Бесплатный автореферат и диссертация по геологии на тему

Ориентационное намагничивание и детритовое магнитное состояние осадочных горных пород с многодоменным магнетиком

ВАК РФ 04.00.22, Геофизика

Автореферат диссертации по теме "Ориентационное намагничивание и детритовое магнитное состояние осадочных горных пород с многодоменным магнетиком"

ЛВН'ЛНГРАДСКИй ОРДЕНА ЛЕНИНА И ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

На правах рукописи

¿•Ж

УЛК 550,382

Смирнов Алексей Викторович

ОРЙЕНТАЦИОННОВ НАМАГНИЧИВАНИЕ И ДЕТРИТ0В03 МАГНИТНОЕ СОСТОЯНИЕ ОСАДОЧНЫХ ГОРНЫХ ПОРОД С МНОГОДСМЕННЫМ НАГНЕТИГОМ

Специальность №.00.22 - геофизика

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени

. кандидата физико-математических наук

Ленинград - 1990

Работа выполнена в Научно-исследовательском институте физики Ленинградского государственного университета

Научный руководитель: доктор геолого-мшшралогических наук В.А.Шашканов

Официальные оппоненты: доктор физико-математических наук,

профессор А.Н.Храмов, доктор физико-математических наук Е.ГЛ^ськова

Ведущая организация: Дальневосточный государственный университет

Защита диссертации состоится " •<?-$"" ¿у^УУ^? 1991 года

в час. мин. на заседании специализированного Совета Д.063.57.18 по защите диссертаций на соискание ученой степени доктора наук при Ленинградском ордена Ленина и ордена Трудового Красного Знамени государственном университете по адресу: 199034, Ленинград, Университетская наб., д. 7/9, ауд. 317.

С диссертацией можно ознакомиться л библиотеке иы<ны А.М.Горького

Автореферат разослан "2,^"

Ученый сокретарь -. ' '; спецпатазированного Сонета . -Т.Б.Лновская

_ . . _ ОБЩАЛ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Акт/ачьность теш. Круг решаемых в рамках паяеомагнитологии -задач в последнее время значительно расширился и включает в себя, нааяду с проблемами иобственно геомагнетизма, ряд важных проблем фундаментальной геофизики и геологии. Особый интерес представляют сведения о поведении напряженности древнего магнитного поля Зешга Ндр (палеонапряжеш'ость), которые играют важную роль в развитии представлений о природе заыного гидромагнитного динамо, строении н эволюции земного ядра и Земли в целом.

Закнгм и интересным объектом паяеомагнитных исследований являются осадочные горние, породы. Однако современное состояние изученности физики процессов ориентационного намагничивания осадков (особенно в свете проблемы определения паяеонадряженности) пока еще на обеспечивает надежного решения ряда стоящих перед палеомагнитологией задач. Это в первую очередь относится к осадочным породам с многодоменным магнетиком, В результате, сдерживаются как проведение традиционных палеомагнитных исследований, так .1 разработка и применение новых методов получения палеомаг-нитпой информации.

Сказанное определяет актуальность настоящей работы, посвященной изучению рзда физических и геофизических аспектов магнетизма осадочных горных пород с многодоменным магнетиком.

Цзлью настоящей работу явилось экспериментальное и теоретическое исотедование дотритового магнитного состояния для осадочных горних пород с многодоменним магнетиком - закономерностей ориентационного намагничивания и их магнитной текстуры сметания.

Для достижения этой цели били поставляя и решены следующие физические и геофизические зад.', ¡л:

1. Окснераменттыюе изучение процесса ориентационного намагничивания осадочных горных пород с многодоменным магнетиком, включающее псейя:

а) изучение зависимости величины ориентационной намагниченности Зго от нагагниченкоети осуждаемого магнетита;

б) изучение полевих зависимостей процесса ориентационного намагничивания 3Г0(Н) для осадков с разной по величине исходной на-

магниченностью частиц осаждаемого магнетика;

в) изучение влияния вида магнитного состояния осаждаемого магнетика на процесс ориентационного намагничивания.

