|
Влияние воздействия давления и сдвиговой деформации на фазовый состав и магнитные свойства океанических базальтов Башкирский государственный университет Научный руководитель: Максимочкин Валерий Иванович, профессор, доктор физ.-мат. наук Как известно, магнитоактивный слой как континентов, так и под океанами сформировался в результате довольно сложных геологических процессов. Намагниченность пород в течении их геологической истории могла изменятся за счет изменения минералов под действием давления и температуры. Методы лабораторного физического моделирования могут помочь в изучении формирования магнитных минералов в естественных условиях и формирования в них намагниченности. [1]Были проведены исследования влияния давления и сдвиговой деформации на магнитные свойства ферримагнитных зёрен входящих в состав океанических базальтов. Эксперименты показали, что воздействие давления до 800 МПа приводит к росту коэрцитивной силы Нс с 18 до 21mT. Разрушающие поле, при этом, так же растёт с 22 до 35 mT. Дальнейшее увеличение давления приводило также к росту коэрцитивности, хотя с меньшей интенсивностью. (После Р = 3 ГПа, Нс=19 мТл, после Р=6 ГПа, Нс=24.5 МТл)После воздействия давления 3 ГПа с деформацией на угол 90 градусов происходит увеличение Нс с 19 до 30 mT, а после воздействия давления 3 ГПа с деформацией на угол 180 градусов Нс уменьшается до 28 mT, далее при увеличении угла поворота до 360 градусов Нс уменьшается до 22mT. Примерно такая же зависимость наблюдается для остаточной коэрцитивной силы. После воздействия давления 3 ГПа с поворотом на углы до 180 градусов Нсr увеличивается с 37 до 53mT далее после давления 3 ГПа с поворотом на угол 360 градусов Нсr уменьшается до 46.8mT. Рост коэрцитивности образцов после воздействия давления и сдвиговой деформации, вероятно, можно объяснить увеличением плотности дислокаций в зёрнах и их дроблением. Уменьшение коэрцитивности после давления 3 ГПа с поворотом на 360 градусов вероятно связано с переходом части зерен из однодоменного состояния в суперпаромагнитное. В исходном состоянии и после воздействия давления и деформации сдвига проводился фазовый термомагнитный анализ: измерялась зависимость намагниченности в поле 420 mT от температуры и по специальной программе [2] рассчитывался спектр температур Кюри.После воздействия давлений до 6ГПа, существенных изменений в зависимости намагниченности насыщения от температуры Is(T) образцов базальтов по сравнению с исходным состоянием не наблюдалось.Можно заключить, что воздействие давления до 6ГПа не изменяет фазового состава исследуемых базальтов. Эксперименты показали, что после воздействия давления + деформации сдвига кривая Is(T) как при нагреве образцов, так и при охлаждении существенно отличаются от соответствующих термомагнитных кривых в исходном состоянии, а так же после воздействия только давлений. Анализ кривых Is(T) и кривых спектрального термомагнитного анализа показывает, что кручение под давлением приводит к появлению фазы с температурой Кюри меньшей, чем исходная: в исходном состоянии ( Тс 1=374оС ); после Р=3ГПа+180о ( Тс1=377оС , Тс2=267оС );после Р=3ГПа+360о (Тс1=319оС , Тс2=129оС ).По полученным данным были сделаны следующие вывводы: 1) Воздействие давлений до 6ГПа приводят к структурным изменениям в магнитных зёрнах базальтов, что сопровождается ростом Нс и Нсr. После давлений до 6 ГПа коэрцитивность растёт это вызвано либо ростом дислокаций в зёрнах, либо происходит дробление зерна. 2) Воздействие сдвиговой деформации приводит не только к структурным, но и к фазовым изменениям. Сдвиговая деформация приводит к появлению фазы с температурой Кюри меньше, чем исходная. С ростом угла поворота температура Кюри этой фазы уменьшается. Литература: 1. Максимочкин В.И., Валеев К.А., Низамутдинова А.М. Влияние давлений на магнито -минералогические характеристики ферримагнитной фракции горных пород. // Научная конференция по научно-техническим программам минобразования России. ч.1, 1999.// с. 85-96. Уфа2. Сафрошкин В.Ю. ,Иванов А.П., Трухин В.И., НекрасовА.Н.//Физика Земли. №3.1992.//с.62-71. |
| (c) АСФ России, 2001 |