Палеомагнетизм подводных базальтов и континентальных траппов (1104371), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

Очевидно, что на образцах имеющих невысокие точки Кюри, большая часть I_n является первичной. Согласно данным термомагнитного анализа за магнитные свойства базальтов №65-1 и №65-2 отвечают ферримагнитные фазы с точками Кюри 480°С и 580°С. Однако микрозондовый анализ показал, что в ферримагнитных зернах содержится большое количество TiO₂ (от 11.63% до 14.76%). Титаномагнетит стехиометрического состава с таким содержанием TiO₂ должен иметь точки Кюри Т_с=275-330°С. Наличие магнетитовой точки Кюри при большом содержании TiO₂ свидетельствует о том, что исходный титаномагнетит в этих базальтах гетерофазно окислен.

Если фазы с высокими точками Кюри образовались на стадии формирования базальта, т.е при Т>600°C, то естественная намагниченность магнетитовой фазы будет иметь термоостаточную природу, а магнитные свойства соответствовать высокотемпературному состоянию. Если высокотемпературная фаза образовалась при T<T_c (T_b), то I_n должна иметь химическую природу, а магнитные свойства соответствовать низкотемпературному состоянию. Для доказательства справедливости того или иного утверждения сравнивались коэрцитивные спектры нормального намагничивания, полученные из различных состояний. Было показано, что спектры нормального намагничивания из абсолютного нулевого состояния (АНС – состояние) и из I_rт состояний близки к спектру нормального намагничивания из I_n состояния. Спектр нормального намагничивания из нулевого состояния (НС - состояние) существенно отличается от спектра из I_n состояния. Данный эксперимент доказывает термоостаточную природу намагниченности подводных базальтов с высокими Т_с.

По критерии Дея, было установлено, что ферримагнитная фракция образцов представлена как однодоменными (SD) и псевдооднодоменными (PSD) зернами, сделан вывод, о том, что метод Телье может быть использован для данных образцов для определения величины Н_др.

Сравнение ∑PTRM и TRM, созданных в лаборатории, показало, что закон аддитивновсти и независимости намагниченностей, выполнялся для подводных базальтов с погрешностью не выше 6%. До того как определить поле образования I_nо базальтов, проверялась работоспособность метода Телье на искусственной созданной TRM. Поле образования TRM получилось на (8-11)% выше, чем реальное поле образования TRM. Эта завышенная оценка поля образования TRM может быть связана с наличием в ферримагнитной фракции исследованных образцов псевдоооднодоменных зерен 71-3(5) (I_rs/I_s=0.35; H_cr/H_c=1.25, таб.1) и 65-2 (I_rs/I_s=0,19; H_cr/H_c=2.1, таб.1).

Далее непосредственно использовали метод Телье для определения поля образования первичной остаточной намагниченности I_no образцов базальтов Красного моря и юга САХ. Зависимость (I_rpT/I_n0)=f(I_r/I_n0) на диаграмме Араи-Нагата с достаточной точностью можно было аппроксимировать линейной функцией (рис.1 а, б).

а. б.

Рис.1. Диаграмма Араи-Нагата определения H_др образования I_no базальтов:

а. юга САХ. 1-обр. 30-18(2), 2-обр. 31-37(2), 3-обр. 51-3(1) (H_lab=34А/м).

б. рифтовой зоны Красного моря. 1÷3 – обр. 65-2, 1-Н_lab=40А/м, 2-Н_lab=80А/м, 3-Н_lab=120А/м

4 – обр. 65-1, Н_lab=80А/м

5 – обр. 71-3, Н_lab=80А/м

Для образцов южной Атлантики величина палеонапряженности геомагнитного поля, определенная как Н_др=|к|*H_lab , где k-коэффициент линейной аппроксимации данных на диаграмме Араи-Нагата (рис.1а), H_lab-лабораторное поле, варьировалась от 22 А/м до 33 А/м (табл.1). Достоверность результата определения Н_др=22 А/м на образце 30-18 ниже, чем на образцах №31-37 и №51-3, так как в первом случае наблюдалось небольшое вращение вектора I_n при терморазмагничивании. Таким образом в районе хребта Буве (0.2-0.3) млн. лет назад величина палеонапряженности геомагнитного поля Н_др=(32-33) А/м.

Для образца базальта 65-2 Красного моря коэффициент «к» на диаграмме Араи-Нагата в случае образования I_rpT в лабораторном поле Н_lab=40А/м оказался больше единицы (к=1.91, рис.1б, линия 1), а в случае Н_lab=80 А/м (рис.1б, линия 2) - близок к единице. При Н=120А/м, к=0.66 (рис.1б, линия 3). Для образца 65-1, получили к=0.95 (рис.1б, линия 4, Н_lab=80А/м), а для образца 71-3, к=0.99 (рис.1б, линия 5, Н_lab=80А/м).