2. Теоретическое исследование ориентационного намагничивания осадочных горных пород с многодоменным магнетиком:

а) разработка кластерной теории ориентационного намагничивания для осадков с заданным магнитным состоянием осаждающегося материала;

б) анализ результатов экспериментального изучения намагялчи-вания осадков;

3. Исследование механизмов формирования текстуры смещения для детритового магнитного состояния осадков с многодоменным магнетиком:

а) исследование механизмов формирования текстуры смещения и выяснение конкретной картины этой текстуры;

б) выяснение механизмов стабилизации магнитной текстуры в осадках; •

в) экспериментальное исследование текстуры смещения для осадков, созданных при , разных исходных магнитных состояниях осавдаемо-го магнетика.

Научная новизна работы определяется рядом впервые полученных теоретических и экспериментальных результатов, наиболее вааше из которых следующие:

1. Проведено экспериментальное изучение зависимости процесса ориентационного намагничивания осадков с многодоменным магнетиком от намагниченности частиц осавдаемого магнетика.

2. В рамках кластерной модели магнетика осадочных горных пород построена феноменологическая теория их ориентационного намагничивания.

3. Построена физическая картина магнитной текстуры смещения для детритового магнитного состояния осадочных горных пород..

4. Общим результатом проведенных исследований является физическое обоснование метода ступенчатого поремагничившшя для осадочных горных пород с многодоменным магнетиком.

. В диссертации на защиту выносятся:

1. Результата экспериментального изучения процесса ориента-" ционного намагничивания осадков "с многодоменним магнетиком для

случаев различного исходного магнитного состояния осаадаемого магнетика.

2. Феноменологическая теория ориенуациоиного намагничивания осадочннх горных пород (кластерная теория).

3. Картина магнитной текстуры для детритового магнитного состояния осадочных горных пород с многодоменным магнетиком и механизм ее стабилизации. 1

| 4 . Физическое обоснование метода ступенчатого перемагничивания' для осадков с многодоменним магнетиком.

Практическая ценность работы преаде всего заключается в выполненном в ней физическом обоснований метода ступенчатого пере-магничивания, которое открывает возможность более широкого исследования палеоналряженности геомагнитного поля * что в свою очередь способствует уточнении представлений о природе земного магнетизма, а также изуаению строения и эволюции Земли.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались и обсувдались на заседаниях общеленинградского палеомагнитно-го семинара (1989,1990), на Всезоюзных семинарах рабочих групп Научного Совета АН СССР "Физические основы палеомагнетизма и палео-напряженность геомагнитного ноля" (Борок - 1989,1990) и "Палеомагнетизм и палеотектоника" (Ленинград - 1989), тезисы докладов приняты на 1У Всеэоюзный съезд по геомагнетизму.

Публикации. По теме диссертации опубликовано семь печатных работ.

Объем работы. Диссертационная работа состоит из Введения, четырех глав, Заключения, списка литературы (124 наименования). Общий объем работы составляет 1Ь4 страницы, в том числе 22 рисунка и 11 таблиц.

Диссертационная работа выполнена автором в аспирантуре физического факультета ЛГУ под научным руководством доктора геолого-мийералогических наук В.А.Шашканова.

Автор благодарит В.А.Шашканова за руководство работой, В.В. Металлову, И.Н.Петрова.и А.И.Новоселова за обсуадение.полученных результатов, А.А.Косгерова за помощь в проведении эксперимента.

СОДЕРЖАНИЙ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность томи исследования, сформулирована цель работы и определены решаемые в ее хода задачи.

. Глава 1. Ориентационное намагничивание осадочных горных пород и определение палеоналряженности

Среди методов, применяемых для определения Ндр по осадкам, особое место занимает метод ступенчатого аеремагничивания (метод СП). В отличие от других методов, базирующихся на изучении величи кы естественной остаточной намагниченности (подвершенной сильным изменениям за время существования иород), ь нем в качестве п-алоо-информативной характеристики используются особенности стабилизированной магнитной текстуры смещения магнитного состояния пород. Магнитная текстура - это способ пространственного распределения и заполнения неелевских магнитных фаз (Шашканов, 1985), причем под неелевской магнитной фазой понимается гипотетическое подмножество частиц, преимущественные оси которых строго параллельны друг друг} и строго перпендикулярны осям двух других фаз. В качестве способа описания магнитной текстуры смещения (части общей магнитной текстуры, связанной со смещениями 1в0-градусных доменных границ) используется отображение соответствующих магнитных состояний пород на плоскости Прейзаха-Нееля. Стабилизация магнитной текстуры смещения выражается в таком перераспределении нлотности мнимых частиц по плоскости диаграммы, при котором линия границ становится реальным элементом ансамбля Нееля (способа распределения частиц по плоскости Прейзаха-Нееля). .."■•-■■.

