Научная статья на тему 'Влияние механических напряжений на остаточную намагниченность океанских базальтов'

Влияние механических напряжений на остаточную намагниченность океанских базальтов Текст научной статьи по специальности «Науки о Земле и смежные экологические науки»

CC BY
72
15
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
НАМАГНИЧЕННОСТЬ / MAGNETIZATION / ФЕРРИМАГНИТНЫЕ МИНЕРАЛЫ / FERRIMAGNETIC MINERALS / ОКЕАНСКИЕ БАЗАЛЬТЫ / OCEAN BASALTS / МЕХАНИЧЕСКИЕ НАПРЯЖЕНИЯ / MECHANICAL STRESS / ПОВЫШЕННЫЕ ДАВЛЕНИЯ / ELEVATED PRESSURES

Аннотация научной статьи по наукам о Земле и смежным экологическим наукам, автор научной работы — Максимочкин Валерий Иванович, Трухин Владимир Ильич

Исследовано изменение остаточной намагниченности насыщения океанских базальтов при воздействии на образцы различных видов сжатия: одноосного, квазивсестороннего и всестороннего. Установлено, что характер изменений остаточной намагниченности зависит от вида сжатия и направления намагниченности в пространстве. Стабильность остаточной намагниченности растет как с ростом коэрцитивной силы ферримагнитных зерен, так и при переходе от титаномагнетита к магнетиту. Показано, что по изменению остаточной намагниченности при лабораторном сжатии образцов можно судить об испытанных горными породами in situ тектонических воздействиях.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по наукам о Земле и смежным экологическим наукам , автор научной работы — Максимочкин Валерий Иванович, Трухин Владимир Ильич

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Текст научной работы на тему «Влияние механических напряжений на остаточную намагниченность океанских базальтов»

Влияние механических напряжений на остаточную намагниченность

океанских базальтов

В. И. Максимочкин1,а, В. И. Трухин1,6

Московский государственный университет имени М. В. Ломоносова, физический факультет, кафедра физики Земли. Россия, 119991, Москва, Ленинские горы, д. 1, стр. 2.

E-mail: а maxvi@mail.ru, ь dean@phys.msu.ru

Статья поступила 15.07.2009, подписана в печать 28.07.2009

Исследовано изменение остаточной намагниченности насыщения океанских базальтов при воздействии на образцы различных видов сжатия: одноосного, квазивсестороннего и всестороннего. Установлено, что характер изменений остаточной намагниченности зависит от вида сжатия и направления намагниченности в пространстве. Стабильность остаточной намагниченности растет как с ростом коэрцитивной силы ферримагнитных зерен, так и при переходе от титаномагнетита к магнетиту. Показано, что по изменению остаточной намагниченности при лабораторном сжатии образцов можно судить об испытанных горными породами in situ тектонических воздействиях.

Ключевые слова: намагниченность, ферримагнитные минералы, океанские базальты, механические напряжения, повышенные давления.

УДК: 550.38.3. PACS: 91.25.F-, 91.60.Gf.

Введение

В рифтовых зонах и зонах трансформных разломов при формировании океанской коры горные породы подвергаются воздействию повышенных давлений. При этом возможны растяжения, сжатия и сдвиговые деформации. При напряжениях, достигающих критической величины, происходит разрушение пород и подвижки отдельных частей земной коры. В результате естественная остаточная намагниченность /„, может существенно изменяться как за счет изменения направления спонтанной намагниченности [1, 2] в отдельных частях ферримагнитных минералов, так и за счет структурных и фазовых изменений ферримагнитных зерен [3, 4]. Изменение структурного состояния ферримагнитных минералов может быть оценено по изменению коэрцитивной силы Нс, остаточно-коэрцитивной силы #сг, параметра /Г5//5 (/Г5 — остаточная намагниченность насыщения), изменение фазового состояния — по точке Кюри Тс и спонтанной намагниченности [5]. Например, было установлено [4], что воздействие деформаций, приводящих к разрушению породы, увеличивает магнитную жесткость (Нс, #сг) ферримагнитных зерен, а также стабильность остаточной намагниченности насыщения к воздействию квазивсестороннего сжатия. Естественная остаточная намагниченность термоооста-точной природы 1гТ, сформированная в условиях повышенного давления, обладает большей стабильностью при воздействии сжатия, чем 1гт, сформированная при нормальном давлении [6]. По пьезочувствительности при одноосном сжатии [7] возможна оценка величины внутренних напряжений в ферримагнитных кристаллах, которые зависят как от скорости остывания магмы, так и от испытанных породами тектонических воздействий.

