Влияние разрушения горных пород при повышенном давлении на их магнитные свойства

Абсалямов, Салават Сабирьянович

Бесплатный автореферат и диссертация по наукам о земле на тему
Влияние разрушения горных пород при повышенном давлении на их магнитные свойства
ВАК РФ 25.00.10, Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых

Автореферат диссертации по теме "Влияние разрушения горных пород при повышенном давлении на их магнитные свойства"

МОСКОВСКИЙ ОРДЕНА ЛЕНИНА, ОРДЕНА ОКТЯБРЬСКОЙ РЕВОЛЮЦИИ, ОРДЕНА ТРУДОВОГО КРАСНОГО ЗНАМЕНИ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ им. М.В.ЛОМОНОСОВА

ФИЗИЧЕСКИЙ ФАКУЛЬТЕТ

На правах рукописи УДК 538.7+550.382.3

АБСАЛЯМОВ Салават Сабирьянович

ВЛИЯНИЕ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ПОВЫШЕННОМ ДАВЛЕНИИ НА ИХ МАГНИТНЫЕ

СВОЙСТВА

Специальность25.00.10 -Геофизика, геофизическиеметоды поиска полезных ископаемых

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук.

МОСКВА-2004 г.

Работа выполнена в Башкирском государственном университете

НАУЧНЫЙ КОНСУЛЬТАНТ: доктор ф. -м. н., проф. В.И. Трухнн

ОФИЦИАЛЬНЫЕ ОППОНЕНТЫ: доктор ф. - м. н., проф.

Шрейдер Анатолий Александрович П.П.Ширшова РАН (Москва) доктор ф. -м. н., проф.

Никитин Сергей Александрович МГУ, Физфак (Москва)

ВЕДУЩАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ: Институт геологии УНЦ РАН (Уфа)

Защита состоится "3" июня 2004 года в 15. часов 30 минут на заседании диссертационного совета Д 501.001.63. по геофизике при Московском Государственном Университете им М.В. Ломоносова по адресу: 119992, Москва, ГСП - 2, Ленинские Горы, д.1, строение 2, Физический факультет, ауд. ЮФА.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Физического факультета МГУ им. М.В. Ломоносова.

Автореферат разослан "01" апреля 2004 г.

Ученый Секретарь

Головков Вадим Петрович

ИЗМИР АН (Москва) Институт океанологии им.

доктор г. - м. н., проф.

диссертационного сов к. ф. - м. н.

Б . Смирнов

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Глубинные горные породы в местах их залегания в земной коре (in situ) находятся под действием квазивсестороннего литостатического давления, определяемого весом вышележащих толщ. Результаты глубокого бурения, сейсмопрофилирования и измерения реальных напряжений показывают также на присутствие повышенных направленных напряжений, вызванных геотектоническими движениями и процессами. Таким образом, горные породы земной коры находятся в сложном поле механических напряжений с присутствием горизонтальных составляющих, которые приводят к появлению касательных напряжений, вызывающих сдвиговые деформации. Воздействие неоднородных напряжений на горные породы приводит к изменению их намагниченности и, соответственно, к изменению вызываемого ее аномального геомагнитного поля. При этом наиболее существенно изменяется естественная остаточная намагниченность (1„), несущая ценную палеомагнитную информацию.

Лабораторные исследования влияния неоднородных напряжений на магнитные свойства горных пород может дать информацию о характере и величине изменений магнитных параметров пород в зависимости от величины и вида приложенных напряжений. Тем самым будет решена прямая геофизическая задача о взаимосвязи изменений напряжений, воздействовавших на породы, и магнитных свойств пород. Информация, полученная при проведении экспериментальных исследований в лаборатории, дает возможность приблизиться и к решению обратной геофизической задачи -к определению характера напряжений, воздействовавших на породы, на основе исследования намагниченности глубинных горных пород.

Намагниченность глубинных горных пород, находящихся в условиях одновременного действия литостатического давления и геодинамического напряжения, несет очень ценную геофизическую информацию о свойствах недоступного для непосредственного изучения веществах земной коры и является источником аномального магнитного поля (АГП).. Источниками АГП могут быть только намагниченные горные породы, ограниченные снизу изоповерхностыо Кюри магнитных минералов, образующие магни-тоактивной слой земной коры (MAC). Предложенные в настоящее время модели MAC основаны на интерпретации АГП и имеют неопределенности, так как решение этой обратной задачи требует знания магнитного, состоя-

ния горных пород in situ. Поэтому для получения информации о намагниченности глубинных пород земной коры, находящихся в сложнонапряжен-ном состоянии, актуальна разработка методов физического моделирования. Для решения проблем, связанных с формированием MAC земной коры, имеет большое значение экспериментальное изучение влияния сдвиговых воздействий под повышенным квазивсесторонним давлением (ВД+СД) на магнитные свойства горных пород. Сдвиговые напряжения могут приводить к частичному разрушению и раздроблению пород. Экспериментальные исследования влияния разрушения горных пород в процессе обработки в условиях ВД+СД на их магнитные свойства также актуальны для изучения формирования тектонических структур и нарушений, а также характера распределения напряжений в них. Учитывая также, что большинство рудных месторождений приурочивается к зонам повышенной тектонической активности, изучение влияния разрушения пород в процессе обработки в условиях ВД+СД на магнитные свойства горных пород позволило бы по-новому рассмотреть формирование ряда геологических (рудных) тел.

