Магнитные свойства подводных базальтов и эволюция рифтовой зоны красного моря (1103579), страница 2
Текст из файла (страница 2)
Вкратце описано явление самообращения остаточнойнамагниченности, представлены основные возможные механизмы этогоявления.Применительно кбазальтам рифтовой зоны Красного моряотмечено, что на этих объектах можно достаточно эффективно проводитьлабораторное моделирование термоостаточной намагниченности (IrT) припоследовательном нарастании степени однофазного окисления.10В главе 2 приведено описание района исследования и изученныхобразцов базальтов. Приведена карта мест отбора образцов и картааномального геомагнитного поля исследуемого региона, представленыосновные данные о тектоническом строении и эволюции рифтовой зоныКрасного моря (на основе литературных данных).Описание изученных образцов базальтов включает в себя краткоеизложениерезультатовисследованияминералогическихипетрохимических характеристик подводных базальтов рифтовой зоныКрасного моря(по литературным данным), а также особенностеймагнитных свойств базальтов этого региона, установленных другимиавторами.В главе 2 также описана методика измерения различных магнитныххарактеристикисследуемыхбазальтов.Вкратцеданоописаниеаппаратуры, на которой проводились измерения.
Приведена оценкаошибок измерения магнитных параметров.Вглаве3представленырезультатыэкспериментальныхисследований коллекции базальтов Красного моря. В разделе 3.1 описанырезультаты изотермических исследований подводных базальтов Красногоморя. Приведены данные природных магнитных характеристик In, k0,Qn=In/k0HГ всех изученных образцов, представлены соотношения междуих средними значениями. Показаны соотношения между некоторымиизотермическими характеристиками базальтов, такими как факторКенигсбергераQn,параметрIrs/Is,характеризующийразмерыферримагнитных зерен (рис.1), параметры магнитной жесткости ивеличина поля половинного размагничивания.11600Qn400200000,10,20,30,40,50,60,70,8Irs/IsРис.1 Зависимость фактора Кенигсбергера Qn от соотношения Irs/Is.Кружком объединены образцы, ферримагнитная фракция которых находится настадии гетерофазного окисления.
У всех остальных базальтов ферримагнитнаяфракция находится на стадии однофазного окисления.Из рис.1 видно, для однофазно-окисленных базальтов наблюдаетсятенденция роста Qn с увеличением Irs/Is . Для некоторых базальтовпараметрIrs/Isблизокквеличине,характернойдляансамбляоднодоменных зерен (Irs/Is=0,5 для одноосных магнитных зерен). Можноутверждать, что ферримагнитная фракция таких базальтов представленазернами малого размера, близкими по структуре к однодоменным.Вэтом же разделе описаны результаты экспериментов поисследованию стабильности естественной остаточной намагниченностипо отношению к размагничивающему переменному полю.Вразделе3.2.приведенырезультатыкомплексноготермомагнитного анализа образцов.
На образцах базальтов исследоваласьтемпературная зависимость намагниченности насыщения Is и остаточнойнамагниченности насыщения Irs. Учитывая эти результаты, была сделанаоценка степени окисления титаномагнетитовых зерен исследованныхбазальтов. Анализ экспериментальных данных показал, что все образцыможно разделить на три группы (табл.1).В 1-ю группу были выделены образцы с TC0 ≤ 2200С и достаточнонизкими величинами Hc ≤20 мТл и Hcr≤25 мТл. Во 2-ю группу вошли12образцы с точками Кюри 213÷3200С и высокими величинами магнитнойжесткости: Hc=(39÷75)мТл, Hcr=(47÷125)мТл. Образцы 3-ей группыхарактеризовалисьналичиемнизкотемпературнойфазыдвухмагнитныхколебаласьфаз:3250СотточкаКюри3840С,доавысокотемпературной фазы - от 4500С до 5100С. Образцы 3-й группыимели также, как и образцы 2-ой группы,высокие величиныHc=(30÷42)мТл и Hcr=(42÷58)мТл.Таблица 1. Магнитные характеристики базальтов дна южной частиКрасного моря до и после нагрева образцов до 6000С.Образецk0,*10-3ед.СИIn,A/мIrs0,А/мHc0,мТлHcr0,мТлTC,0CTB,0CIrs0/Is0IsT/Is0242118252014202032062031952212091722252202302302202100,360,300,300,410,270,180,351,311,291,41,571,491,381,851,051,501,281,102,001,561,255662476275751252572532132823233503152903202403203203003100,680,510,500,300,340,310,511,391,271,451,291,161,31,350,700,790,850,870,860,340,9342384470/510325 330/480325 350/4500,291,130,900,381,120,670,391,211,00П 62-1(2)П 61-1(2)П 72-5(4)П 68-2(4)П 70-4(5)П 72-3(5)П 71-3(6)68,673,546,478,880,82350,216,616,21710,616,827,316,4П 57(3)П 66-1(3)П 66-4(3)П 59-2(3)П 53(4)П67(2)П 62-3(3)84,934,588,225,81315,651,65,73,897,32,64,13,83,4П 65-1(4)443,051 группа1100199591682114112320913156509847162 группа8954492352112339303472075632348700753 группа27430П 65-1(1)40,73,123754258П 65-4(5)68,584783849Дляисследованныхблокирующихтемператур,ферримагнетика,образцовкоторыеразблокировавшегосябылирассчитаныпозволяютвHcT/Hc0спектрыопределятькаком-либодолюинтервале13температур.
