IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

Намагниченность горных пород — характеризуется магнитным моментом единицы объёма горной породы, возникающим под действием внешнего магнитного поля. Измеряется в А/м и завист в основном от содержания ферромагнитных минералов (титаномагнетита, гематита, пирротина), величина и направление намагниченности которых определяются современным действующим магнитным полем (индуцированная намагниченность) и предшествующей историей намагничивания (остаточная намагниченность). В основе палеомагнитных исследований лежит изучение естественной остаточной намагниченности (In), представляющей собой сложную совокупность векторов остаточной намагниченности, различающихся по своему происхождению.

Намагничивание горных пород геомагнитным полем в естественных условиях происходит при определенных температурных условиях в присутствии механических напряжений, с фазовыми, а иногда и химическими преобразованиями вещества. Этот сложный процесс можно разделить на составляющие виды намагниченности.

Намагниченность постоянным магнитным полем при постоянных значениях давления и температуры, называемая нормальной или изотермической, по своей природе является индуктивной, но может быть давней, т. е. остаточной; она нестабильна при нагревании. добавление к постоянному магнитному полю переменного создает более интенсивную намагниченность, называемую идеальной; ее применяют в качестве одного из способов магнитной чистки при подготовке образцов к палеомагнитным измерениям. Вязкой называют намагниченность, уменьшающуюся со временем в результате действия релаксационных процессов.

Термоостаточная намагниченность Jrt образуется при остывании горных пород с ферромагнитными компонентами ниже температуры Кюри или Нееля. Это главный вид остаточной намагниченности магматических пород как объектов палеомагнитологии. Она весьма стабильна; необходимое для ее снятия поле (термокоэрцитивная сила) может в несколько раз превышать по напряженности земное.

Ориентационнаяостаточнаянамагниченность Jro осадочных пород возникает при осаждении мелких, часто однодоменных частиц с ориентацией их магнитных моментов в геомагнитном поле. Эта намагниченность, как правило, слабоинтенсивная и не очень стабильная, но она наиболее интересна в палеомагнитных исследованиях ввиду широкого распространения и невысокой степени дислоцированности ее носителей терригенных осадочных пород.

Химическаяостаточнаянамагниченность Jrc образуется в осадочных породах в результате химических изменений: новообразования окислов железа, раскристаллизации, дегидратации железосодержащих минералов; она обнаруживается у некоторых карбонатных пород, бокситов, осадочных железных руд. Химической в большинстве своем является природа изменений магнитных свойств горных пород в процессах метаморфизма.

Остаточная намагниченность осадочных пород в большинстве случаев не превышает 0,02 А/м. Намагниченность метаморфических пород зависит от первичного состава горной породы, типа и интенсивности метаморфизма. Наименьшие значения намагниченности у горных пород, являющихся продуктами метаморфизма осадочных образований. Во многих случаях наблюдается связь намагниченности горных пород с историей развития и тектоникой регионов, которая обусловлена влиянием этих факторов на условия образования пород и кристаллизации магнетита. Установлено также уменьшение отношения остаточной намагниченности к индуцированной (фактор Кёнигсбергера) с увеличением возраста породы. Изучение остаточной намагниченности позволяет прослеживать эволюцию геомагнитного поля, определять положение геомагнитных полюсов в геологическом прошлом, проводить реконструкции движения плит, по смене намагниченности расчленять осадочную толщу, уточнять её возраст и последовательность геологических событий (см. также Палеомагнетизм). На различиях в намагниченности горных пород и некоторых руд (например, железных и кобальтовых) основано обогащение полезных ископаемых методом магнитной сепарации.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Гаусс К Ф О земном магнетизме. Избранные труды по земному магнетизму (М.: Изд-во АН СССР, 1952)

2. Трухин В И и др. Физика Земли (2) 52 (1997)

3. Нагата Т Магнетизм горных пород (М.: Мир, 1965)

4. Трухин В И, Показеев К В, Куницын В Е Общая и экологическая геофизика (М.: Физматлит, 2005)

5. Трухин В И, Жиляева В А, Курочкина Е С Физика Земли 40 (6) 42 (2004)

6. Джекобс Дж Земное ядро (М.: Мир, 1979)

Код для цитирования: Скопировать