Ферримапштные включения, содержащиеся в горных породах и являющиеся носителями 1п, имеют, как правило, небольшие размеры от мкм до мм. От размеров частиц зависит величина 1„, другие магнитные параметры пород и их устойчивость по отношению к воздействию давления, температуры и магнитного поля. Изучение ферримагнитных частиц в условиях ВД+СД имеет большое значение для магнетизма горных пород в связи с тем, что «зацементированные» в породе однодоменные частицы устойчиво сохраняют в течение длительного времени несущую информацию об условиях ее образования, о древнем магнитном поле Земли.

К настоящему времени достаточно подробно изучено влияние одноосных, всесторонних и квазивсесторошшх давлений на магнитные свойства горных пород. В то же время публикации, посвященные исследованию влияния разрушения при повышенных давлениях на магнитные свойства горных пород, до начала данной работы отсутствовали. Это объясняется несколькими причинами: во-первых, трудностями изготовления и применения сложной испытательной и измерительной техники; во-вторых, необходимостью изготовления высокочувствительных установок для измерения магнитных свойств горных пород после их разрушения; в-третьих, необходимостью проведения термомагнитных исследований в вакууме, поскольку

при высоких температурах на воздухе происходит интенсивное окисление мелких ферримагнитных частиц. Поэтому в основном изучалось влияние термодинамических параметров, характерных для верхней части коры, на изменения обратимых и необратимых магнитных свойств горных пород: начальной магнитной восприимчивости (Грабовский, 1949, Нульман, 1991, Сковородкин, 1985, Kern, 1961, Kean, Day, Fuller, Scmidt, 1976, Nagata, 1966, 1970); различных видов остаточной намагниченности (Авчан, 1972, Вадковский, 1969, Грабовский, 1949, Валеев, 1988, Головков, 1967, Кар-майкл, Лебедев, 1987, Максимочкин, 1995, Познанская, 1974, Сковородкин, 1985, Савенко, 1986, Трухин, 1995, Kinoshita, 1968, Ohnaka, 1969, Stacey, 1974). Влияние повышенных давлений, характерных для средних и нижних горизонтов земной коры, изучено только на примере изменения различных видов намагниченностей. В лабораторных экспериментах остаточная намагниченность измерялась после воздействия давления и температуры. Однако глубинные породы намагничиваются и всегда находятся под воздействием повышенных давлений и высоких температур. Поэтому в последние десятилетия установлены особенности намагничивания глубинных пород, обусловленные влиянием давления и температуры на их магнито-минералогические свойства. Следует отметить, что разработанные на основе этих данных модели MAC учитывают только действие литостатического давления. Поправка на действие повышенных напряжений, вызванных тектоническими процессами и движениями, не учитывается.

Цель работы. Исследование посвящено установлению закономерностей изменения магнитных свойств горных пород и минералов различных размеров, полученных в результате разрушения при повышенном давлении и сдвиге.

В работе решались следующие задачи;

1. Разработка и изготовление специальных установок для измерения магнитных параметров горных пород после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге.

2. Исследование влияния повышенных давлений на изменения структурно - нечувствительных и структурно - чувствительных магнитных параметров (спонтанная намагниченность точка Кюри коэрцитивная

сила (Н^ и начальная магнитная восприимчивость (се^ горных пород и минералов, полученных механическим измельчением.

3. Изучение закономерностей изменения остаточной намагниченности, коэрцитивной силы, а также плотности дислокаций и температурной зависимости намагниченности насыщения порошков магнетита, гематита с различными размерами частиц, полученных разрушением их при повыше-ном давлении и сдвиге.

4. Изучение влияния разрушения при повышенном давлении и сдвиге на магнитные свойства и температурную зависимость намагниченности насыщения горных пород как континентального, так и океанского происхождения.

5. Разработка физической природы влияния разрушения при повышенном давлении и сдвиге на магнитные свойства ферримапштных минералов и горных пород. Геофизическое приложение полученных данных.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование влияния разрушения при повышенном давлении и сдвиге на магнитные свойства и температурную зависимость намагниченности насыщения фер-римагнитных минералов и горных пород океанского и контанентального происхождения.

Установлены неизвестные ранее закономерности изменения структурно-чувствительных магнитных характеристик, а также плотности дислокаций частиц магнетита различных размеров после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге.

Выявлены неизвестные ранее закономерности влияния разрушения при повышенном давлении и сдвиге на температурную зависимость намагниченности насыщения ферримагнитных минералов и горных пород. Разрушение ферримагшггаых минералов при повышенном давлении и сдвиге приводит к более интенсивным фазовым изменениям ферримагнитных минералов и содержащих их горных пород по сравнению с воздействием только повышенных давлений.

Впервые установлено уменьшение величины намагниченности насыщения ферримагнитных минералов, вызванное разрушением при повышенном давлении и сдвиге, обусловленное искажением строгой периодичности кристаллической решетки ферримагнитных включений в участках насыщенных дислокациями.

Достоверность положений и выводов работы определяется измерениями на современной высокочувствительной аппаратуре и подтверждается сравнением результатов с материалами исследований, полученных другими авторами, работающими в области физики твердого тела и магнитных явлений. Некоторые результаты нашли подтверждение в более поздних исследованиях.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Создан аппаратурно - методический комплекс, применение которого позволило впервые получить данные о магнитных свойствах пород после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге, а также расширило возможности получения информации о магнитном состоянии глубинных пород.

2. Установлены следующие закономерности влияния разрушения горных пород при повышенном давлении на их магнито - минералогические свойства:

а) уменьшение остаточной намагниченности насыщения, термоостаточной намагниченности (на 10%) и рост пьезоостаточной намагниченности (на 12%) частиц ферримагнитных минералов различных размеров после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге;

б) уменьшение величины намагниченности насыщения (до 30%) фер-римагнитных минералов после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге;

в) изменение характера температурной зависимости намагниченности насыщения, вызванного фазовыми превращениями ферримагнитных минералов горных пород, после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге;

а) уменьшение размеров ферримагнитных включений горных пород в результате разрушения;

б) искажение строгой периодичности кристаллической решетки фер-римагнитных минералов в участках насыщенных дислокациями;

в) фазовая неустойчивость ферримагнитных минералов;

4. Полученные результаты показали, что при геофизических исследованиях необходимо проводить специальный эксперимент для пород, подвергшихся к воздействию повышенных давлений и дроблению in suti.