В настоящее время физическое обоснование метода Си существует для изверженных пород, а также для осадочных пород с одиодоменным магнетиком. Для осадков с многодоменннм магнетиком такое обоснование отсутствует.. Это, очевидно, обусловлено как многообразном л сложностью частиц магнетика и их магнитных состояний, так и недостаточной изученностью соответствует процессов ор;;ентационного намагничивания.

Существующие теоретические модел;; ориентацлонного намаиычи-

: - 7 -

вания рассматривают в качестве препятствующих ориентации (дезориентирующих) факторы различной природы - силу вязкого трения (Нага-та,1962), тепловое движение (Коллинсон,1965;Храмов,1968) и др. Существенный прогресс в развитии теории ориентационного намагничивания связан с учетом в качестве дезориентирующего фактора полей магнитостатического взаимодействия мевду частицами (Белоконь,1980). Результаты экспериментальных исследований величин полей, магнитостатического взаимодействия,' реализующихся в осадочных породах, привели к выводу о неравномерности распределения частиц в них. Одну из попыток учета этой неравномерности представляет собой кластерная модель магнетика осадочных горных пород. Согласно этой модели, все магнитные частицы породы объединены в компактные группы - кластеры. В рамках кластерной модели получают убедительное объяснение основные свойства осадков (вертикальная магнитная анизотропия, ошибка наклонения). Представления кластерной модели оказались конструктивными и при рассмотрении процесса ориентационного намагничивания. Ее авторы рассматривают магнитную подстройку к полю Н каждого кластера при его образовании и сдавливании как намагничивание ланжевеновского парамагнитного газа. В качество единственного хаотизирующего фактора в'ориентационном процесса рассматриваются поля магнитостатического взаимодействия (случайные по направлениям и величинам). Намагниченность осадка при этом описывается формулой:

Здесь

Ш)- функция Ланжевена, 30 - предельная намагниченность породы, Н0- поле осаадония, Н^- характеристическое поле хаотиза-ции. Кластерная модель позволяят выполнять количественные оценки основных эффектов намагничивания осадочных пород. В ее рамках была предпринята попытка записать выражение для весьма важного в палео-магнитологяи фактора , равного отношению величия ориентационной и идеальной намагниченностей осадка, полученных в одном и той же по величине и направлению поле Н. Было получено:

Это выражение не дает полного количественного согласия с экспериментальными результатами изучения зависимости фактора й ^ от Н0, особенно при учете исходного магнитного.состояния магнетика. Тем не менее важон уже сам факт.принципиальной возможности учета исходного магнитного состояния магнетика при анализе процесса ориен-тационного намагничивания, заложенный в подходе, осноьанком на учете магнитостатической хаотизации. Очевидная плодотворность такого нодхода к исследованию процессов ориентации, обусловила необходимость продолжения этих исследований и, в первую очередь, по отношению к осадкам с многодоменным магнетиком.

В конце главы сформулированы решаемые в диссертационной работе задачи.

Глава 2. Детритовое магнитное состояния осадочных горных пород: режимы намагничивания и их связь с магнитным состоянием магнетика осадцающегося материала

Настоящая работа посвящена экспериментальному и теоретическому исследованию таких сторон процесса ориентационного намагничивания, которые позволяют провести анализ складывающейся в осадках магнитной текстуры смещения. Основное внимание в исследовании уделено изучению зависимости ориентационного намагничивания от магнитного состояния (его ввда, величины намагниченности частиц) осавдаемого магнетика, а также взаимосвязи мевду состоянием частиц и результирующим детритовым магнитным состоянием.

Анализ существующих теоретических моделей показал, что все они построены инвариантно по отношению к внутренней структуре намагниченности (магнитной текстуре) частиц. В реальных осадочных породах магнитные состояния (микротекстура) многодоменных частиц осавдающегося материала могут быть разнообразны. В проводимом теоретическом рассмотрении в качестве исходного выбрано одно из наиболее естественных состояний ТРМ-состояние частиц, магнетика, задающее строго определенные намагниченности частиц, именно намагниченность магнетика выделена в', развиваемой авторам кластерной теории в качестве активного физического параметра процесса ориентации. . .. " . ■ ''

