диссертация (1097652), страница 18
Текст из файла (страница 18)
рис. 2.14). 85 Рисунок 2.14. (а) Зависимость остаточной намагниченности (нормированной на SIRM) под давлением 1.24ГПа от количества циклов компрессия – декомпрессия. (б) Зависимость остаточной намагниченности(нормированной на SIRM) после декомпрессии от количества циклов компрессия-декомпрессия. Надписи нарисунке: “alternating field (mT)” – переменное магнитное поле в мТл, “normalized IRM” – остаточнаянамагниченность, нормированная на SIRM; “N cycle” – номер цикла компрессии-декомпрессии смаксимальным давлением 1.24 ГПа.
86 Припроведенииповторногонагружениянавсехобразцахостаточнаянамагниченность под давлением (рис. 2.14а) и после декомпрессии (рис. 2.14b)систематически уменьшается с каждым последующим циклом компрессия-декомпрессия,что согласуется с литературой [Pozzi, 1975; Gilder et al., 2006; Bezaeva et al., 2007]. Какбыло показано выше, это не связано с длительностью приложения давления, посколькуэффект размагничивания гидростатическим давлением не зависит от времени.В отличие от повторного приложения одного и того же давления, повторноеприложение переменного магнитного поля одного и того же значения не производитдальнейшего размагничивания остаточной намагниченности образцов.
Это указывает нато, что эффекты размагничивания давлением и переменным магнитным полем имеютпринципиально разную физическую природу и не могут подвергаться прямому сравнениюсточкизренияпроцессаразмагничивания.Образцысподобнымикривымиразмагничивания переменным полем имеют абсолютно разные кривые размагничиванияSIRM давлением (например, образцы spi3301 и bb, см. Рис. 2.10г и к; или образцы bf3201 иest, рис.
2.10 д, л). Таким образом, невозможно сопоставить определенный уровеньдавлений с конкретным значением напряженности переменного магнитного поля.Переменное магнитное поле размагничивает образцы в коэрцитивном спектре нижезаданного значения, тогда как давление размагничивает зерна из разного коэрцитивногоспектра. Более того, в диапазоне коэрцитивного спектра образца степень размагничиваниядавлением разных зерен может варьироваться [Gattacceca et al., 2007a].Для количественной оценки эффекта размагничивания давлением зерен во всемкоэрцитивном спектре в § 2.3 был введен коэффициент ε (см.
формулу (1)). В табл. 2.4приведены значения ε1 = 1 − ε (B = 30 мТл) / ε (B = 0 мТл), характеризующие формукривых of ε(B). ε1 = 0 (ε1 = 1), если размагничивание затрагивает только зерна изкоэрцитивного спектра ниже (выше) 30 мТл. Во всех случаях ε уменьшается приувеличении напряженности переменного магнитного поля В, что указывает на то, чтодавление в большей степени размагничивает низкокоэрцитивные фракции, что непротиворечит предыдущим работам (например, [Pearce and Karson, 1981]), но в некоторыхслучаях размагничиванием давлением может затронуть и высококоэрцитивные фракции.Как видно из табл. 2.4, среднее значение ε1 для гематит содержащих образцов составляет(9±4)%, то есть приложение давления приводит в преимущественному размагничиваниюнизкокоэрцитивных фракций.
Для магнетит- и титаномагнетит-содержащих образцоввысококоэрцитивные фракции (>30 мТл) также подвергаются воздействию давлений:среднеезначениеε1составляет(69±27)%длямагнетитови(69±10)%длятитаномагнетитов. Для пирротин и FeNi-содержащих образцов средние значения ε1 87 составляют (54±23)% и (53±29)%, соответственно.Вбольшинствеэкспериментовдекомпрессияприводилакдальшейшимизменениям остаточной намагниченности образцов по сравнению со соответствующимзначениемподдавлением1.24ГПа.Относительныеизменениявостаточнойнамагниченности после декомпрессии (δ в %) представлены в табл.
2.4. Разные магнитныеминералы по-разному ведут себя после декомпрессии: наблюдается либо частичноевосстановление остаточной намагниченности (положительные значения δ), либодальнейшее размагничивание остаточной намагниченности (отрицательные значения δ), иреже–отсутствиеизмененийпоследекомпрессии.Возрастаниеостаточнойнамагниченности после декомпрессии наблюдалось для пирротин-содержащих образцов(1% < δ < 8%) и гематит-содержащих образцов (1% < δ < 9%). Никаких значительныхэффектор на наблюдалось на FeNi-содержащих образцах за исключением порошковогообразца Fe0, для которого остаточная намагниченности уменьшается на 6% последекомпрессии. Богатые и бедные титаном титаномагнетиты демонстрируют разноеповедение остаточной намагниченности после декомпресии, ввиду чего они былиразделенынадвегруппы.Пост-декомпрессионныеизменениявостаточнойнамагниченности для магнетитов и бедных титаном (0.03≤x≤0.09) титаномагнетитовварьируются в диапазоне −7 to +6%; в основном наблюдается уменьшение илинезначительное увеличение остаточной намагниченности (за исключением образцовсинтетических магнетитов и образца osb10b).
Титаномагнетиты с высоким содержаниемтитана (x > 0.4) характеризуются более широким спектром значений δ (из диапазона 2–19%). Особенно высокие значения δ наблюдаются для образцов ba и kil-2: 13% и 19%восстановления остаточной намагниченности, соответственно. Интересно отметить, чтооба образца характеризуются наибольшими значениями x среди всех исследованныхтитаномагнетит-содержащих образцов.Выше было показано, что степень размагничивания давлением Δ напрямую зависитот магнитного минерала образца. Для одной и той же группы магнитных минералов Δзависит от магнитной жесткости образцов Bcr, что было получено при обобщенииэкспериментальных данных (рис.
