Процессы термонамагничивания в горных породах и влияние на них высоких давлений

• Автор: Хасанов, Нияз Аязович
• Шифр специальности: 04.00.22
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1998
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 113 с.

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА О ПРОЦЕССАХ ТЕРМОНАМАГНИЧИВАНИЯ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ И О ВЛИЯНИИ НА НИХ ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ
1.1. Магнитные минералы
1.2. Доменные структуры зерен в горных породах
1.3. Баркгаузеновская дискретность и потенциальные барьеры
1.4. Термоостаточная намагниченность горных пород
1.5. Влияние высоких давлений на процессы намагничивания
в горных породах
1.6. Выводы по главе
ГЛАВА 2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ
ВЫСОКИХ ДАВЛЕНИЙ НА ПРОЦЕССЫ ТЕРМОНАМАГНИЧИВАНИЯ В ГОРНЫХ ПОРОДАХ
2.1. Модель термонамагничивания малодоменных зерен, пригодная
для учета влияния давлений
2.2. Расчет термоостаточной намагниченности
2.3. Расчет влияния давлений на образование Т1Ш
2.4. Выводы по главе
ГЛАВА 3. МЕТОД РАСЧЕТА СПЕКТРОВ БЛОКИРУЮЩИХ
ТЕМПЕРАТУР
3.1. Постановка задачи
3.2. Обоснование и описание метода
3.3. Применение метода
3.4. Выводы по главе

ГЛАВА 4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ПРОВЕРКА ТЕОРЕТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ
4.1. Аппаратура, применявшаяся в экспериментах
4.1.1. Феррозондовая установка для измерения остаточной намагниченности при воздействии высоких давлений
и температур
4.1.2. Вибрационный магнитометр
4.1.3. Рок-генератор
4.2. Образцы и методика экспериментов
4.3. Результаты экспериментов
4.4. Выводы по главе
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Литература

ВВЕДЕНИЕ
Актуальность темы. Установление физического механизма намагничивания пород земной коры является актуальным при решении многих геофизических задач. Например, изучение закономерностей термонамагничивания важно для решения палеомагнитных задач. Известно, что термоостаточная намагниченность (ТИМ) изверженных пород, приобретаемая в земном магнитном поле во время их образования, может быть чрезвычайно стабильна и сохранять информацию о магнитном прошлом Земли.
Для изучения строения и эволюции земной коры методами геомагнетизма также имеет большое значение установление физического механизма намагничивания горных пород земной коры в условиях повышенных давлений и температур.
Знание закономерностей влияния давления на намагниченность пород может быть использовано через аномальное геомагнитное поле, создаваемое намагниченными породами, для обнаружения тектоноактивных зон и оценки накапливаемых в земной коре напряжений.
Изучать влияние давления и температуры на магнитные свойства и формирование намагниченности в естественных условиях технически невозможно. Вследствие этого теоретическое и экспериментальное лабораторное моделирование могут дать ценную информацию о формировании естественной намагниченности глубинных пород земной коры.
В частности, для изучения формирования естественной намагниченности интрузивных пород и пород океанской коры очень актуально исследование процесса термонамагничивания и влияния на него давления.
Анализ состояния проблемы показывает, что к настоящему времени разработано много теоретических моделей формирования Т ЕМ как в ансамбле однодоменных, так и в ансамбле многодоменных магнитных зерен. Ни одна из этих теорий полностью не объясняет всего разнообразия экспериментальных

ных, так и в ансамбле многодоменных магнитных зерен. Ни одна из этих теорий полностью не объясняет всего разнообразия экспериментальных фактов. В частности, нет теории, которая позволяла бы объяснить влияние давления на величину формируемой термонамагниченности. Влияние внешнего давления на образование ТЕМ теоретически оценивали Неель для однодоменных зерен и Стейси для сплошного поликристаллического магнетита. Для малодоменных магнитных зерен теории влияния внешнего давления на образование ТІШ не создано.
Экспериментально было установлено, что воздействие квазивсесторонне-го сжатия приводит к уменьшению интенсивности термонамагничивания в горных породах, содержащих магнетитовые и титаномагнетитовые зерна. Эффект влияния давления зависит от содержания титана в титаномагнетите и коэрцитивности зерен. Однако должного теоретического объяснения полученным результатам получено не было.
В связи с вышеизложенным в диссертационной работе решались следующие задачи:
1. Разработка теоретической модели формирования Т11М в ансамбле двухдоменных зерен, пригодной для учета влияния давления.
2. Теоретическая оценка влияния давления на формирование термоостаточной намагниченности в рамках разработанной модели.
3. Разработка метода измерения спектра блокирующих температур. Установление критериев применимости теоретической модели к конкретным горным породам.
4. Создание установки, позволяющей исследовать формирование ТІШ при высоких давлениях.
5. Проведение экспериментальных исследований формирования ТИМ под давлением на образцах с положительной и отрицательной магнитострикцией.
6. Сравнение теории с экспериментом.