Научно-практическая значимость работы.

Разработана специальная аппаратура для испытания образцов горных пород и минералов при повышенном давлении и сдвиге. Создан комплекс высокочувствительных измерительных установок для измерения.магнит-ных параметров пород и минералов различных размеров, полученных разрушением их при повышенном давлении и сдвиге и механического измельчения. Разработана методика измерения магнитных параметров и температурной зависимости намагниченности насыщения пород и минералов в виде порошка с различными размерами частиц.

Показана возможность физических методов исследования для получения информации о намагниченности глубинных горных пород, находящихся в сложнодеформированном состоянии.

Установлены особенности изменения коэрцитивной силы, начальной магнитной восприимчивости и закономерности разрушения остаточной намагниченности, а также изменения температурной зависимости намагниченности насыщения ферримагнитных минералов после разрушения их при повышенном давлении и сдвига. На основе полученных данных установлены особенности физического механизма влияния разрушения при повышенном давлении и сдвиге на магнитные свойства горных пород.

Данные изучения магнитных свойств пород после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге рекомендуется использовать:

- при термомагнитном анализе ферримагнитных включений, сильно деформированных в естественных условиях горных пород;

- для диагностики магнитного состояния ферримагнитных включений различных размеров горных пород, находящихся в напряженном состоянии или испытавших воздействия повышенных давлений;

- при оценке намагниченности глубинных пород, находящихся в слож-нонапряженном состоянии in situ;

- при решении проблем формирования рудных месторождений, тектонических структур и нарушений;

- при изучении характера распределения механических напряжений в тектонических структурах и нарушениях.

Вклад соискателя. Соискатель самостоятельно сконструировал и изготовил специальную испытательную и измерительную аппаратуру, разработал методику, получил экспериментальные данные, провел их интерпретацию и обсуждение. В монографиях и большей части статей, написанных с соавторами, он равноправно участвовал в решении поставленных задач, лично проделал экспериментальную часть работы, обработку полученных данных и интерпретацию результатов. При проведении оптических, рент-геноструктурных и электронно - микроскопических исследований автор разработал программу экспериментов, участвовал в получении результатов и в их обработке.

Апробация работы. Основные результаты были обсуждены и изложены на: VII, VIII Всесоюзных совещаниях по физическим свойствам горных пород при высоких термодинамических параметрах (Ереван, 1985, Уфа, 1990); II, IV съездах «Постоянное геомагнитное поле, магнетизм горных пород и палеомагнетизм» (Тбилиси, 1981, Владимир-Суздаль, 1991); семинаре по геомагнетизму института Физики Земли (Москва, 1982); XI международной конференции «Высокие давления в науке и технике» (Киев, 1987); международном симпозиуме по проекту И-3 КАПГ «Геофизическое строение земной коры» (Махачкала, 1990); Всероссийской конференции «Физика конденсированного состояния» (Стерлитамак, 1997); II международной конференции «Университетское образование» (Москва, 1998); региональной конференции «Резонансные нелинейные явления в конденсированных средах» (Уфа, 1999); международной конференции «Современное состояние теории и практики сверхпластичности материалов» (Уфа, 2000); XVIII международной школе-семинаре НМММ (Москва, 2002); международном семинаре «Палеомагнетизм и магнетизм горных пород» (Бо-рок, 2002), неоднократно на геомагнитном семинаре физфака МГУ с 1983 по 2003 г., а также на ежегодно проводимых итоговых научных конференциях Отделения наук о Земле АН РБ с 1997 г. по 2004 г.

Публикации. По результатам диссертации опубликованы две монографии, учебное пособие и 41 работа.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, семи глав, заключения и списка используемой литературы, включающего 257 наименований, содержит 247 страниц, 98 иллюстраций и 16 таблиц.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении излагается современное состояние проблемы, обосновывается актуальность темы, формулируются цели исследований и его научная новизна, перечисляются основные положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведен анализ современного состояния лабораторных экспериментов по влиянию повышенных давлений и высоких температур на магнитные свойства горных пород. Вопросы влияния термодинамических факторов на магнитные свойства горных пород рассматривались в публикациях Г.М. Авчана, В.Н. Вадковского, К.А. Валеева, В.П. Головкова, И. Кармайкла, Т.С. Лебедева, В.И. Максимочкина, Н.Ф. Познанской, Ю.П. Сковородкина, Б.Я. Савенко, В.И. Трухина, Н. Kinoshita, M. Ohnaka, F.D. Stacey и др. Изучалось влияние одноосных и квазивсесторонних давлений на обратимые и необратимые изменения начальной магнитной восприимчивости на образование и разрушение различных видов остаточной намагниченности. Исследованы закономерности изменения сео и остаточной намагниченности в слабом магнитном поле, остаточной намагниченности насыщения и термоостаточной намагниченности под давлением до 100 МПа и температур до 200°С, а также влияние давлений до 50 МПа и температур до 150° С на вязкое намагничивание горных пород. Большинство этих исследований проводились с целью оценки сейсмомаг-нитного эффекта с использованием небольших по величине давлений (менее 100 МПа). Теоретически смоделированы изменения магнитных параметров ферримагнитных минералов и горных пород при повышенных термодинамических параметрах, которые также представляют интерес при изучении глубинного строения земной коры. Таким образом, к настоящему времени выявлены основные закономерности влияния Р и Т, характерных для верхних горизонтов земной коры, на намагниченность горных пород. Влияние повышенных давлений, характерных для средних и нижних горизонтов земной коры, исследовано только на необратимые изменения остаточной намагниченности.