Таким образом, по особенностям магнитных свойств можно судить о термодинамической предыстории горных пород, которая привела к изменению структурного и фазового состояния входящих в их состав ферримагнитных зерен. По магнитным и геохимическим

особенностям базальтов разлома Романш в работе [8] было сделано предположение, что породы, непосредственно примыкающие с юга к трансформному разлому, сформировались при воздействии тектонических напряжений.

Настоящая работа посвящена исследованию влияния различных видов сжатия: одноосного, квазивсестороннего и всестороннего — на остаточную намагниченность насыщения подводных базальтов с целью оценки влияния тектонических напряжений на сохранность первичной остаточной намагниченности и уточнения термодинамических условий формирования пород в сложнопостроенных участках океанской коры.

1. Образцы, методика и техника эксперимента

В работе исследовались образцы подводных базальтов, поднятых аппаратом «Пайсис» в рейсе НИС «Акванавт» со дна красноморского рифта в районе 17°58' с.ш. и 40°04' в.д., а также образцы, драгированные в центральной части разлома Романш (Центральная Атлантика) в экспедиции судна «Геленджик» по двум профилям в районах приблизительно 21° и 21°40' з.д. Места отбора образцов и их магнитные характеристики подробно описаны в работах [9-11].

Измерение остаточной намагниченности в условиях повышенных давлений проводилось трехкомпонент-ным феррозондовым магнитометром-градиентометром Ьегш-240 с максимальным разрешением по магнитному моменту 0.1 мкА-м2, сконструированным авторами и изготовленным в Институте космических исследований РАН Украины.

Измерения проводились на образцах в виде цилиндра диаметром 7-8 мм и высотой 8-10 мм, которые помещались в камеру высокого давления типа цилиндр-поршень. В качестве передающей давление среды для создания всестороннего сжатия использовалось трансформаторное масло, для создания квазивсестороннего сжатия — пирофиллит. Камера высокого давления помещалась внутрь блока феррозондовых датчиков,

которые находились в кольцах Гельмгольца и закрывались при измерении намагниченности двухслойным экраном из пермаллоя. Усилие создавалось немагнитным прессом ^тах = 200 кН. При одноосном сжатии образец зажимался между наковальнями пресса через цилиндрические подставки. При нормальных условиях остаточная намагниченность образцов измерялась ротационным магнитометром ЛК-6, намагниченность насыщения 18 — с помощью микровеберметра по методу Вейса и Форрера, Нс, Ясг и блокирующая температура Ть определялись на вибрационном термомагнитометре ВМА-1 [12].

Термомагнитными [10], петрохимическими [11], а также электронно-зондовыми исследованиями было установлено, что магнитные свойства большей части исследованных образцов базальтов Красного моря определяются зернами титаномагнетита с содержанием уль-вошпинели х = 0.424^-0.554 с признаками однофазного окисления, на что указывают величины температур блокирования образцов, которые изменялись от 208 до 468° С. На некоторых образцах были обнаружены признаки гетерофазного окисления, они имели Ть = 467-554° С при содержании ульвошпинели х = 0.34-0.43 (см. табл. 1-3). Величины отношений /Г5//5 = 0.15^-0.34, Нст/Нс= 1.17-т- 1.68 указывают на то, что ферримагнитные зерна исследованных образцов базальтов находятся в псевдооднодоменном и однодо-менном состояниях [13]. Рудные минералы базальтов Красного моря имеют дендритовую структуру зерен размером до 5 мкм.

