Магнитные свойства подводных базальтов и эволюция рифтовой зоны красного моря (1103579)
Текст из файла
МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙРЕВОЛЮЦИИ, ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ИМЕНИ М.В. ЛОМОНОСОВАФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТНа правах рукописиКУРОЧКИНА Евгения СергеевнаМАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА ПОДВОДНЫХ БАЗАЛЬТОВ ИЭВОЛЮЦИЯ РИФТОВОЙ ЗОНЫ КРАСНОГО МОРЯСпециальность: 25.00.10. – геофизика, геофизические методыпоиска полезных ископаемыхАВТОРЕФЕРАТдиссертации на соискание учёной степеникандидата физико-математических наукМосква - 20072Работа выполнена на кафедре физики Земли физического факультетаМосковского Государственного Университета имени М.В.ЛомоносоваНАУЧНЫЙ РУКОВОДИТЕЛЬ:доктор физико-математических наук,профессорТрухин Владимир ИльичОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ:доктор физико-математических наук,Прудников Валерий Николаевичпрофессордоктор геолого-минералогических наук,профессорБулычев Андрей АлександровичВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ:ЯГТУ “Ярославский Государственный Технический Университет”Защита состоится «» мая 2007г.
в ______ на заседании Диссертационного совета Д501.001.63 в Московском Государственным Университете им. М.В. Ломоносова поадресу: 119992, Москва, Ленинские горы, МГУ, физический факультет, ауд..С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке физического факультетаМосковского Государственного Университета им. М.В. Ломоносова.Автореферат разослан « 24 » апреля 2007г.Ученый секретарьДиссертационного совета Д501.001.63кандидат физико-математических наукВ.Б.Смирнов3ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ.Актуальность проблемы.Магнитное поле Земли играет важную роль в жизни нашей планеты.Оно регулирует, в основном, солнечно-земные взаимодействия, защищаетповерхность Земли от проникновения из космоса частиц высокой энергии,которые оказывают губительное действие на живую и неживую природу.Природные ферримагнетики (самородные элементы, окислы железа,сульфиды железа) – важнейшие носители природной остаточной ииндуктивнойнамагниченностигорныхпород.Ферримагнитныеминералы, обладая замечательной особенностью – «магнитной памятью»,могут дать сведения о направлении древних геомагнитных полей,температурах и давлениях, при которых проходило формирование тогоили иного участка литосферы.Палеомагнитные исследования позволяют получать новые знанияоб эволюции магнитного поля Земли, процессе формирования дна имагнитоактивного слоя Мирового океана.
Задача ученых состоит в том,чтобы расшифровать геофизическую, геологическую и минералогическуюинформацию, полученную на основе изученияферримагнитныхминералов. Решение этой задачи, как и любой обратной задачи,невозможно без привлечения дополнительных данных. Необходимо иметьинформацию о минералах, входящих в состав пород земной коры, и ихмагнитных свойствах. Большое значение имеет изучение процессовнамагничивания ферримагнитных минералов, содержащихся в горныхпородах, в геомагнитном поле, исследование роли термодинамическихфакторов и времени их воздействия на горную породу.Очень важным для понимания развития земной коры являетсяисследование рифтовых зон мирового океана.
Изучение магнетизмагорных пород рифтовых зон актуально для понимания проблем,связанных с тектоническими процессами сложнопостроенных участков4океанской коры. В настоящее время накоплено немало информации омагнитных свойствах подводных океанских базальтов. Эти исследованиянеобходимо продолжать, так как каждый регион имеет свою спецификутермодинамического и тектонического происхождения, свои особенностиформирования магнитоактивного слоя, формирования и динамикимагнито-минералогических характеристик пород.Согласно геологическому строению литосферы, Красное моренаходится на границе Африканской и Аравийской литосферных плит.Изучавшиеся в работе базальты, были отобраны в районе рифтогенеза,имели сравнительно небольшой геологический возраст. Они являютсяхорошим материалом для моделирования различных физико-химическихпроцессов, происходящих на дне океанов с течением времени.Цель работы.В данной работе была поставлена цель подробного комплексногоисследования магнитных свойств подводных базальтов Красного моря,дно которого по сути своей является зоной молодого рифтообразования, атакже анализ геолого-геофизических проблем эволюции рифтовой зоныКрасного моря на основе полученных результатов.Решались следующие задачи:1.