В последних работах В.И. Трухина, В.И. Максимочкина, К.А. Валеева установлены закономерности поведения намагниченности в слабом магнитном поле в условиях повышенных давлений до 400 МПа и температур до 600°С, характерных для горизонтов континентальной коры до 16 км и океанской коры до 8 км. Эти данные позволили оценить изменения магни-томинералогических свойств и намагниченности пород, обусловленные ростом давления, температуры и на основе их построить модели MAC океанской и континентальной коры.

Изучением пьезомагнитных параметров горных пород в зависимости от размеров ферримагнитных включений занимались F.D. Stacey, M. Ohnaka, Н. Kinoshita, В.И. Максимочкин. В то же время следует отметить, что отсутствуют публикации, посвященные изучению особенностей остаточной намагниченности, магнитной восприимчивости порошка магнетита с различными размерами частиц в условиях ВД+СД. Практически не исследовано влияние повышенных давлений на плотность дислокаций и коэрцитивную силу ферримагнитных минералов с различными размерами частиц.

В последние годы интенсивно исследуются физические свойства веществ с нанокристаллической (НК) и субмикрокристаллической (СМК) структурой, полученных интенсивной сдвиговой деформацией под повышенным давлением. Установлено, что в НК, СМК состоянии изменяются не только гистерезисные свойства ферромагнетиков, но и величины намагниченности насыщения и точки Кюри. К настоящему времени изучены ферромагнетики с СМК, НК структурой, в которых ферромагнитный порядок обусловлен прямым обменным взаимодействием. В то время как магнитные свойства ферримагнетиков с НК, СМК структурой, в которых магнитный порядок обусловлен косвенным обменным взаимодействием, изучены недостаточно. Поэтому данные изучения магнитных свойств ферримагне-тиков после обработки в условиях представляет интерес, как для физики магнитных явлений, так и для магнетизма горных пород.

Анализ литературных данных показывает, что в настоящее время также не изучено влияние сдвигового воздействия под повышенным давлением на температурную зависимость намагниченности насыщения горных

пород. Результаты этих исследований интересны тем, что по характеру зависимости и по величине точки Кюри обычно определяют фазовый

состав ферримагнитной фракции. При этом предполагают, что повышенные давления не влияют на характер кривых СЬ(Т).

Во второй главе описаны специальная аппаратура для испытания горных пород в условиях ВД+СД, а также комплекс высокочувствительных магнитометрических установок (автоматический вибрационный пьезомаг-нитометр, автоматические магнитные микровесы и др.). Приведена методика измерения магнитных параметров порошков ферримагюггаых минералов, полученных обработкой в условиях ВД+СД. Описывается породы, данные термомагнитного анализа фазового состава и магнитоминералоги-ческие характеристики их ферримагнитной фракции. Оценены погрешности измерений.

Для решения поставленных задач автором и при его непосредственном участии был создан комплекс высокочувствительных магнитометрических установок, позволяющих изучать закономерности основных магнитных параметров горных пород после обработки их в условиях ВД+СД.

Описаны автоматические вибрационные термомагнитометры и пьезо-магнитометры, позволяющие измерять магнитные параметры горных пород при одновременном действии температуры до 700°С, давления до 200 МПа и магнитного поля до 800 кА/м [21, 22]. Погрешность измерения величины напряженности магнитного поля не превышала 1%, величины намагниченности насыщения - 3%.

Описаны изготовленные при непосредственном участии автора автоматические магнитные микровесы, позволяющие изучать температурную зависимость (до 800°С) намагниченности насыщения пород на воздухе и в вакууме 1,5 10'3Па в магнитном поле с напряженностью 240 кА/м [23].

Начальная магнитная восприимчивость горных пород под повышенным давлением измерялась на установке, основанной на индукционном методе [9]. Установка позволяла измерять се„ в скомпенсированном магнитном поле Земли в направлениях параллельно и перпендикулярно относительно оси давления.

Повышенное давление создавалось гидравлическим прессом, который изготовлен из немагнитных металлов и сплавов. Исследуемый образец в виде диска высотой 1 мм и диаметром 10 мм помещался в цилиндрическую камеру из титана и сжимался с обеих сторон до давлений 1,2 ГПа вдоль цилиндрической оси. Сдвиговое воздействие на горную породу под повы-

шенным квазивсесторонним давлением смоделировано на установке Брид-жмена [13]. Эти условия создаются в зоне соприкосновеши двух наковален, одна из которых крепится к верхнему пуансону, а вторая жестко связана с поворотной станиной.

Сдвиговое воздействие под давлением пород производилось по схемам:

и .р;а;а;р;,р;а;<г;р0-,~-,р;а:а;р-, ап_х <ап

Знак «+» означает приложение давления Р или начало сдвигового воздействия а знак «-» означает снятие давления или окончание сдвигового воздействия.

Описаны объекты изучения: природные моно — и поликристаллы магнетита, гематита из месторождений Урала, Кольского полуострова (Слю-дорудник, Ковдорское, Малый Куйбас, Шабры). Приведены данные химического, спектрального, а также рентгеноструктурного и термомагнитного анализов. Порошки ферримагнитных минералов различной крупности были получены сдвиговым воздействием под повышенным давлением, измельчением в агатовой ступке и в шаровой мельнице, а также с применением ультразвукового диспергатора. Разделение частиц по размерам производилось просеиванием через сито с различными размерами ячеек, а частиц

меньше 45 мкм — седиментационным методом. Для исследований при повышенных давлениях порошки ферримагнитных минералов были равномерно диспергированы в пластмассе с пятипроцентным коэффициентом весового заполнения, чтобы приблизиться к распределению магнитных включений в породах. Для температурных исследований порошок диспергирован в цементе.