Ьажннм магнитным состоянием в магнетизме горных пород, ось бенно при изучении текстуры смещения является состояние с идеальной намагниченностью (АРМ-состояние), поскольку оно строго отображается на диаграг.-ме 'Дрейзаха-Нееля. Поэтому для изучения текстуры АРМ-состояния естественно анализировать его параллельно с АРМ-состоянием, записывая величину ориентационной намагниченности 3Го в единицах соответствующей идеальной намагниченности осадка (фактор И д) •

В рамках кластерной модели проведен анализ взаимосвязи мезду величиной ориентационной намагниченности и величиной средней намагниченности частиц осаждающегося магнетика. Рассмотрен случай осаждения в поле Н0 частиц магнетика, предварительно термонамагни-ченннх в поле Н^. Тогда с учетом известных соотношений: =

Н{ч.0/ЗЫ (р-о - магнитная постоянная, N - размагничивающий фактор кластеров), а также

с.)

и приникая для характеристического поля хаотизации: Н^Ю^Н^/р'О (т.е. полагая его равным максимальному возможному полю взаимодействия частиц в кластере),- для фактора получаем выражение: , гае . („

Оно показывает, что независимо от величины Н^ (кроме случая Н^<Н0" должно выполняться равенство: = 1, т.е. 3Г,0(Н) = 3(4 (Н) • Физически это означает, что в ориентационном процессе прирост намагни-ченностей частиц, начиная с полей Н^ Н ', полностью нейтрализуется соответствущим усилением их взаимной хаотизации.

Для проверю! теоретического результата было получено несколько серий искусственных осадков, магнетик которых (порошок магнетита) предварительно термонамагничивался в разных по величине'полях Н^ (от 0 до 150 о). Концентрация магнетика в немагнитной матрице (смесь голубой немагнитной глины и мала в пропорции 1:1) составляла 0,67 вес.« (в ряде случаев 0,30 вес.%). Эксперимент показал, что действительно для случая наиболее реальных в природе полей

- 10 -

3 (и даже для Н*. близких к нулю) действительно выполняется: Я^ = 1. Это подтверждает справедливость всех положений, использованных при выводе (2). Однако для осадков, отвечающих исходному термонамагничиванию частиц в полях 5+7 Э, .фактор И ^ становится больше 1 и монотонно возрастает с увеличением Н^; здесь, видимо, следует говорить о неполноте проведенного теоретического рассмотрения.

Вид экспериментальной зависимости ¡^ (Нрв целом одинаков для всех серий и практически не зависит от величины и наклонения Н0, концентрации и размеров частиц магнетика. .

В работе проведен анализ причин отсутствия режимов I? для Н^<Н0 для изученных искусственных осадков. Теоретическое рассмотрение и экспериментальная проверка показали, что, по всей видимости, это обусловлено наличием в частицах магнетита больших магнитных моментов (тепловых) при термонамагничивании даже в нулевом поле. Реализация в отдельных случаях режимов с ¡^<1 при переосаждении естественных осадков объясняется, по-видимому, уменьшением моментов частиц их магнетика за счет его длительного остаривания за все время существования в земной коре.

Глава 3. Механизмы ориентационного намагничивания осадочных горных пород. Магнитная текстура детритового магнитного состояния

Расхождение между теоретической и экспериментальными кривыми процессе ориентационного намагничивания может быть объяснено двояко: либо процесс Зро(Н)в целом не является единым ланжеве-новским процессом, либо теоретическое рассмотрение для случая Н^>7 Э является неполным. При допущении справедливости первого предположения, теоретический анализ экспериментальных зависимостей (Н{)позволил установить "необходимый" вид' соответствующих полевых зависимостей процесса ОроСШ» Оказалось, что процесс 5со(Н)действительно "должен" существенно отличаться от ланжевеновского.

Одной из задач выполненной в работе серии экспериментов но изучению полевых зависимостей процесса Зро{Н)с>ыла проверка этого выводи. Осадки были.получены при исходном .термоиамагн.шшшш! в

полях Н^ ОТ-0 до 150 3, а такте для^гэ -состояния, в полях осаждения от 0 до 20 Э; всего получено 12 кривых ___________

Опит показал, что все кривые 3Г0(Н)• независимо от исходной намагниченности осавдаемых частиц, имеют близкий к ланжевеновско- . щ вид, т.е. пирвое предположение не подтвердилось.

