диссертация (1097652), страница 15
Текст из файла (страница 15)
табл. 2.2 и рис. 2.6). С другой стороны, для других 69 исследованных образцов степень размагничивания давлением при P=1.24 ГПа (Δ) неувеличивается с уменьшением значения коэрцитивной силы образца (табл. 2.2). Поустойчивости к воздействию гидростатических давлений образцы можно выстроить вследующий ряд: NWA998 (PSD магнетит бедный титаном), NWA1068 (близкий к SDпирротин), Los Angeles (SD титаномагнетит), риолит (близкий к SD гематит) и базальт(PSD титаномагнетит). Такая последовательность указывает на то, обнаруженная в работе[Kletetscheka et al., 2004] пропорциональная зависимость устойчивости остаточнойнамагниченности образцов к воздействию статических давлений от коэрцитивной силыобразцов в общем случае не сохраняется. Такая зависимость имеет место только длягруппыотдельныхмагнитныхминералов,характеризующихсяспецифическимизначениями магнитоупругих констант. Например, бедный титаном магнетит в образецNWA998 гораздо более устойчив к воздействию гидростатических давлений, чемтитаномагнетит в образце Los Angeles, несмотря на тот факт, что образец NWA998характеризуется более низким значением коэрцитивной силы по отношению к образцуLos Angeles (табл.
2.2).Для того, чтобы понять как именно размагничивание давлением затрагивает разныефракции коэрцитивных спектров IRM, потеря при размагничивании как функцияпеременного магнитного поля В была представлена следующим образом (рис. 2.8)ε = (IRMB – IRMBP)/IRMB × 100%(1)где IRMB и IRMBP соответствуют значениям изотермической остаточной намагниченностидо и после приложения гидростатического давления, соответственно. IRMB (B = 0) =SIRM. IRMBP (B = 0) = IRMp. 70 Рисунок 2.8. Кривые зависимости ε (см.
формулу (1)) от переменного магнитного поля В. Хаотическоеповедение образца NWA998 имеет место из-за низкой скорости размагничивания в данном диапазонекоэрцитивногоспектра.ε не является репрезентативным при IRMBP/IRMB<0.1, все точки, несоответствующие этому условию были удалены с графика. Цифры в скобках соответствуют количествуциклов нагрузки от 0 до 1.24 ГПа. Надписи на рисунке: “epsilon” – это ε, “alternating field (mT)” –переменное магнитное поле в мТл, “normalized IRM” - IRM нормирована на величину SIRM до началаэксперимента; “rhyolite” – риолит; “basalt” – базальт.Во всех случаях уменьшение значений ε при увеличении переменного магнитногополя указывает на тот факт, что давление в большей степени размагничиваетнизкокоэрцитивные фракции коэрцитивного спектра остаточной намагниченности.Однако, приложение давления 1.24 ГПа оказывает значительное воздействие навысококоэрцитивную часть коэрцитивного спектра IRM, как это видно в случае образцаLoas Angeles (рис.
2.8). Как следует из табл. 2.2, повторная компрессия приводит кдальнейшему размагничиванию остаточного магнитного момента образцов. Именноповторнаякомпрессияможетбытьответственнойзаразмагничиваниевысококоэрцитивной части коэрцитивного спектра IRM образца Los Angeles. 71 В противоположность наблюдениям в ударных экспериментах с более высокимипиковыми давлениями ударной волны [Gattacceca et al., 2007], в экспериментах повоздействию гидростатических давлений до 1.24 ГПа, после приложения давления ипоследующей декомпрессии изменений в значениях коэрцитивной силы образцов ненаблюдалось.
Значения SIRM до и после компрессии и декомпрессии не менялись, что,вероятное указывает на отсутствие необратимых изменений в кристаллической структурезерен как результат приложения давления. Эффект размагничивания давлением болеевероятно обусловлен движением доменных стенок.Данные по размагничиванию давлением IRM марсианских метеоритов не могутбыть прямо экстраполированы на процессы размагничивания NRM марсианской коры врезультате ударов, ввиду того, что NRM (вероятно, термоостаточной природы) обладаетбольшей стабильностью к воздействию статических давлений, чем IRM, что согласуется сее более высококоэрцитивным спектром [Gattacceca et al., 2007]. Более того,эксперименты по влиянию гидростатических давлений можно рассматривать как аналогдинамических давлений ударной волны только в самом первом приближении.
