногооднодоменного Fe7S8 (Д.А. Чареев, ИЭМ РАН).21Рисунок 8. Обобщенный график зависимости типа y = a x + b остаточной намагниченностипри воздействии гидростатического давления до 1.8 ГПа от остаточной коэрцитивной силы Bcrдля ряда образцов обыкновенных хондритов из коллекции Национального Музея ЕстественнойИстории г. Париж (Muséum National d’Histoire Naturelle).
Остаточная намагниченность поддавлением IRMp нормирована на изотермическую остаточную намагниченность насыщенияSIRM того же образца до приложения давления.В § 2.6 автор приводит полную магнитную характеристику модельногообразца синтезированного порошка моноклинного пирротина Fe7S8,диспергированного в эпоксидной смоле и результаты экспериментов поразмагничиванию давлением до 2 ГПа SIRM такого образца.Показано, что приложение гидростатических давлений 1.8÷2.0 ГПаприводит к размагничиванию SIRM на 32÷38%.
Повторное приложениедавления приводит к дальнейшему размагничиванию образца: до 44% за трицикла приложения и снятия максимального давления. Настоящий образецнеидеального однодоменного Fe7S8 может быть в дальнейшем использован какмеждународный стандарт для взаимной калибровки магнитометров в разныхлабораториях мира.В § 2.7 автор приводит выводы второй главы.В третьей главе “Магнитные свойства метеоритов и аналогов приударных механических воздействиях” представлены результаты исследованиймагнитных свойств ряда родственных нешокированных и ударно-22метаморфизированных образцов, подвергнутых механическому ударномувоздействию в серии плоско-волновых и сферических ударных экспериментов сдиапазоном пиковых давлений механической ударной волны P ∈ [0.1; >100]ГПа.
Генерация механических ударных воздействий производилась мощныминаносекундными лазерными импульсами, детонационной волной и ударнойволной, проходящей через вещество мишени при его обстрелах снарядами,которые разгоняются до сверхзвуковых скоростей при использовании лёгкогазовой пушки. Автор проводит классификацию совокупности физическихэффектов, возникающих при прохождении ударной волны, и анализирует ихвоздействие на магнитные свойства вещества на примере пяти видов базальтов,обыкновенного хондрита Саратов, и лунного вещества (лунные метеориты илунный грунт Аполлон), а также рассматривает возможные приложенияполученных результатов к планетологии.В § 3.1 представлено введение к третьей главе.
В § 3.2 приводятсярезультаты экспериментального изучения процессов намагничивания лунногогрунта при воздействии ударной волны в контролируемом магнитном поленапряженностью B ∈ [200; 400] мкТл. Ударная волна генерировалась в образцахлунных морских базальтов объемом ∼1 см3 при облучении лазернымиимпульсами длительностью 30 нс, полученными в режиме модуляциидобротности твердотельного лазера YAG Nd в диапазоне интенсивности0.5÷4 ГВт/см2 на длине волны 1.064 мкм без разрушения образцов.Показано, что в присутствии магнитного поля лунные породыприобретают шоковую остаточную намагниченность SRM при ударномвоздействии с достаточно низкими пиковыми давлениями: P ∈ [0.1; 2.0] ГПа.SRM возрастает линейно с возрастанием B и P (рис. 9). Проведено сравнениеинтенсивности полученной SRM лунных образцов с интенсивностьюпьезоостаточной намагниченности PRM тех же образцов, образованной приприложении давлений 0.9 ГПа и 1.8 ГПа в течении 60 с в диапазоне магнитныхполей напряженностью B ∈ [800; 1800] мкТл, при котором выявленокачественное соответствие SRM своему статическому аналогу PRM.Для типичных образцов лунного грунта с многодоменным Fe-Ni c низкимсодержанием Ni по результатам экспериментов предложена оценкамаксимального значения SRM, которая может быть образована принизкоинтенсивном ударном воздействии с амплитудой <10 ГПа:SRMmax [Ам2/кг] = 1.2 10-4 × SIRM [Ам2/кг] × B [мкТл], где SIRM –изотермическая остаточная намагниченность насыщения того же образца.Таким образом показано, что материал лунной коры мог быть намагничен в23результате метеоритной бомбардировки лунной поверхности как результатударных воздействий c амплитудой <5÷10 ГПа, что позволяет объяснитьналичие наблюдаемых на сегодняшний день магнитных аномалий лунной коры.Рисунок 9.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