При выводе выражения (2) одним из основных допущений было требование: = 3 (Rt = 3rt(H)/!jri(H) ) . Была проведена прямая экспериментальная проверка этого соотношения как на образцах изучаемых искусственных осадков, так и на порошках магнетита. Оказалось, что равенство Rt = 3 выполняется лишь при Н*< 5+7 Э. Для Ht>7 Э фак- • тор начинает убывать с ростом Hj до единицы. Интерпретируя этот результат с позиций модели трех неелевских фаз, необходимо признать, что магнетик при термонамагничивании в полях Ht > 7 Э разбивается на две группы - сильнонамагниченных ('главная неелевс-кая фаза) и слабонамагниченных (побочные неелевскив фазы) частиц.

Оказалось, что выполнение равенства Rt 3 3 равносильно условию однородности термонамагничивания частиц магнетика, и именно этот частный случай реализуется при 7 Э. При перехода к более общему случаю неоднородно намагниченного ансамбля вывод выражения для Rj(H0,Ht) должен быть пересмотрен.

Анализ результатов изучения зависимостей Зг9(Н,Н^) позволил выдвинуть следующий механизм магнитостатической хаотизации неоднородно намагниченного ансамбля. Слабонамагниченные частицы, разде- • ляя в кластерах сильнонамагниченные частицы,, экранируют их магнитные взаимодействия между собой. Эффективный уровень полей взаимодействия в кластерах обусловливается в этом случав намагниченностью только слабонамагниченных частиц..Тогда для поля HQ3 можем записать: . В результате', для фактора R . имеем (::р.'> 1< Rt< 3):

N" Rt-1 . я ; " Ht(Rt-1) '

3 работе пэпвелены результаты расчетов фактора R^CH^) на основе, эксаерлменгальнчх данных о величине Rf(Hj) , они хорошо согласуется с око:;е;л:г.1онтальными краикиа Rj (Щ) . другим вачным результатом аноллза {л) ■ яь-нотся тот, что в люоом случае либо весь магне- .

тик, либо его слабонамагниченная часть участвует в ор.юнтацион намагничивании как однородный ансамбль, при этом для него реал зует'ся режим с = 1.

Таким образом, проведенное в рамках кластерной теории с у том неоднородности намагниченности осаждающегося магнетика pací ре кие позволило для осадков с одюгодоменнык магнетиком объясни', и связать воедино вид кривых RjMjb ведом семейства полевых зг симостей OfjtH^Hj;) соответствующих ораентацлонных процессов.

На основе всех полученных результатов оказалось возможным рассмотрение магнитной текстуры детритового магнитного состолня Показано, что в результате осакления однородно намагниченного м нетика складывается стабилизированная текстура смещения, обеспе чиващая применимость метода СИ. На.диаграаде Прейзаха-Нееля эт Еыражается в том, что побочная, биссектриса СЬС^, геометрически отвечающая полю осаздения HQ-, разделяет на плоскости диаграммы области с различной плотностью миишх частиц. В случае осавденш неоднородно намагниченного ансамбля, складывается подобная же от; бшшзированная текстура смещения, но уже только за'счет группы слабонамагничекных частиц.

Стабилизация магнитной текстуры смещения'обеспечивается сос вдтствуюиим распределением термостабилизированных доменных грани частиц по плоскости Прейзаха-Нееля.

Глава 4. Метод ступенчатого перекагничивания определения палеонапряженности й осадочные горные породы . В первой части главы рассмотрены существующие эксперяментал: ные .доказательства применимости метода СИ к осадкам.

Изучение стабилизированной магнитной текстуры смещения для детритового магнитного состояния искусственных осадков, л оду чеши в разных по величине -и наклонению полях HQ, проведенное как с помощью методики идеальных намагничиваний, так и с помощью метода С указало на надежную фиксацию в осадках именно величины'HQ.

Экспериментальные исследования показали, что для осадочных п , род изменения в определенных пределах таких факторов осаждения ка .величина и наклонение поля Н0, а также ржа вторичных факторов: ,

- 13 -

шоратурп прогрева,^ интенсивности лабораторных магнитных воздей-шй,- но влияит на надежность определения поля Н0 методом СП.

Сравнение метода СП с другими методами определения палеонап- .. ¡енности как по изверженным,, так и по осадочным породам показало, | в большинстве случаев, когда было допустимо одновременное дри-анпе нескольких методов, они давали хорошо согласующиеся резуль-ы. В случае применения метода СП к современным лавам значение совпадало с величиной напряженности геомагнитного поля, опре-енного независимыми инструментальными методами.