Таблица 1

Магнитные характеристики исследованных образцов базальтов рифтовой зоны Красного моря при квазивсестороннем сжатии

№ образца иъ Не, мТл ^сг, мТл Ть, °С ^полн ГПа-1 /^необр Р1 > ГПа-1 ГПа-1

П72-3, Ратм 0.98 ГПа 1.45 ГПа 2.02 ГПа 0.15 9.5 14.4 17.1 41.1 44.7 360 8.3 3.7 0.7 0.7 3.4 1.3 0.5 0.5 0.8 0.8 0.2 0.1

П72-5-0 0.21 12.7 17.5 208-272 5.6 1.8 2

П53-4(3) 0.20 14.2 19.1 223 3.86 1.56

П70-4(6) 0.18 15.1 19.9 318 3,2 1.11

П70-4(5) 0.21 15.2 22.1 260 4.63 1.45

П53-2(5) 0.18 15.7 25 278 3.15 1,31

П66-4-0 0.32 23.2 27.5 330 4 0.8 2.2

П62-1(5) 0.24 23.7 31 274 3.93 1.04

П67-0 0.26 36.5 46.1 270-426 1.8 0.6 0.9

П65-3-0 0.27 36.5 48.6 478 1.8 0.8 0.97

П66-1(4) 0.22 57 71.2 367 2.19 0.57

Коэффициенты ¡3\ рассчитаны при квазивсестороннем сжатии.

по изменениям намагниченности

В состав базальтов разлома Романш входили многодоменные или псевдооднодоменные ферримагнитные зерна (/Г5//5 = 0.040.1, Нст/Нс = 1.34-5-3.61) в основном изометричной формы [13]. Высокие величины блокирующих температур ТЬтгх = (442-595) ° С свидетельствуют о наличии гетерофазного окисления титано-магнетитовых зерен, входящих в состав этих базальтов.

2. Результаты экспериментов

Эксперименты по воздействию различных видов сжатия проводились при циклическом наложении и снятии повышенного давления. Наиболее характерные кривые изменения остаточной намагниченности насыщения /Г5, при росте и снятии повышенного давления приведены на рис. 1. При всех видах сжатия и ориентациях намагниченности в пространстве в целом с ростом давления наблюдается уменьшение остаточной намагниченности. При снятии давления в циклах в случаях всестороннего, а также одноосного и квазивсестороннего сжатия при /Г5 || Р наблюдалось частичное восстановление намагниченности, т. е. остаточная намагниченность после снятия давления оказывалась больше, чем /Г5, измеренная под давлением. В случае /Г5 _1_ Р как при одноосном, так и при квазивсестороннем (рис. 1,6) сжатии при снятии давления намагниченность продолжала уменьшаться, а при последующем увеличении давления в циклах наблюдался некоторый рост 1Т$(Р). В целом остаточная намагниченность, измеренная под давлением в цикле в этом случае, оказывалась больше, чем после снятия давления.

800 Р, МПа

1.0

800 Р, МПа

Рис. 1. Изменение остаточной намагниченности насыщения (/Г5) образца П70-2 базальта Красного моря при наложении и снятии квазивсестороннего сжатия: а — /Г5||Р, б — /Г5_1_Р; Ш — полные изменения, • — необратимая часть изменений

Полные изменения остаточной намагниченности при воздействии повышенного давления можно представить в виде необратимой и обратимой частей (см. рис. 1). Величины полных изменений остаточной намагниченности, измеренной под давлением, для напряжений различного характера существенно различаются. На всех исследованных образцах наибольшие изменения /Г5 наблюдались при воздействии на образцы одноосного сжатия и при /Г5||Р, наименьшие изменения — при квазивсестороннем сжатии и при /Г5 _1_ Р (рис. 2).

1г *{Р)Нъ 1.0

А/гнчеобр/А/гпчолн

Р, МПа

Рис. 2. Изменение остаточной намагниченности насыщения (/Г5) образца П70-2 базальта Красного моря с ростом давления при различных видах сжатия и ориентациях намагниченности в пространстве: 1 — всестороннее сжатие; 2 — квазивсестороннее, || Р; 3 — квазивсестороннее, 1Г5 ± Р; 4 — одноосное, 1Г5 ±Р; 5 — одноосное, /Г5 || Р

