диссертация (1097652), страница 27
Текст из файла (страница 27)
Температура Кюри магнетита (580ºC) не наблюдается, однако магнетит былобнаружен при использовании методов низкотемпературной магнитометрии (см. ниже).Хотя кривые нагрева χ0-T для нешокированных образцов 18 (рис. 13.14е), 19 и 26третьей литологии имеют подобные формы, они характеризуются несколько разнымитемпературамиКюри,чтоуказываетнанебольшуюгетерогенностьсоставовтитаномагнетитов разных базальтовых блоков одной и той же литологии. Точки Кюри,оцененные при использовании «пикового метода» и использованные далее дляопределения хmax составляют 318ºC (18), 265ºC (19) и 268ºC (26).
Точки Кюри, полученныепри использовании метода обратной восприимчивости составляют 508ºC (18), 397ºC (19) и516ºC (26). Кривые нагрева Ms-T для образцов 18 (рис. 3.14д), 19 и 26 указывают на точкиКюри Tc=452ºC (18), Tc=419ºC (19) and Tc=338ºC (26), свидетельствующие о x∼0.21, x∼0.26and x∼0.38, соответственно. 134 Кривая нагрева χ0-T нешокированного образца 25 (рис. 3.14з) характеризуетсяточкой Кюри чистого магнетита Tc~580ºC, тогда как кривая нагрева Ms-T указывает набедный титаном титаномагнетит с x<0.1 (Tc=569ºC).
Наличие магнетита было независимоподтверждено при использовании методов низкотемпературной магнитометрии. ОценкаTc по кривой нагрева χ0-T «пиковым методом», используемая для определения хmax: 553ºC3.3.3.3. Магнитый гистерезис и магнитная восприимчивость образцов Зависимость Mrs/Ms от Bcr/Bc (так называемый график Дэя [Day et al., 1977; Dunlop,2002]) для нешокированных образцов и соответствующих агглютинат-подобных частицпредставлена на рис. 3.15 для всех семи выстрелов.Рисунок 3.15. График Дэя – зависимость Mrs/Ms от Bcr/Bc для нешокированных образцов из всех семивыстрелов (см.
Табл.3.2) и соответствующих агглютинат-подобных частиц из каждого выстрела(обозначенные буквой “s”). Цифра в скобках указывает на количество использованных образцов (в случаеболее 1 образца указывается соответствующее среднекрадратичное отклонение по осях абсцисс и ординат).Все нешикированные и ударно-метаморфизированные образцы попадают в область псевдо-однодоменныхзерен (PSD) [Day et al., 1977; Dunlop, 2002], однако (с единственным исключением – выстрел 9) всеагглютинат-подобные частицы сдвигаются влево в направлении однодоменной области, по сравнению ссоответствующими нешокированными базальтовыми мишенями (пустые символы).Как видно из рис.
3.15, все нешокированные базальтовые образцы в целомпопадают в псевдо-однодоменную зону (PSD) магнитных зерен. За исключением образца9, наблюдается систематический сдвиг всех ударно-метаморфизированных образцов 135 (агглютинат-подобных частиц) в сторону однодоменной (SD) области магнитных зерен всравнении с соответствующими нешокированными аналогами. Таким образом, ударноиндуцированные изменения в образцах привели к образованию более мелкихферримагнитных зерен.В предудущем разделе было показано, что использованные в экспериментахобразцы включают спектр магнитных зерен разных составов (см. основные ивторостепенные точки Кюри, рис.
3.14). Если образец содержит смесь магнитных зеренразного размера и коэрцитивного спектра, снятие петель гистерезиса и остаточных петельгистерезиса позволит определить только средние значения Bc и Bcr (табл. 3.5).FORC диаграммы (от англ.
“first order reversal curves”) (рис. 3.16) даютинформацию о микроскопическом распределении коэрцитивного спектра образца имагнитных взаимодействиях между зернами в магнитных агрегатах. FORC диаграммы,снятые при комнатной температуре для всех четырех базальтовых литологий исоответствующих агглютинат-подобных частиц представлены на рис. 3.16.FORC диаграмма образца 9 (рис. 3.16а) указывает на магнитные зерна PSD [Dunlopand Özdemir, 1997], что согласуется с прямыми наблюдениями и параметрами петельгистерезиса (рис.
3.14, табл. 3.5).FORC диаграмма для второй базальтовой литологии представлена на Рис.3.16в(нешокированный образец 12, нешокированный образец 13 характеризуется практическиидентичной FORC диаграммой), которая указывает на смесь SD, PSD и MD магнитныхзерен в согласии с прямыми наблюдениями.FORC диаграмма для третьей базальтовой литологии (образец 18) представлена нарис. 3.16д, она указывает на смесь SD и PSD магнитных зерен. FORC диаграммы дляобразцов 19 и 26 имеют идентичный характерный вид и общие черты.FORC диаграмма для четвертой базальтовой литологии (образец 25) представленана Рис.3.5ж, она также характеризуется PSD магнитными зернами (рис.