Результаты определений цалоокапряжанности, выполненных с по-ью метода СП на естественных осадочных породах, не противоре-современным представлениям об эволюции геомагнитного поля и . ошо согласуются с данными других палеомагнитных исследований ализ угловых компонент намагниченности и др.). . Совокупность этих результатов позволяет считать метод СП ьма перспективным для изучения палеонапряженности по осадочным гшм породам.

Вторая часть главы.посвящена экспериментальной проверке внешних в предыдущих главах предположений о виде стабилизирован-магнитной текстуры смещения магнетитсодержащих осадочных гор-пород. Были изучены искусственные осадки, магнетик которых нашел в различных исходных магнитных состояниях, т.е. отвечающих шчным значениям фактора ¡^ . Стабилизированная текстура смеще-пзучалась посредством изучения полевых зависимостей парциаль-идеальной намагниченности З^ДН) , построения эксперименталь-циаграым Лрейзаха-Нееля, а также с помощью методики ступенча-| перемагничивания. Для осадков, соответствующих режимам осаждения с ^ = 1, .тически во всех интервалах переменного поля К наблюдался эф-' 'уменьшения скорости идеального намагничивания сРррс/с! Н в оби полей Н, близких к полю осаздения Н0. Такой же эффект наблю-л'и для осадков, характеризующихся-значениями К^ > 1. Лзучоние экспериментальных диаграмм Прейзаха-Нееля для образ-нскусственнпх осадков с = 1,07 и = 5,8 показало, что для на плоскости диаграммы, как и .;лецовало ожидать, прояатяются збластл с раз.тп.чно»: ллотно.:ть» з;:лолнения Мнимыми- частицами,

- 14 -

граница мезду которыми связана с величиной поля HQ.

Применение метода СП к искусственным осадкам 0^ = 1 показало, что независимо от однородности размеров частиц магнетика, величин Н^ и Н0, наклонения поля HQ определялась величина именно поля Н0 с погрешностью не выше 5 %. По мере возрастания фактора Rj точность определения HQ методом СП несколько снижается. При увеличении начальной амплитуды переменного поля, используемого п проведении процедуры СП, относительная погрешность определения поля Н0 для изученных осадков возрастает.

Показано, что для осадков, полученных в близких к нулевому полях ( HQ< 0,05 Э), метод ступенчатого неремагничивания неприменим.

Результаты проведенных экспериментальных исследований полно тью подтвердили теоретические выводы работы о картине стабилизир ванной магнитной текстуры смещения для ДРМ-состояния.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Обзор современного состояния изученности магнетизма осадков а также ряд предварительных исследований автора, показали, что и ' всех предложенных к настоящему времени моделей формирования ДРМ-состояния осадков наиболее'целостной и. общей является кластерная модель ориентационного намагничивания. В рамках этой модели при параллельном проведении' экспериментальных и, теоретических исслед< ваний удалось дать ответ щ основные вопросы, составляющие задач; данной работы.

Полученные в ходе исследований результаты окончательно, могу быть сформулированы следующим образом:. ' . '

•I.- Проведено .экспериментальное исследование закономерностей ориентационного намагничивания, осадочных горных пород для широко] спектра исходных магнитных состояний иногодомекного магнетика осаздащегося материала. .Важнейшие' установленные закономерности процесса следующие:. ' ' . ' г

• . * 1) 'в .интервала полёй осаац§ния от 0 до 20 3 независимо от,»;с ходного состояния магнетика осаждаемого ыатердата лол-знчо зьвхса-мости ориентационного Намагничивания жэют лэдцсевеновский вал»,

- - -- -- - 15 -

апьггное состояние а-;ц'Н«тика полностью определяет параметры гс пред я Нрз соответствую;!'»« лгимевеновских кривых;"""' " " - - -2) при осаждении в некотором малом поле Н = Н0 материалов с азличнмма магнитными состояниями частиц эти магнитные состояния днозначно задают намагниченность о«шковЗгг(Н^ тем самым однознач-о характеризуя процесс Зр0(Н) в целом;-

3) для исходного ТРм-оостояния магнетика осаждающегося мате-иата (термонаыагнлчивание в ¡юла Н^) процесс З^сизучен бо-ее детально. Установлено:

а) длч однородно намагниченного материала (Щ<. 7 Э, т.е.. в лучаях, наиболее близких к естественным условиям) в малых нолях 0 имеет место:ЭГ0(Нс) =3Г|ДН„) (режим с ^ = 1). При ^ > 7 Э неоднородно намагниченный магнетик.) наблюдается монотонный рост актора (режиш с > 1) с увеличением

б) с увеличением поля Н^ в пределах режима с = 1 характе-истическое поле Нвз увеличивается; переход к режимам с > 1 эпровождается существенным уменьшением Н^;

в) предельные значения н процессах полностью :1ределяются велпч.шаш соответствующих З^А^) магнетика.