Было установлено, что вклад необратимых изменений в полные изменения намагниченности зависит от магнитной жесткости ферримагнитных зерен, ориентации намагниченности в пространстве и увеличивается с ростом давления. При квазивсестроннем сжатии и /Г5 _1_ Р остаточная намагниченность насыщения образцов с Нс ^ 9.5 мТл с ростом давления изменяется практически необратимо. На образцах с Нс ^ 13.1 мТл появляются обратимые изменения /Г5(Я). Величина обратимых изменений растет с увеличением давления примерно до 200-300 МПа, далее Д/г°бр(Я) практически не зависит от давления. При давлениях >350 МПа преобладало необратимое разрушение намагниченности. Вклад обратимых изменений в полные изменения остаточной намагниченности увеличивается с ростом коэрцитивной силы. Если на образцах с Нс < 9.5 мТл изменения /Г5(Я) практически необратимы, то на образцах с Нс = 23.5 мТл, отношение Д/Г°бр/Д/Г560бр достигало 58%. Коэффициент пьезочувствительности, рассчитанный по линейной аппроксимации обратимых изменений намагниченности /Г5(Я) при малых давлениях (Р < 200 МПа) составил /ЗобР± = д/г°5бР/(/г50. дя) = _о.36 ГПа-1, где /Г50 -начальная величина остаточной намагниченности насыщения при Р = Ратм.

При квазивсесторонем сжатии и /Г5 || Р остаточная намагниченность, измеренная после снятия давления в цикле, всегда была больше намагниченности, измеренной под давлением. В этом случае, так же как и при /Г5 _1_ Р, на всех исследованных образцах при малых давлениях Р < 200 МПа обратимые изменения /Г5(Я) преобладают над необратимыми. С ростом давления вклад необратимых изменений намагниченности в полные изменения /Г5 также растет (рис. 3). Если на образцах с Нс = (9.5-13.1) мТл Д/°бр « Д/гн5еобр при Р = 210-220 МПа, то на образцах с Нс = 23.5 мТл это равенство выполняется только при достижении Р = 650-700 МПа. Для образцов базальта № П65-4 с Нс = 27.8 мТл, которые отобраны из зоны нетранс-формного смещения и которые, согласно [10, 11], испытали в естественных условиях воздействие текто-

1.0 0.8 0.6 0.4 0.2

0

72-3

66-4(2)

-*--65-4(0)

200

400

600

800 Л МПа

Рис. 3. Вклад необратимых изменений в полные изменения остаточной намагниченности насыщения при воздействии на образцы базальтов Красного моря квазивсестороннего сжатия (цифры около точек — номера образцов, см. табл. 1)

ЛР)и

80 Р, МПа

Рис. 4. Изменение остаточной намагниченности насыщения образцов базальтов Красного моря (■ — № 70-2, А - № 70-4) и разлома Романш (♦ - № 42, • — № 42-17, Н— № 34-4) при наложении одноосного сжатия (/Г5 || Р)

нических напряжений, обратимые изменения /Г5(Я) при квазивсестороннем сжатии преобладают над необратимыми во всем интервале давлений от Яатм до 900 МПа, т.е. Д/гн5еобр < 0.5Д/гп3олн (рис. 3).

В случае всестороннего сжатия необратимые изменения остаточной намагниченности насыщения преобладают во всем диапазоне испытанных давлений Р = = (Яатм-900) МПа. Для образцов с Нс = (9.5-13.1) мТл соотношение между обратимой и необратимой частями изменения /Г5 практически не зависит от величины давления (Д/гн5еобр/А/гп5олн = 0.68-0.7). На образцах с Нс = 23.5 мТл наблюдалось небольшое уменьшение вклада необратимой части в полные изменения намагниченности с 0.88 до 0.76 при росте давления с Р = 190 до 973 МПа.

При квазивсестороннем сжатии и /Г5 || Р полные изменения остаточной намагниченности в большинстве случаев достаточно хорошо описывались гиперболической функцией вида /Г5(Р) =/Г50/(1+/ЗЯ), где ¡3 — пьезочувствительность (коэффициент, характеризующий скорость изменения намагниченности). При всестороннем сжатии изменения /Г5(Я) имеют более сложную зависимость (рис. 2), однако при больших давлениях полные изменения также можно было аппроксимировать гиперболической функцией, при этом изменения остаточной намагниченности насыщения при

давлениях, стремящихся к 1000 МПа, приближаются к величине изменений /Г5 при квазивсестороннем сжатии. Обратимая часть изменений /Г5(Р) при квазивсестороннем и всестороннем сжатиях в области малых давлений лучше описывалась линейной функцией.