Итак, определенная величина древнего магнитного поля Н_др на трех образцах базальтов Красного моря получилась равной 76-79 А/м, т.е примерно в 2,5 раза больше, чем современное ее значение в этом районе (Н_с=30,7 А/м).

Величина Н_др =(32-33) А/м, определенная по I_n базальтов юга САХ (таб.1), оказалась примерно равна современной напряженности геомагнитного поля (Н_c) в этом районе.

В разделе 3.2 представлены результаты исследования ориентированных образцов траппов Мало-Ботуобинского района Якутии. Величины естественной остаточной намагниченности I_n и ее составляющие по осям х, у, z (I_nx, I_ny, I_nz) и другие магнитные параметры представлены в таблице 2. Исследуемые образцы ориентированы. Были сопоставлены магнитные

Таблица2.

Естественные магнитные характеристики траппов Якутии и характеристики палеомагнитного поля. P- Полярность, J_до – наклонение до магнитной чистки, J_п – наклонение после магнитной чистки, Jº_п – склонение после магнитной чистки, φ_др –широта палеомагнитного полюса, λ_др –долгота палеомагнитного полюса, Н_др – величина древнего магнитного поля.

№ Обр.	Inx/Iny/Inz, А/м In, A/м	P	æ0, 10-2 ед. СИ	Qn	Jдо, º	Jп , º	Dп, º	φдр,º	λдр,º	Ндр,А/м, или крит. Забрак.	ВДМ, 1022 А.м2
Пи-10	0.156/-0,359/-1,655 1.701	R	0.94	4.52	-76.7	-79.4	1.1	51N	82E	18	2.44
К-4	1.14/1.95/-5.05 5.527	R	1.95	7.06	-65.9	-75.1	0.7	40N	63E	Част. Самообр.	-
334-5	-0.2/2.39/6.41 6.844	N	3.00	5.7	69.5	71.1	1.2	59S	113W	18.9	2.67
К-6	1.853/-1.275/-1.447 2.674	R	3.3	2.03	-32.8	-79.8	-1.2	53N	109E	хим. In	-
315-13	1.86/-8.22/0.53 8.44	N	3.47	6.08	3.6	45.8	1.0	37S	28E	Пол. Самообр.	-
Ки-2	0.605/-0.001/-1.183 1.328	R	0.83	3.99	-62.9	-73	-1.5	50N	116E	Неуст. Фаза к Т	-
331-2	-0.12/0.19/4.4 4.409	N	1.58	6.99	87.1	88.3	-0.8	67S	94W	Част. Самообр.	-
299-2	-0.97/6.01/6.55 8.942	N	2.69	8.30	47.1	66.2	-0.9	59S	70W	Пол. Самообр.	-
315-11	0.87/0.69/2.18 2.447	N	2.15	2.85	63	-	-	-	-	Пол. Самообр.	-
334-24	-1.01/-0.94/5.67 5.834	N	3.09	4.72	76.3	77	0.7	74S	107W	16	2.22
332-4	0.68/0.3/5.59 5.639	N	3.38	4.17	82.4	76.6	-1.2	62S	84W	Неуст. Фаза к Т.	-
326-3	-0.657/-0.467/-0.664 1.045	R	1.955	1.34	-39.5	-49	0.4	-	-	хим. In	-

свойства подводных базальтов и континентальных траппов и определены величина и направление Н_др в районе нахождения траппов.

Образцы для исследований в виде кубиков были вырезаны так, что одна из плоскостей кубика была параллельна горизонтальной плоскости в точке отбора, а ось X была касательной к магнитному меридиану, ось Z – кубика соответствовала вертикальному направлению вниз. Это позволило составить представление не только о величине Н_др, но и о направлении Н_др в эпоху образования породы. Величины I_n изученных образцов варьируют от 1.05 А/м до 8.94 А/м, а величины æ₀ от 0.83 * 10^-2 до 3.47 * 10^-2 ед. СИ. Фактор Кенигсбергера меняется от 1.34 до 8.30. Если наклонение I_n этих образцов J>0, направление их естественной остаточной намагниченности соответствует современной полярности дипольной части геомагнитного поля. Такие образцы были обозначены, как образцы N-типа. Если J<0 – образцы будут R- типа. Как видно из таб. 2, образцы траппов Пи-10, К-4, К-6, Ки-2 и 326-3 имеют обратную полярность I_n (R-типа). Образцы 334-5, 331-2, 299-2, 315-11, 334-24 и 332-4 имели положительную z-компоненту I_n, т.е. образцы N-типа.

Исследование естественной остаточной намагниченности образцов траппов путем размагничивания в переменом магнитном поле с максимальной амплитудой h_max=80мТл показало (рис.2), что в начале процесса размагничивания I_n (в интервале h=0-8 мТл), на 4-х образцах R-типа К-4, Пи-10, Ки-2 и 326-3 видно заметное увеличение значения остаточной намагниченности.

Характеристики

Список файлов диссертации