Спектр блокирующих температур большинства образцовразмыт. Это может свидетельствовать о том, что в образцах присутствуеттитаномагнетит с различной степенью окисления.В таблице 1 представлены основные магнитные характеристикибазальтов дна южной части Красного моря до и после нагрева образцов до6000С.По результатам термомагнитного анализа определены зависимостиразличных магнитных параметров базальтов от величин их точек Кюри:параметровмагнитнойжесткости,относительногоизменениянамагниченности насыщения Is образцов после нагрева до 6000С,параметра In/Irs , характеризующего степень сохранности палеомагнитнойинформации.По магнитным данным были определены особенности строениярифтовой зоны Красного моря.На основе анализа особенностей характера распределения изодинамгеомагнитного поля в рифтовой зоне Красного моря были выделеныобласти трансформных смещений.
Было показано, что магнитныесвойства базальтов, отобранных из областей трансформных смещений,сильно отличаются от магнитных свойств остальных базальтов. Близкоерасположение мест отбора образцов с различной степенью окисленияферримагнитныхзеренсвидетельствуетолокальномхарактеревоздействия природных факторов. На основе данных о магнитныхсвойствах изученных образцов базальтов было проведено уточнениеположения одного из отрезков оси рифта, расположенного в севернойчасти полигона.Для установления особенностей формирования рифтовой зоныКрасного моря проводилось сравнение магнитных свойств базальтовКрасного моря и океанских базальтов из других рифтовых зон Мировогоокеана: хребтов Буве, Шписс, Рейкъянес и трансформного разломаРоманш(перечисленныеобъектырасположенывразныхчастях14Атлантическогоокеана).Показано,чтообразцыКрасногоморявыделяются высокой остаточной намагниченностью In и факторомКенигсбергераQn,приэтомсредняявеличинамагнитнойвосприимчивости k не сильно отличается от значений k для другихрегионов.Показано,чтоаномальновысокиевеличиныфактораКенигсбергера Qn базальтов Красного моря с высокой степеньюоднофазного окисления объясняются преобладанием в ферримагнитнойфракции образцов мелких однодоменных зерен.Низкая степень корреляции между магнитными характеристикамиобразцовбазальтовКрасногоморясвидетельствуетовысокойдисперсности магнитных свойств базальтов, связанной, вероятно, сразличнойизмененностьюисходныхтитаномагнетитовыхзерен,обусловленной либо различными термодинамическими воздействиями,либо существенным различием в возрасте пород.Чтобы уточнить данные о составе зерен ферримагнитной фракциибазальтов, был проведен микрозондовый анализ образцов.
По результатамэтого анализа (в силу особенностей прибора, на котором проводилсяанализ) обоснованные выводы удалось сделать только для образцовбазальтов 1-ой группы. На рис.2 представлено изображение поверхностиобразца из первой группы (П72-5), полученное в отраженных электронахспомощьюсканирующегоэлектронногомикроскопавысокогоразрешения Supra 50 VP.Анализ химического состава ферримагнитных зерен образца П72-5,проведенный с помощью сканирующего микроскопа, показал, чтосодержание ульвошпинели в титаномагнетитовых зернах в данномобразце составляет x=0,53.15Рис.2.
изображение поверхности образца П72-5, полученное в отраженныхэлектронах с помощью сканирующего электронного микроскопа высокогоразрешения Supra 50 VPПо диаграмме зависимости точек Кюри от параметра окисления исодержания титана расчетная точка Кюри образца П72-5 равна примерно2000С, что хорошо согласуется с экспериментальными данными.На двух образцах коллекции было проведено моделированиепроцесса однофазного окисления в морской воде.Эксперименты показали, что:1.
На обоих образцах наблюдался рост ТВ* после временныхвыдержекприповышенныхтемпературах.Приэтом,согласнозависимости IrT(T) ферримагнитная фракция оставалась однофазной.Такимобразом,проведениеэкспериментоввводепозволилолокализовать именно процесс однофазного окисления титаномагнетита,исключив возможность гетерофазного окисления.2. Величины IrT, полученные на образцах после нагрева и выдержкив воде, в основном, больше, чем IrT, полученные от той же температуры навоздухе после того, как образцы прошли все циклы прогревов.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