2.15, табл. 2.5):IRMpx/SIRM = ax + ln (Bcr) + bx 88 (3)ДавлениеМагнитныйp1 = 0.46 ГПаp2 = 1.24 ГПаa1b1r1r 1∗R 12a2b2r2r 1∗R 22Пирротин0.0050.900.380.390.010.060.560.730.710.631100FeNi0.140.420.880.810.820.35−0.491.000.991.0070Гематит0.040.600.530.080.430.110.040.900.590.936100(Ti-) магнетит0.150.340.650.570.470.27−0.220.740.660.63100минералBth (мТл)Изотермическая остаточная намагниченность под давлением IRMp, нормированная на величину SIRM, можетбыть рассчитана для давлений p1= 0.46 ГПа и p2= 1.24 ГПа при использовании следующей эмпирическойзависимости: IRMpx/SIRM = ax × ln(Bcr) + bx, где х=1 для р1 и х=2 для р2; Bcr – остаточная коэрцитивная сила вмТл, rx и rх* – коэффициенты корреляции Пирсона, указывающие на степень корреляции значений IRMpx/SIRMс Bcr и Bc, соответственно, где Bc – коэрцитивная сила. Rх2 – коэффициент смешанной корреляции (R-квадрат),который меняется в диапазоне от 0 до 1 и определяет насколько точно логарифмическая зависимостьIRMpx=f(Bcr) описывает фактические данные.
Bth – пороговое значение Bcr, выше которого дальнейшееразмагничивание давлением р2 невозможно. Bth = e(1−b)/a.Таблица 2.5. Параметры, связанные с чувствительностью разных магнитных минералов к воздействиюгидростатических давлений.Рисунок 2.15. Зависимость остаточной намагниченности под давлением, нормированной на SIRM, отостаточной коэрцитивной силы Bcr для давлений p=0.46 ГПа и р=1.24 ГПа (a) пирротин-содержащихобразцов; (б) гематит-содержащих образцов; (в) FeNi-содержащих образцов и (г) магнетит- ититаномагнетит-содержащих образцов.
Надписи на рисунках: “normalized IRM under pressure” – остаточнаянамагниченность под давлением, нормированная на SIRM; “mT” – мТл; “Pyrrhotite” – пирротин, “Hematite”– гематит, “Nickel iron” – никелистое железо, “Magnetite and Ti-magnetite” –магнетит и титаномагнетит. 89 На рис. 2.16 представлена зависимость приведенной IRM под давлением ототношения Mrs/Ms для магнетитов и титаномагнетитов с разным содержанием титана.
Какследует из рис. 2.16, все образцы можно разделить на три подгруппы с содержаниемтитана х1 ∈ [0; 0.10), х2 ∈ (0.4; 0.55) и х3 ≥ 0.55, при этом каждая имеет на графике свойтренд. Таким образом, при рассмотрении титаномагнетитов помимо магнитной жесткостиBcr, степень размагничивания давлением может также зависеть от содержания титана втитаномагнетите.Рис. 2.17 представлена обобщенная эмпирическая модель, позволяющая оценитьстепеньразмагничиваниядавлением1.24ГПаизотермическойостаточнойнамагниченности насыщения образца, если известен его доминирующий магнитныйминерал и значение Bcr.Рисунок 2.16.
Зависимость остаточной намагниченности под давлением 1.24 ГПа, нормированной на SIRM,от Mrs/Ms для магнетит- и титаномагнетит-содержащих образцов. Надписи на рисунках: “normalized IRMunder 1.24 ГПа” – остаточная намагниченность под давлением 1.24 ГПа, нормированная на SIRM; “Magnetiteand Ti-magnetite” –магнетит и титаномагнетит. 90 Рисунок 2.17. Зависимость остаточной намагниченности под давлением 1.24 ГПа, нормированной на SIRM,от остаточной коэрцитивной силы Bcr для разных групп ферримагнитных минералов. Надписи на рисунках:“normalized IRM under pressure” – остаточная намагниченность под давлением, нормированная на SIRM;“pyrrhotite” – пирротин, “hematite” – гематит, “nickel iron” – никелистое железо, “Ti-magnetite & magnetite” –титаномагнетит и магнети, “greigite” – грейгит, “goethite” - гётит.§ 2.5.
Остаточная намагниченность обыкновенных хондритов при воздействиигидростатических давленийВ дополнение к экспериментам, описанные в предыдущем параграфе, прииспользовании камеры давления №2 (§ 2.2) исследовано поведение группы специальноотобранных образцов обыкновенных хондритов из французской национальной коллекции,хранящейся в Парижском Музее Естественной Истории, характеризующихся широкимдиапазоном значений Bcr ∈ [4; 405] мТл, и поведение их SIRM при воздействиирасширенного диапазона гидростатических давлений до 1.8 ГПа. Петромагнитныесвойства изученных образцов обыкновенных хондритов представлены в табл. 2.6. 91 Название№метеорита*ТипМасса, (мг)SIRM (мAм2/кг)Mrs/MsBcr/BcBcr, (мТл)1LanconH684.63000.0068.195.42AgenH5121.0500.0068.3910.83PultuskH561.92400.00725.926.84SavtschenskoeLL425.5500.01017.545.55OchanskH461.52900.00934.746.06JelicaLL690.4800.0872.4078.07Adzi-BogdoLL3-685.51800.0684.1491.68L'AigleL6146.03300.02633.9225.29GuidderLL547.45400.3492.66403.5Таблица 2.6.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