3.16ж), чтосогласуется с параметрами гистерезиса (табл. 3.5) и прямыми наблюдениями).Все ударно-метаморфизированные образцы (за исключением четвертой литологии)–агглютинат-подобныечастицыявляютсяболеемагнито-жесткими,чемсоответствующие нешокированные аналоги, что очевидно при изучении соответствующихFORC диаграмм (рис. 3.16б,г,е,з). Намагниченность насыщения Ms нешокированныхбазальтов выше соответствующих значений Ms для агглютинат-подобных частиц (табл.3.5). Также наблюдается ударно-индуцированное понижение магнитной восприимчивости(табл.
3.5). Вышеупомянутые ударно-индуцированные изменения будут разобраны ниже. 136 (a)(б)(в)(г)(д)(е)(ж)(з)Рисунок 3.16. FORC диаграммы для нешокированных фрагментов базальтовых мишеней исоответствующих агглютинат-подобных частиц (а) нешокированный образец 9 (литология 1); (б)агглютинат-подобная частица 9-s1; (в) нешокированный образец 12 (литология 2); (г) агглютинат-подобная 137 частица 12-s1; (д) нешокированный образец 18 (литология 3); (е) агглютинат-подобная частица 18-s3; (ж)нешокированный образец 25 (литология 4); (з) агглютинат-подобная частица 25-s5 (см.
Табл. 1-3).3.3.3.4. Низкотемпературные магнитные свойстваПри использовании MPMS были проведены ZFC-FC (zero-field-cooled – fieldcooled) и RT-SIRM (room temperature Saturation Isothermal Remanent Magnetization) циклыохлаждение-нагрев эксперименты по измерению остаточной намагниченности исинфазных (χʹ′) и несинфазных (χʹ′ʹ′) компонент магнитной восприимчивости втемпературном диапазоне от 5 до 300К при различных частотах переменного магнитногополя на образцах нешокированных базальтов и на агглютинат-подобных частицах.
Цельэкспериментов – выявление перехода Вервея при ~120K [Jackson et al., 2011] и наличиясуперпарамагнитных зерен (SP), наличие которых становится очевидным при наблюдениичастотной зависимости χʹ′ и χʹ′ʹ′ в низкотемпературном диапазоне.Наиболее репрезентативные результаты низкотемпературных экспериментовпредставлены на рис. 3.17.(а)(в)(б)(г)Рисунок 3.17. Цикл охлаждение-нагвер RT-SIRM (a-б) и частотная зависимость синфазной (χʹ′) инесинфазной (χʹ′ʹ′) компонент магнитной восприимчивости в температурном диапазоне 5-300К (в-г) длячетвертой базальтовой литологии до ударного эксперимента (образец 25, Рис.а,в) и после ударногоэксперимента (образец 25-s4, Рис.б,г). Черные и зеленые линии на рис.
(а) и (б) соответствуют кривымохлаждения и нагрева RT-SIRM, соответственно. 138 На рис. 3.17 представлен пример идентификации магнетита посредствомобнаружения перехода Вервея ~120K, характеризующего магнетит без примеси титана[Jackson et al., 2011]. На Рис.3.17б показана термоцикл охлаждение нагрев RT-SIRM дляшокированногообразца25-s4(агглютинат-подобнаячастица).ПереходВервеяидентифицируется при ~120K, как и в случае соответствующего нешокированногоаналога (рис.
3.17а). Таким образцом, ударно-индуцированной депрессии перехода Вервеяне наблюдается. В остальных образцах переход Вервея обнаружен не был.Типичные зависимости χʹ′ и χʹ′ʹ′ от частоты переменного магнитного поля (далееобозначаемые как χʹ′fd and χʹ′ʹ′fd) в температурном диапазоне 5-300К представлены на рис.3.17в-г.Первая литология (выстрел 9, табл. 3.4) характеризуется отсутствием илипренебрежимо малым количеством SP зерен, как следует из χʹ′fd≤6%. Соответствующаяагглютинат-подобная частица (9-s1) характеризуется χʹ′fd≤11%, тогда как χʹ′ʹ′fd увеличиласьв 10 раз.Для второй литологии (выстрелы 12 и 13, табл. 3.4) χʹ′fd≤11% (как длянешокированного базальта, так и для агглютинат-подобной частицы 12-s1), что являетсяоснованием утверждать, что в образце имеются SP зерна.
χʹ′ʹ′fd также возрасла в 10 разпосле прохождение ударной волны.χʹ′fd для третьей литологии (выстрелы 18 и 19, табл. 3.4) доходит до 54% втемпературном диапазоне 50-100K, что наиболее вероятно указывает на разблокированиеSP зерен [Bowles et al., 2009]. χʹ′ʹ′fd для агглютинат-подобной частицы 18-s3 в 25 разпревышает χʹ′ʹ′fd для соответствующего образца нешокированного базальта 18.На рис. 3.17в-г представлены температурные зависимости χʹ′ и χʹ′ʹ′ для трех разныхчастот переменного магнитного поля для 4-ой литологии: нешокированный образец 25 исоответствующая агглютинат-подобная частица 25-s4, соответственно.
Переход Вервеяпроявляется при температуре ~120K.Таким образом, на основании низкотемпературных измерений можно сделатьвывод о том, что большинство нешокированных базальтовых мишеней имело в своемсоставе SP зерна магнетита или титаномагнетита. χʹ′ʹ′fd увеличилась в 10 и более раз длявсех агглютинат-подобных частиц по сравнению с соответствующими нешокированнымибазальтовыми мишенями. Этот факт заслуживает отдельного внимания.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