Измерение магнитных характеристик базальтов и установлениеособенностей их магнитных свойств и происхождения естественнойостаточной намагниченности In.2. Проведение детального термомагнитного анализа образцовбазальтов и определение фазового состава магнитных зерен.3. Анализ распределения магнитных характеристик базальтов взависимости от их месторасположения.54. Установление связи между магнитными свойствами базальтов иусловиями их образования и эволюции.5. Анализ геолого-геофизических проблем происхождения ипалеотектоноки рифтовой зоны Красного моря на основе полученныхрезультатов.Научная новизна работы.Впервые проведено подробное исследование магнитных свойствбазальтов рифтовой зоны Красного моря в объеме, позволившемпроследить корреляционные связи между их магнитными параметрами.Выявленызакономерностиминералогическиххарактеристикраспределениябазальтоввмагнитныхизависимостиотместорасположения.
Выявлены особенности условий формированияданного участка рифтовой зоны Красного моря.Достоверность результатов.Характеристикиаппаратурыпопространственно-временномуразрешению, стабильности параметров и калибровок измерительныхсистем, а также методики экспериментов, обработки и анализа данныхобеспечивают надежность результатов измерений. Оценки погрешностейизмерений свидетельствуют о достоверности и высокой степениобоснованности научных положений и выводов.Практическая ценность.Полученные результаты измерений, установленные особенностимагнитных свойств подводных базальтов и выводы об условияхформирования рифтовой зоны Красного моря могут быть применены длядальнейшего изучения рифтовых зон Мирового океана и тектоническихпроцессов, происходящих на границах литосферных плит.6Защищаемые положения.1.Базальты Красного моря сильно различаютсяпо степениоднофазного окисления ферримагнитной фракции.
Причиной данногоявления является различный геологический возраст пород, а также особыеусловия дна Красного моря. Наличие признаков гетерофазного окисленияферримагнитной фракции на небольшой группе красноморских базальтовобъясняется присутствием локальных термодинамических воздействий.2. Большие значения величин In и фактора Кенигсбергера QnопределяютвысокуюпалеоинформативностьподводныхбазальтовКрасного моря. Для базальтов, ферримагнитная фракция которыхпредставлена титаномагнетитом, находящимся на стадии однофазногоокисления, установлено, что высокие величины фактора КенигсбергераQn обусловлены преимущественно однодоменной структуройзерентитаномагнетита в этих базальтах.3. Близкое расположение мест отбора образцов с различнойстепенью окисления ферримагнитной фракции, а также широкий спектрразмеров ферримагнитных зерен в составе базальтов свидетельствуют отом, что рифтовая зона Красного моря имеет очень сложнуюпалеотектоническую историю.
Установлены отличительные магнитныесвойства базальтов, отобранных из районов трансформных смещений.Анализ их физико-химических свойств позволил сделать вывод, чтоотдельные локальные участки красноморского рифта характеризуютсясложным процессом формирования – горные породы этих областейподвергалисьвоздействиюдополнительныхтермодинамическихфакторов.7Личный вклад автора.Работая в лаборатории геомагнетизма кафедры физики Землифизического факультета МГУ, автор принимал непосредственное участиев экспериментальныхисследованиях, проводившихся на коллекцииподводных базальтов рифтовой зоны красного моря.