Для измерения магнитных параметров горных пород использованы фотокомпенсационный астатический магнитометр (ФАМ), измеритель остаточной намагниченности ИОН-1, измеритель начальной магнитной восприимчивости ИВМ-2 и шщукционный измеритель магнитной восприимчивости. Чувствительность ФАМ по магнитному моменту - 0,15 А/м, чувствительность ИМВ по магнитной восприимчивости - 0,063 ед. СИ. В качестве эталонов для градуировки вибрационного магнитометра использовались образцы никеля. Эталоном магнитной восприимчивости служила величина соли Мора. Для ФАМ погрешность измерения намагниченно-

сти составляет 0,5%. Относительная погрешность измерения се0 на ИВМ-2 и индуктивном измерителе восприимчивости составляла 2 и 1%. Погрешность определения намагниченности вибрационным магнитометром не превышала 1%. Погрешность измерения температуры хромель-копелевой термопарой, соединенной дифференциальной схемой, составила 1,5%.

В третьей главе приведены данные изучения пьезомагнитных свойств ансамбля частиц магнетита, полученных механическим измельчением. Изучены закономерности разрушения остаточной намагниченности насыщения (Iri), термоостаточной (1Г/), идеальной остаточной намагниченности

и образования пьезоостаточной намагниченности порошка магнетита при повышенных давлениях (ВД) в зависимости от размеров частиц (от 0,05 до 170 мкм), от длительности (до двух часов) отжига на воздухе, в вакууме (5-10"3 Па). Проведено сравнительное изучение Irt и идеальной остаточной намагниченностей (1„) порошка магнетита многодоменных и од-нодоменных частиц при повышенных давлениях. Установлено, что необратимое разрушение 1„ И мелких частиц магнетита после воздействия ВД меньше по сравнению с крупными частицами. В частности, необратимые уменьшения Irs, Irt для порошка магнетита со средними размерами частиц 170 мкм после воздействия давления 100 МПа составляют 72 и 57% первоначальной величины. В то же время воздействие той же величины давления приводит к незначительному уменьшению (до 3%) величин Irs, Irt для порошка с размерами частиц 6 мкм. С увеличением температуры от 600 до 700°С и длительности отжига на воздухе (до двух часов) происходит рост устойчивости порошка магнетита по отношению к воздействию ВД

При отжиге их в вакууме наблюдается обратная закономерность. При увеличении плотности дислокаций от 0,8-1015 до 9-105 м-2 частиц магнетита величина необратимого разрушения /„ и Irt после воздействия давления 120 МПа уменьшается на 12%. Стабильность многодоменных частиц магнетита по отношению к воздействию давления меньше по сравнению с устойчивостью Irt■ Термоостаточная и идеальная остаточная намагниченности однодоменных частиц магнетита обладают одинаковой стабильностью.

Изучены обратимые и необратимые изменения при ВД -порошка магнетита в зависимости от размеров частиц, исходного магнитного состояния и дефектной структуры. Обратимые и необратимые изменения при измерении ее величины параллельно оси давления для образцов из ну-

левого состояния (НС) на 3% меньше, чем для частиц из абсолютно нулевого состояния (АНС). Обратная зависимость установлена при измерении се0 перпендикулярно к оси давления. Для наиболее мелких частиц (0,05 мкм) магнетита обратимые и необратимые изменения се0 не зависят от исходного состояния. Интенсивность изменения се„ порошка магнетита со средними размерами частиц 35 мкм с плотностью дислокаций 0,8* 105 м"2 после наложения давления 1200 МПа на 3% больше, чем для частиц с более дефектной структурой с плотностью дислокаций 9-1015 м-2.

Известно, что разрушение частиц магнетита с многодоменной структурой под воздействием повышенных давлений обусловлено смещением доменных границ и ростом объемов зародышей перемагничивания. Затруднение смещения доменных границ и роста зародышей обратной намагниченности с уменьшением размеров магнетитовых частиц приводит к увеличению стабильности /„ по отношению к воздействию давления. В мелких ферримагнитных частицах разрушение /„ при наложении ВД осуществляется преимущественно за счет вращения векторов спонтанной намагниченности доменов. Это обеспечивает высокую стабильность 1п мелких частиц магнетита. Затруднение смещения доменных границ высокими барьерами внутренних напряжений в частицах с сильно дефектной структурой также приводит к увеличению стабильности

В процессе образования ферримагнетик проходит интервал температур, где он обладает высокой величиной магнитное упорядочение в нем не начинается одновременно по всему объему частиц, а лишь в ее отдельных областях (в зародышах перемагничивания). Магнитные моменты этих областей совпадают с направлением магнитного поля. Следует отметить, что поля рассеяния, создаваемые магнитными моментами зародышей перемагничивания, появляются раньше, чем энергетические барьеры, задерживающие доменные границы. При последующем охлаждении в процессе роста и стыковки границ этих областей возникает доменная структура. Таким образом, отличается от других видов остаточных на-магниченностей упорядоченным расположением магнитных моментов зародышей перемагничивания. При образовании создается магнитная текстура антипараллельно ориентированных друг к другу магнитных моментов зародышей перемагничивания. Следовательно, различие в устойчивости по отношению к воздействию давления обусловлено различием

исходного магнитного состояния. В однодоменных частицах магнетита вследствие одинакового исходного магнитного состояния И /н различие в их зависимостях 1Г£Р) и/п(Р) не наблюдается.