При одноосном сжатии как полные изменения так и обратимая ее часть при Р < 50 МПа изменялись практически линейно (рис. 4). При достижении определенного давления наблюдалось растрескивание образца, при этом происходило разрушение остаточной намагниченности, сравнимое с изменением /Г5 в упругой области.

3. Обсуждение полученных результатов

Ранее в работе [4] нами было показано, что стабильность /Г5 базальтов Красного моря к воздействию квазивсестороннего сжатия растет, а пьезочувствитель-ность (Д) падает с ростом магнитной жесткости (оста-точно-коэрцитивной силы от 14.4 до 44.7 мТл) зерен. В случае всестороннего сжатия (см. табл. 2) наблюдается в целом такая же закономерность, при этом стабильность /Г5 к воздействию всестороннего сжатия при Р = 700 МПа на 15-20% выше, чем в случае квазивсестороннего сжатия. В обоих случаях наблюдался значительный разброс данных относительно кривых аппроксимации зависимости /Г5(Р = 700 МПа) =/(Ясг), который, вероятно, обусловлен различиями в фазовом составе ферримагнитных зерен. Действительно, как было показано выше, температуры блокирования, оцененные по обнаруживают значительный разброс величин. Если учитывать данные Д -образцов, имеющих близкие величины Ть = 254-283° С, то уменьшение пьезочувствительности (рост стабильности) с ростом остаточной коэрцитивной силы образцов становится более явным (см. табл. 1).

Зависимость пьезочувствительности от фазового состава и точки Кюри Тс подтверждается результатами исследований образца базальта № П71-3, который подвергался отжигу при повышенных температурах в атмосфере воздуха. Как видно из рис. 5, после нагрева до Т = 400°С на кривых /Г5(Г) отмечается появление высокотемпературной фазы, имеющей температуру блокирования, близкую к Тс магнетита. Эта фаза достаточно хорошо идентифицируется по кривой /Г5(Г) после отжига образца при Т = 650° С в течение 30 мин. Из табл. 2 видно, что величина коэффициентов пьезочувствительности при этом уменьшается: Д™"™ —

с 1.4 до 0.4 ГПа^1, а - с 0.8 до 0.2 ГПа^1 при увеличении коэрцитивной силы всего на 12%.

Зависимость пьезочувствительности от фазового состава может быть обусловлена изменением вклада маг-нитоупругой энергии

Е\а = -|а10осг |а?7? + + -

- ЗАщс [«1027172 + а,з717з + а2а,з727з]

в свободную энергию кристалла (здесь а— направляющие косинусы спонтанной намагниченности Д-относительно осей кристалла, л — направляющие косинусы а относительно осей кристалла). Согласно [14], константы магнитострикции (Аш, Аюо)

Л* (Л/Л

Рис. 5. Изменение остаточной намагниченности насыщения образца базальта Красного моря (№ 71-3): а — при нагреве, б — при наложении всестороннего сжатия; / — из исходного состояния, 2 — после нагрева до 400° С, 3 — после нагрева до 500° С, 4 — после нагрева до 650° С с выдержкой в течение 30 мин

и точка Кюри зависят от содержания титана (ТО в титаномагнетите (Рез^х Т1Х О4). Вследствие этого следует ожидать различия эффекта воздействия сжатия на остаточную намагниченность базальтов, содержащих титаномагнетитовые зерна с разной концентрацией титана. Действительно, было показано [7], что для океанских базальтов с титаномагнетитами л- = (0.5-0.58)/?збр|1 = (2.21-4.58) • 10^9 Па^1, а для долеритов с магнетитом /Зд0р" = (0.65—0.68)• 10~9 Па^1. Теоретические расчеты [15] в целом подтверждают эту закономерность: пьезочувствительность обратимых изменений /Г5 ансамбля однодоменных зерен титаномагнетита с х = 0.56 вытянутой формы (Дз°р" = 4.2 • 10^9 Па^1) меньше, чем для сферических зерен (/?з°р" = 21 • 10^9 Па^1), а также

для магнетита (.* = 0) /З°3т = (0.1-2.4) • 10^9 Па^1. Наши эксперименты показали, что на базальтах Красного моря с Ть = 285 ° С, содержащих титаномагнетитовые (х = 0.42-0.5) зерна, близкие к од-нодоменным (/Г5/Д- = 0.15-0.22), пьезочувствительность обратимых изменений при одноосном сжатии Дз°р" = (1.56-1.75) • Ю-9 Па^1 оказалась несколько ниже, чем экспериментальные данные [7]. Электрон-но-зондовые исследования показали, что титаномаг-нетиты базальтов Красного моря имеют дендритовую