Автором работыбыли внесены уточнения в существующие представления об эволюцииданного региона. Автор принимал участие в обсуждении и подготовкепубликаций полученных результатов, вошедших в диссертационнуюработу.Апробация работы.Материалыдиссертационныхисследованийдокладывалисьавтором на научной конференции “Ломоносовские чтения (Секцияфизика)” (апрель 2005, 2006, 2007) и на международной научнойконференции по магнетизму “Moscow International Symposium onMagnetism” (июнь 2005).
Основные результаты работы опубликованы всборниках тезисов докладов соотвествующих конференций и в научномжурнале: “Физика Земли” (2004 г. и 2006 г.) (см. список публикацийавтора).Структура и объем диссертации.Работа состоит из введения, 4 глав, заключения и выводов,изложенных на 100 стр. машинописного текста, и включает 29 рисунков,7 таблиц и список литературы из 89 наименований.8Авторвыражаетглубокуюблагодарностьсвоемунаучномуруководителю, профессору Владимиру Ильичу Трухину, за постановкуинтересной задачи, за научное руководство, за плодотворные научныедискуссии и благожелательное отношение.Большое спасибо коллективу лаборатории Геомагнетизма кафедрыфизики Земли физического факультета МГУ, на которой была выполненанастоящая работа, в особенности, зав.
лабораторией профессору ВалериюИвановичу Максимочкину, чьими советами и консультациями авторпользовался на протяжении многих лет. Автор искренне признателенстаршему научному сотруднику лаборатории Валерии АлександровнеЖиляевой за постоянную заботу и поддержку. Спасибо за поддержкуВерсан Татьяне Александровне, Наталии Сергеевне Безаевой, СердюкВалентине Михайловне, Петрунину Геннадию Ивановичу, ВоронинойЕлене Викторовне и всем сотрудникам кафедры физики Земли.Большое спасибо за постоянную поддержку Казаковой НадеждеНиколаевне, а также всем сотрудникам физического факультета МГУ им.М.В. Ломоносова, которые помогали мне советами и рекомендациями.Хочувыразитьособуюблагодарностьмоимоппонентам–профессору Прудникову Валерию Николаевичу и профессору БулычевуАндрею Александровичу, а также оппонирующей организации –Ярославскому Государственному Техническому Университету.Большое спасибо за понимание и поддержку моим родителям идрузьям.Содержание работы.Во введении сформулированы цель работы, ее актуальность,представлен объект исследования.В главе 1 дан обзор геомагнитных исследований океанскихбазальтовразличныхопубликованныхранеерегионоввМировоголитературеработ.океанаОписанынаосновенекоторые9особенности океанской коры.
Приведены основные представления оформировании океанской коры в рифтовых зонах в соответствии сконцепцией тектоники литосферных плит. Показано, что информацию одревнем магнитном поле, а также об условиях формирования магнитныхминералов (а, следовательно, и горных пород, в которых эти минералывстречаются), несет естественная остаточная намагниченность In. В этойглаведанобзормагнитныхсвойствподводныхбазальтов,ферримагнитная фракция которых представлена титаномагнетитом.Отмечено, что основным видом магнитоминералогических измененийферримагнитной фракции базальтов в условиях дна океана являетсянизкотемпературноеокисление.Большоевлияниенаизменениемагнитных характеристик и, в первую очередь, на изменение In, оказываетпервая стадия низкотемпературного окисления – однофазное окисление.На основе анализа литературных данных показаны основныезакономерностиизменениямагнитныххарактеристикбазальтов.Отмечено, что по мере однофазного окисления титаномагнетитапроисходит перестройка доменной структуры частиц, приводящая куменьшению In и к росту, коэрцитивной силы и, соответственно,стабильности к различным разрушающим факторам (магнитные поля,повышенные температуры, химические воздействия).Показано, что как распад титаномаггемита на обогащенную титаномфазу и магнетит, так и низкотемпературное окисление титаномаггемита,могут в некоторых случаях привести к самообращению остаточнойнамагниченности.
Характеристики
Тип файла PDF
PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.
Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