С учетом внутренних <г, и внешнихр напряжений было получено выражение для градиента граничной энергии у в пределах упругой деформации

В сильно дефектной частице сг, »р, поэтому наложение внешнего напряжения р вызывает малое относительное изменение dy/dxt следовательно, малые необратимые и обратимые уменьшения сеа. В менее дефектных частицах приложение той же величины р (p—uj существенно перераспределяет «геометрию» внутренних напряжений, тем самым вызывая значительное уменьшение се„. Длительное воздействие переменного магнитного поля при создании НС в образце частично уничтожает зародыши перемаг-ничивания, что приводит к уменьшению величины се„. Затруднение возникновения и роста зародышей перемагничивания приводит к меньшему изменению се0 образца из НС при наложении ВД. В однодоменных частицах магнетита отсутствие различия между состояниями НС и АНС приводит к совпадению кривых

На основе полученных данных установлено, что магнитные свойства многодоменных и однодоменных частиц магнетита при ВД и ВД+СД резко отличаются. Поэтому эти различия в поведении частиц в вышеназванных условиях можно использовать как пьезомагнитный критерий для диагностики магнитных состояний магнетитовых включений горных пород. Преимущество предложенного критерия состоит в том, что для выявления особенностей доменной структуры ферримагнитных включений не используется нагрев. Другим важным преимуществом является то, что этот критерий можно использовать для оценки магнитного состояния ферримагнит-ных включений пород, находящихся в напряженном состоянии или испытавших воздействие повышенных давлений.

Исследовано влияние длительности действия повышенных давлений при высоких температурах на величину и стабильность парциальной тер-

[29]:

3 tf(Q, + р)

моостаточной намагниченности магнетита. Установлено, что образование парциальной /г/ под давлением приводит к уменьшению ее величины по сравнению со случаем без давления. При этом стабильность парциальной 1Л

по отношению к воздействию переменного магнитного поля возрастает с увеличением длительности выдержки под давлением. Полученные результаты объяснены на основе микромагнитной модели диффузионного последействия.

В четвертой главе приводятся:

а) результаты изучения закономерностей разрушения и образования остаточной намагниченности порошка магнетита после обработки в условиях ВД+СД;

б) данные влияния обработки в условиях ВД+СД на коэрцитивную силу и разрушающее поле порошка магнетита с различными размерами частиц;

в) описание метода гармонического анализа дифракционной линии для оценки плотности дислокаций в частицах магнетита после ВД (приводятся данные, полученные этим методом).

Впервые установлено, что разрушение /„ и а также образование 1гр частиц магнетита различных размеров в процессе обработки ВД+СД происходит интенсивнее по сравнению с действием одного лишь ВД. Например, разрушение порошка магнетита со средними размерами частиц 63, 22 и I мкм после наложения давления 100 МПа на 10% меньше по сравнению с воздействием ВД+СД. При этом наиболее интенсивное (более 50%) разрушение происходит при малых углах поворота (до 10°) наковален. Стабильность магнетита по отношению к воздействию давления и

переменного магнитного поля, предварительно обработанных в условиях ВД+СД, выше, чем после обработки их в условиях только ВД. Например, для образца 859/6 в исходном состоянии уменьшение после воздействия давления 160 МПа составляет 95%, а для предварительно отработанного воздействием давления 2 ГПа образца - 55% и дл я образца, испытавшего сдвиговое воздействие под давлением 2ГПа - 15%.

В результате определения плотности дислокаций в частицах магнетита гармоническим анализом дифракционной линии установлено, что зависимость р(Р) нелинейная. При этом наиболее интенсивный рост (в 17 раз) ее величины наблюдается в крупных частицах магнетита со средним

размером, 170 мкм. После воздействия ВД 1,2 ГПа величина р в крупном порошке, (170 мкм) магнетита увеличивается от 0,8 1015 ДО 13,5 1015м"2. Следует отметить, что рост величины р начинается после приложения малых давлений. В порошках же с размерами частиц 63 мкм и 0,05 мкм величина рдо давления 600 МПа остается практически неизменной и начинает увеличиваться в интервале давлений от 600 МПа до 1,2 ГПа. Для порошка магнетита со средними размерами частиц 0,05 мкм величина р увеличивается только в 2 раза.

Сдвиговое воздействие под повышенным давлением (1 ГПа) порошка магнетита с крупными частицами (63 мкм) приводит к интенсивному росту Нс по сравнению с мелкими (рис. 1). Наибольший рост величины Нс происходит при малых углах поворота наковален. При изменении угла от 0 до 180° величина многодоменных частиц магнетита увеличивается от 16,8 до 30,4 кА/м. При угле поворота 720° величина Нс составляет 34,4 кА/м, что в два раза больше значения исходного состояния. Сдвиговое воздействие под повышенным давлением не влияет на величину Нс мелких (0,05 мкм) частиц магнетита. В табл. 1 приведены данные НсПНс магнетита Ковдорского месторождения в исходном состоянии и после обработки в условиях ВД и ВД+СД. Как видно для всех образцов, отобранных из'раз-личных глубин, наблюдается увеличение Нс И Н„ после обработки в условиях ВД и ВД+СД. Например, для обр. 859/6 рост Нс И Не- после сдвигового воздействия под давлением (1500 МПа, 720°) составляет 8,9 и 3,3 раз. -

В процессе сдвигового воздействия под давлением происходит не только создание новых дефектов, но и интенсивное уменьшение размеров частиц за счет их раздробления. Образование сильно дефектной структуры с высокой плотностью дислокаций и уменьшение размеров частиц за счет их дробления вызывают увеличение Не, На- и уменьшение се0 магнетита. Дис-

локации кристаллической решетки и их скопления, возникшие в большом количестве в объеме частиц, создают значительные барьеры на пути смещения границ магнитных доменов, продвигающихся под действием внешнего магнитного поля или давления. При описании результатов подчеркнуто, что после обработки в условиях ВД+СД наиболее интенсивный ростД"с, , образование и разрушение происходят при малых углах пово-

рота наковален. Такое поведение магнитных параметров, по-видимому, объясняется тем, что в процессе обработки магнетита в условиях ВД + СД во-первых, плотность дислокаций в объеме включений увеличивается: до определенного значения и, во-вторых, уменьшение размеров частиц?при дроблении также происходит до определенного предела.