Таблица 2

Магнитные характеристики исследованных образцов базальтов рифтовой зоны Красного моря при всестороннем и одноосном сжатии

№ образца IJh Не, мТл Ясг, мТл Ть, °с /3пол„> ГГЬГ1 онеобр |°2 ггьг1 /3пол„> ГГЬГ1 яо6р1! Рз > ГПа /З30бр±, ггьг1

П72-8(3). 1 0.19 10.6 15.4 280 1.89 1.04

П72-8(3).2 0.17 11.3 16.2 305 2.71 1.19

П70-2 0.17 13.1 18.2 284 1.05 0.64 3.4 1.56 ^0.36

П70-4 13.8 19.9 283 0.9 0.52 3.0 1.75

П66-4(4)2 0.13 19.1 24.3 242-468 0.93 0.41

П66-4(4) 1 0.26 25.8 36.6 554 0.67 0.38

П65-4(0) 0.34 27.8 41.0 463 0.42 0.18

П71-3 исходное состояние 0.17 254 1.4

после Т = 340° С 0.15 11.9 16.2 265 1.4 0.8

400° С 0.11 10.5 16.4 272 1.8 1.2

500° С 0.1 8.3 14.5 339 1.5 0.8

600° С 0.11 10.7 18.3 405 1.4 0.8

650° С, ¿ = 30' 0.16 13.3 21.1 230, 545 0.4 0.2

Коэффициенты /?2 рассчитаны по изменениям намагниченности при всестороннем сжатии, /?з — при одноосном сжатии.

Таблица 3

Магнитные характеристики исследованных образцов базальтов из разлома Романш при всестороннем и одноосном сжатии

№ образца /rs//« Не, мТл Ясг, мТл Ть, °С /32оор, ггьг1 /3пол„> ГГЬГ1 /з3оор, ГПгГ,

42-17 2.3 8.3 442 1.7

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

42 7.2 12.2 555 3.1 4.0 1.45

34-4 0.09 17.5 27.1 499 1.88 9.1 5.8

34-7 0.19 21.4 28.7 481 1.46

30-3 0.11 21.8 40.7 595 0.12

43-40 23.5 46.7 582 0.26

31-1 0.10 25.1 44.8 547 0.39

Коэффициенты /?2 рассчитаны по изменениям намагниченности при всестороннем сжатии, /?з — при одноосном сжатии.

структуру зерен, поэтому меньшая пьезочувствитель-ность, вероятно, обусловлена, согласно теоретическим оценкам [15], преобладанием анизотропии формы над кристаллографической анизотропией. Возможно, большую стабильность /rs (меньшую пьезочувствитель-ность) можно объяснить также тем, что некоторые базальты испытали in situ воздействие тектонических напряжений. Действительно, образцы базальтов разлома Романш, испытавших, согласно [8], воздействие тектонических напряжений, имели меньшую величину /?з°р = 1.45 • 10^9 (образец № 42), чем базальты из зоны транстенсии — /Зд0р = 5.8 • 10^9 (образец № 34) (табл. 3). То же самое относится к базальтам Красного моря (образец № П65), отобранным из зоны нетранс-формного смещения [10]. Они имели на 30-50% меньшие величины пьезочувствительности (см. табл. 2), а также меньший вклад необратимых изменений в полные изменения намагниченности /rs (см. рис. 3) при воздействии квазивсестороннего сжатия по сравнению с образцами из других зон, имеющих одинаковую магнитную жесткость. Эти предположения подтверждаются также результатами лабораторных исследований,

которые показали, что после воздействия сжатия образцов базальта П72-3 (см. табл. 1) в пределах давлений Р= 1.45-2.02 ГПа, которые приводили к разрушению образца, пьезочувствительность /rs уменьшается примерно в 4-8 раз.

Заключение

На основе анализа результатов лабораторных экспериментов можно сделать следующие выводы:

1. Величина и характер изменения остаточной намагниченности насыщения океанских базальтов при механических воздействиях зависит от вида сжатия и направления намагниченности. Наибольшие изменения /rs(P) происходят при одноосном сжатии и /rs || Р, при всестороннем сжатии минимальны необратимые изменения /rs, при одноосном сжатии и /rs _L Р минимальны полные изменения.