Л. Проведено теоретическое рассмотрение процесса орлентаци-яного намагничивания и анализ экспериментальных данных. Получены ледущие результаты:

1) разработана феноменологическая (кластерная) теория ориен-иционного намагничивания для осадочных пород с однородно и неод-эродно намагниченным м<1Гнетиком;

2) в рамках кластерной теории объяснено соответствие мевду ишсикостяш К^Н^) и () для осадков с термонамагничешшм лгнетиком. Показано, что режим с = 1 является отражением од- ' эродности намагниченности магнетика осадка;

3) исследованы и объяснены основные, закономерности ориентаци-шого намагничивания для осадков, с нормально намагниченным магне-жом, я'тикде с однодоменным.магнетиком;

4) устик-адекы ьрпчанк, по которым для изученных лскусствен-•х осадков но иодюситираитсл режимы с малым (< 1).

Лсилело, шн: '¡.'ехаилу;.:!,' |юр\:лрования магнитной текстуры .ододш ддд осадочных пород .•/логодоменным магнетиком. Получены

следующий результаты:

1) построена картина текстуры смещения для ДРЫ^состолния о ков как с однородно, так и неоднородно намагниченным магнетиком

2) магнитная текстура смещения в осадках с термонамагничен магнетиком стабилизирована; стабилизация обусловлена перераспре лением плотности термостабилизированных доменных границ настиц плоскости Прейзаха-Нееля;

3) экспериментальное изучение стабилизированной магнитной текстуры осадков, отвечающих различным режимам ориентационного магничивания, подтвердило справедливость выводов теоретического анализа закономерностей ее формирования.

1У. Экспериментальное и теоретическое исследование ориента онного намагничивания.и вытекающие из него выводы о магнитной т стуре' смещения в осадках, а также пряже экспериментальные иссл дования текстуры методами переменного магнитного поля представл собой достаточно полное и строгое физическое обоснование метода для определения палеонапряженности древнего геомагнитного поля осадочным горным породам 'с многодокенным магнетиком.

' Основные положения диссертации опубликованы в следующих работах:

1. Шашканов В.А., Новоселов А.И., Смирнов'A.B. Природа маг . ной анизотропии и.ошибок наклонения ориеитационной намагниченно

в осадочных горных породах//Изв.АН СССР,Фйз.Земли,1989.М.С.59-

2. Шашканов В.А., Новоселов А.И., Смирнов A.B. Механизмы с ментационного Намагничивания магнетитсодержащих осадочных горны пород//Иэв.АН СССР,Физ.Зешш. 1989. Ш. С.45-55. :

. 3. Смирнов A.B.,'Шашканов В.А., Новоселов А.И. детрятовое нитное состояние: режимы и механизмы ориентационного намагничив ' Магнитная текстура. Депонирована в 3;ШТ;! 26.02.90, № 1088-й, 2

.4. Смирнов A.B.,- Шашканов В.А., Новоселов А.К. Эксперимент ное изучение применимости метода ступенчатого переаагнлчивания . осадочным горным породам с шогодог.-енным магнетиком. Долонлрова в В.ШЭТИ 26.02,90., » 1Ü90-B, 20 с.

5. Смирнов А;В., Шаиканов. В.А., Новоселов А.,/I. Теоретнческ . исследование зависимости процессов ориентационного намагничивай

исходного магнитного состояния магнетика осадков//Палеоналря-■шость: физические основы к методы исследования. Владивосток, 30..

6. Новоселов к.И;,"Смирнов A.B., Шашканов В.А. Влияние маг-гного состояния осавдаомой смеси на магнитную анизотропии магне-гсодержащих осацков/УПалеонапряженность: физические основы и ме-iH исследования. Владивосток, 1990.

7. Смирнов A.B., Кашкаяов U.A. Режимы ориентационного намаг-чивяния осадочных горных пород как отражение исходного магнитно-

состояния осаждаемого матэриата. Депонирована в ВИНИТИ 29.10.90. 5522-В, 10 с.