Таблица 1

Магнитные параметры магнетита Ковдорского месторождения в исходном состоянии и после обработки в условиях В Д и ВД+СД

Образец Вид обработки Oi, Ам^КГ сг„ /о> Не, КА/М Нт кА/м

859/6 исходный 92 0,03 3,12 16,4

1500 МПа 88,2 0,08 11,5 28,9

1500МПа,720° 73,6 0,42 27,7 53,5

877/6 исходный 85,1 0,03 3,3 15,3

1500 МПа 81,7 0.07 6,5 23,6

1500МПа, 720° 68,9 0,36 11,Ь 56,4

2000 МПа, 720° 58,7 0,41 28,4 51,6

1048/6 исходный 88,6 0,03 3,3 17,4

2000 МПа 78,0 0,13 10,4 30

2000 МПа, 720° 62,9 0,28 22,7 71,6

Постоянство величины Нс однодоменных (ОД) частиц магнетита в различных режимах сдвигового воздействия под давлением, по-видимому, связано, во-первых, с тем, что в ОД частицах из энергетических соображений доменные границы не возникают, поэтому их перемагничивание осуществляется исключительно путем вращения вектора спонтанной намагниченности доменов. Во-вторых, в удлиненных частицах в основном величину Нс определяет анизотропия формы. В-третьих, ОД частицы обладают наибольшей Нс среди частиц других размеров, поэтому дальнейшее уменьшение размеров частиц из-за разрушения после ВД+СД также не приводит к увеличешда величины

В пятой главе приведены результаты исследований магнитных свойств магнетита и гематита в исходном состоянии и после их обработки в условиях ВД+СД:

а) температурные зависимости намагниченности насыщения;

б) кривые намагничивания и гистерезисные свойства;

в) микроструктуры образцов, изученных методом оптической микроскопии;

г) фазовый состав пород и минералов в исходном состоянии и после обработки их в условиях ВД+СД, определенных рентгеноструктурным методом.

Кривые температурной зависимости намагниченности насыщения магнетита в исходном состоянии и после обработки в условиях ВД+СД приведены на рис. 2. Обработка магнетита в условиях ВД+СД сопровождается уменьшением величины о", (табл. 1). После цикла «нагрев-охлаждение» наблюдается снова увеличение и при комнатной температуре величина а, меньше исходного значения на 15%. Интенсивность уменьшения ст, (до 30%) зависит от величины приложенного повышенного давления и угла поворота наковальни. Величина точки Кюри, определенная по кривой нагревания 2 (рис. 2), равна 580°С, в то же время ее значение, определенное по кривым 1 и 3, составляет 570°С. Следует отметить, что обработка в условиях ВД+СД магнетита приводит также к изменению характера зависимости

Известно, что для ферримагнетиков характерно существование спонтанно намагниченных подрешеток и магнитный порядок в них обусловлен косвенным обменным взаимодействием, которое осуществляется через ионы кислорода. Результирующий магнитный момент ферримагнетика представляет собой разность магнитных моментов подрешеток и определяется

энергией косвенного обменного взаимодействия (АК1Кв)- Сдвиговое воздействие под давлением приводит к созданию в частицах магнетита сильно деформированных областей с высокой плоткостью дислокаций. В этих областях частиц с высокой плотностью дислокаций среднее расстояние между атомами из-за искажения кристаллической решетки увеличивается. Зависимость Акосв от расстояния между атомами приводит к уменьшению величины, и, следовательно, к затруднению удержания ферримагнитного упорядочения в этих участках. Искажения строгой периодичности кристаллической решетки в местах накопления дислокаций, вызванных обработкой в условиях ВД+СД, приводят к уменьшению результирующего магнитного момента в ферримагнетиках. Частичное восстановление (до 15%) величины иг магнетита после нагрева и охлаждения в вакууме объясняется отжигом дефектов. При высоких температурах в результате отжига неравновесные (насыщенные дислокациями) участки объема частиц переходят в равновесные состояния.

Известно, что гематит является антиферромагнетиком со

слабым ферромагнетизмом, образованным небольшой неколлинеарностью магнитных моментов подрешеток. Гематит устойчив при нагревах до высоких температур, и кривые ^¡(Т) для крупнокристаллического гематита при нагревании и охлаждении совпадают. Кривые <Г3(Т) гематита после сдвигового воздействия под давлением, снятые при нагревании (кривая 1) и остывании (кривая 2) образца в вакууме, приведены на рис. 3. Установлено уменьшение величины а, гематита (до 42%) после обработки в условиях ВД+СД (1 ГПа, 720°). Характеры кривых ах(Г) гематита не только отличаются друг от друга, но и не совпадают с подобной кривой для исходного образца, При нагреве в вакууме порошка гематита, полученного обработкой в условиях ВД+СД, в определенной области температур происходит резкий рост (в 5,7 раз) намагниченности. Резкое увеличение величины а также наличие максимума на кривой нагрева объясняется переходом определенной доли (до 2%) порошка гематита в маггемит/^^е^О,^ и магнетит. Подтверждением этого факта является то, что экстраполяция крутого участка кривой иа(Г) дает температуру 575°С, совпадающую с Тс магнетита. Наличие небольшой ступеньки на кривой с/Г) после максимума свидетельствует о том, что в порошке остаются достаточно крупные кристаллиты которые стабильны и не переходят в маггемит и магнетит.