2. При одноосном сжатии скорость разрушения остаточной намагниченности резко увеличивается при приближении к пределу упругости.

3. Стабильность /rs базальтов при воздействии повышенного давления растет при переходе от титаномаг-нетита к магнетиту.

4. Породы, испытавшие воздействие повышенных давлений в области хрупкого разрушения, обладают большей стабильностью /rs к воздействию сжатия. По величине изменений остаточной намагниченности насыщения при лабораторном воздействии повышенного давления можно судить об испытанных горными породами in situ тектонических воздействиях.

Работа выполнена при финансовой поддержке РФФИ (грант 07-05-00783).

Список литературы

1. Вонсовский C.B. Магнетизм. М., 1971.

2. Тикадзуми С. Физика ферромагнетизма. Т. 2. Магнитные

характеристики и их практическое применение. М., 1987.

3. Трухин В.И., Максимочкин В.И., Жиляева В.А., трейдер A.A. // Вестн. Моск. ун-та. Физ. Астрон. 2007. № 5. С. 46.

4. Максимочкин В.И., Трухин В.И., Гофман A.B., Шебу-нин Е.И. II Физические проблемы экологии (Экологическая физика): Сб. науч. трудов. М., 2008. № 15. С. 205.

5. Трухин В.И., Гаранин В.К., Жиляева В.А., Кудрявцева Г.П. Ферримагнетизм минералов. М., 1983.

6. Максимочкин В.И. 11 Физика Земли. 1995. № 9. С. 49.

7. Hodych J.P., Mazka J. // Geophys. J. Int. 2004. 157. P. 1017.

8. Кашинцев Г.Л., трейдер A.A., Максимочкин В.И. и др. // Геотектоника. 2008. № 4. С. 85.

9. Трухин В.И., трейдер A.A., Жиляева В.А. и др. // Физика Земли. 2005. № 3. С. 3.

10. Трухин В.И., Максимочкин В.И. и др. // Физика Земли. 2006. № 11. С. 70.

11. Трухин В.И., Максимочкин В.И. // Физические проблемы экологии (Экологическая физика): Сб. науч. трудов. М„ 2007. № 14. С. 371.

12. Максимочкин В.И., Трухин В.И., Гарифуллин Н.М., Ха-санов H.A. II Приборы и техника эксперимента. 2003. № 5. С. 1.

13. Day R., Fuller М., Schmidt V. 11 Phys. Earth Planet. Int. 1977. N 14. P. 260.

14. Syono Y. 11 Phys. Earth Planet. Int. 1965. N 4. P. 71.

15. Афремов Л.Л., Панов A.B. 11 Физика Земли. 2009. № 1. С. 67.

Influence of mechanical stresses on remnent magnetisation of ocean basalts V.I. Maksimochkin1 V.I. Trukhin1'

Department of Physics of the Earth, Faculty of Physics, M. V. Lomonosov Moscow State University, Moscow, 119991, Russia.

E-mail: a maxvi@mail.ru, b dean@phys.msu.ru

Change of remanent magnetization of saturation of ocean basalts at influence on the different types of mechanical stresses: uniaxial, hydrostatic and quasihydrostatic was investigated. It was established that the character of changes of remnant magnetization depend on the type of compression and the magnetization orientation in space. The stability of remnant magnetization grows with growth of coercive force of ferrimagnetic grains and at transition from titanomagnetite to magnetite. It is shown that on change of remnant magnetization at laboratory mechanical stresses one can treat about the tested by rocks in situ tectonic influences.

Keywords: magnetization, ferrimagnetic minerals, ocean basalts, mechanical stress, elevated pressures. PACS: 91.25.F, 91.60.Gf. Received 15 July 2009.

English version: Moscow University Physics Bulletin 6(2009).

Сведения об авторах

1. Максимочкин Валерий Иванович — докт. физ.-мат. наук, профессор, профессор; e-mail: maxvi@phys.rnsu.ru.

2. Трухин Владимир Ильич — докт. физ.-мат. наук, профессор, декан факультета; e-mail: dean@phys.msu.ru.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.