Эффектразмагничивания при прохождении ударной волны, вероятно, больше, чем эффектразмагничивания при воздействии гидростатических давлений ввиду наличия в ударнойволне девиаторной компоненты [Nagata, 1966; Pearce and Karson, 1981] и осцилляций[Dunlop and Ozdemir, 1997], которые качественно соответствуют в описываемыхэкспериментах повторному нагружению. Проведенное повторное нагружение можнотакже интерпретировать как аналог многочисленных импактов.Также несмотря на всестороннее сжатие, использованное в экспериментах,девиаторные напряжения все же могут присутствовать на уровне зерен из-за наличияанизотропии и механической разнородности (например, по краям зерен). Однако,результаты размагничивания давлением марсианских метеоритов помогают оценитьчувствительность разных марсианских литологий к воздействию давлений.
Недавно былопредложено, что шерготтиты являются наиболее типичным материалом Нойской корыМарса [Bouvier et al., 2005]. В связи с этим важно отметить, что пирротин- ититаномагнетит-содержащие базальтовы шерготтиты более чувствительны к воздействиюдавлений, чем наклиты. Полученные в настоящей работе результате также можноиспользовать при оценке эффектов литостатического давления на глубинные породымарсианской коры in situ.
Это является важным в случае Марса ввиду того, что мощностьмагнитоактивного слоя коры – источника коровых магнитных аномалий Марса – являетсядостаточно существенной и по разным оценкам может доходить до 50 км [Langlais et al.,2004]. А поскольку градиент давления марсианской коры полагается равным 1.5 ГПа на 72 100 км, можно сделать заключение о том, что устойчивое размагничивание давлением нагбулине 50 км достаточно мало и составляет не более 5-15% (согласно рис. 2.6).Учитывая, что степень ударного метаморфизма для всех марсианских метеоритовсоставляет >15 ГПа [Nyquist et al., 2001], естественная остаточная намагниченность NRMмарсианских метеоритов не является первичной и, вероятно, была перемагничена врезультате метеоритной бомбардировки марсианской поверхности.§ 2.4.
Остаточная намагниченности метеоритов и аналогов при воздействиигидростатических давлений 2.4.1. Введение На обширном материале метеоритов и аналогов (более 50 образцов) проведеноэкспериментальное исследование влияния гидростатических давлений до 1.24 ГПа наостаточную намагниченность разных типов (SIRM, TRM, NRM) в широком диапазонемагнитных минералов и значений коэрцитивной силы образцов.2.4.2.
Экспериментальная методология и образцы2.4.2.1. Описание экспериментовДля разделения эффектов размагничивания давлением и образования пьезоостаточной намагниченности PRM при приложении статического давления (изученной впредыдущихработах,например,[Nagata,1966;Kinoshita,1968;Pozzi,1973])гидростатическое давление всегда прилагалось в магнитном поле близком к нулевомузначению (<5 мкТл). Экспериментальная установка и протокол измерений описаны вышев пункте 2.3.2.1. В настоящем параграфе также использовалась камера давления №1 (см.
§2.2). Большая часть экспериментов по размагничиванию давлением проводилась на SIRMобразцов, образованной изотермически в импульсном магнитном поле 3 Тл. Для оценкичувствительности разных видов остаточной намагниченности одного и того же образца квоздействию гидростатических давлений были также проведены эксперименты поразманичиванию NRM и TRM некоторых образцов. При этом остаточный магнитныймомент камеры давления был всегда хотя бы на один порядок величины выше любого извидов остаточной намагниченности.
В экспериментах с гидростатическим давлениемникогда не наблюдалось механического разрушения образцов.До и после приложения давления все образцы подвергались стандартныммагнитным анализам. Определялась магнитная восприимчивость, параметры гистерезиса, 73 точки Кюри родственных фрагментов.
В случае титаномагнетит-содержащих образцовсодержание титана x определялось по точкам Кюри согласно работе [Hunt et al., 1995].2.4.2.2. Описание образцовЭксперименты по размагничиванию давлением были проведены на образцахметеоритов, зерных горных пород и минералов, а также синтетических образцов снаиболее распространенными магнитными носителями: титаномагнетит Fe3−xTixO4,магнетит Fe3O4, гематит Fe2O3, пирротин Fe1−xS, гётит FeOOH, грейгит Fe3S4, Fe0 и FeNiсплавы:камасит∼Fe0.9Ni0.1,∼Fe0.7Ni0.3,тэниттетратэнит∼Fe0.5Ni0.5.Основныепетромагнитные свойства исследованных образцов представлены в табл.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