Присутствие намагниченности после ступеньки (выше 675°С) также показывает, что определенная доля порошка, по-видимому, самая мелкая (меньше 1 мкм), восстанавливается при нагреве в вакууме до железа. Это подтверждается тем, что уменьшается до нуля только при 760°С, которая является Тс железа. Расчеты подтверждают, что превращение гематита в маггемит и магнетит происходит только в самых мелких частицах, которые составляют всего 2%. Основная часть порошка состоит из более крупных частиц, в которых остается стабильным. В крупных частицах интенсивность превращения значительно меньше, и в них постепенно переходит в Р^е^Оз, а затем - в Ре^О^ Дифракционные максимумы, 1 принадлежащие маггемшу и магнетиту, очень слабые. Это также свидетельствует о том, что при длительности отжига 15 мин. только мелкие (<0,5 . мкм) частицы а-Ре20з успевают превращаться в маггемит и магнетит. Еще более мелкие частицы гематита восстанавливается до железа.

Установлено, что после длительной выдержки при комнатной температуре на воздухе (6 мес.) характер кривой ^(Т) порошка гематита после обработки в условиях ВД+СД также изменяется (рис. 4). На кривой нагревания в интервале температур 560-580°С появляется ступенька. При даль-

200

400

600

нейшем повышении температуры величина сг, уменьшается и достигает нуля только в интервале 760-780°С, близком к Тс железа. При длительной выдержке на воздухе при комнатной температуре структурное, неравновесное состояние частиц гематита, созданное интенсивным сдвиговым воздействием под давлением, восстанавливается за счет фазовых превращений с образованием магнетита и железа.

В шестой главе приводятся данные изучения влияния сдвигового воздействия под повышенным давлением на магнитные характеристики и на температурную зависимость намагниченности насыщения базальтовых порфири-тов (Камчатские туфы), железистых кварцитов и магнетитовых руд При-имандровского железорудного района Кольского полуострова.

Кривые температурной зависимости намагниченности насыщения железистых кварцитов в исходном состоянии и после сдвигового воздействия под повышенным давлением приведены на рис. 5, 6.

В ИСХОДНОМ СОСТОЯНИИ-

кривые записанные

при нагревании и охлаждении образца, совпадают. Следует отметить, что по .,, характеру кривых (^(Т)

трудно установить присутствие маггемита в этих железистых кварцитах. Хотя на это указывает лишь

т,°с

Рис.5. Температурная зависимость а, железистых кварцитов в исходном состоянии.

200

400

600

Т,°С

Рис.6. Температурная зависимость с, железистых Vкварцитов после ВД+СД.

более пологий характер изменения кривой нагревания и охлаждения, а также повышенное значение точки Кюри по сравнению с Тс магнетита. После обработки в условиях ВД+СД (1 ГПа, 720°) уменьшение (Гц образца К-236/592 для составляет 18,5%, а после воздействия повышенного давления 1 ГПа - 8,6%. Величина образца К-236/592 в исходном состоянии равна

I,44 кА/м. После воздействия повышенного давления 1 ГПа значение увеличивается в

II,8 раз и равно 17,1 кА/м. Обработка в условиях ВД+СД приводит к значительному увеличению величины Нс до 25,1 кА/м, которая превышает его значение в исходном состоянии в 17,4 рааза. Таким образом установлено, что после обработки в условиях ВД+СД уменьшение величины и увеличение значений железистых кварцитов происходит интенсивнее по сравнению с воздействием одного лишь давления

Наличие ступеньки на кривой нагревания образцов на рис. 6 указывает, что в процессе нагрева в железистых кварцитах в температурном интервале резкого спада намагниченности происходит окисление маггемита до гематита, который имеет значительно меньшую величину намагниченности насыщения. Дальнейшее изучение зависимости этого процесса частиц порошка показало, что основным контролирующим фактором фазового

перехода маггемита в гематит при нагреве на воздухе является размер частиц. Уменьшение размеров частиц порошка способствует увеличению доступа кислорода из-за относительного увеличения доли поверхности и тем самым вызывая более интенсивный фазовый переход маггемита в гематит. Поэтому окисление маггемита до гематита в железистых кварцитах после обработки их в условиях ВД+СД происходит в узком интервале температур с большим спадом величины намагниченности насыщения.

Установлено, что температурные зависимости намагниченности насыщения образцов Камчатских туфов в исходном состоянии и после сдвигового воздействия под давлением существенно различаются (рис. 7, 8). На кривой нагревания образца, подвергнутого воздействию ВД+СД, появляется участок в виде «хвоста», высота которого составляет 24% от величины намагниченности насыщения в исходном состоянии. Наличие «хвоста» связано с выделением ферримагнитной фазы с большим значением точки Кюри. Анализ хода кривой остывания образца указывает на то, что она состоит из магнетита, потому что температура исчезновения намагниченности образца совпадает с Те магнетита. Обработка в условиях ВД+СД способствует более интенсивному окислению при нагреве титаномагнетита, содержащегося в Камчатских туфах, на магнетит и ильменит. Одной из причин такой активности, по-видимому, является то, что из-за уменьшения размеров ферримагнитных включений в результате раздробления в условиях ВД+СД образец обладает развитой поверхностью, и контакт с кислородом приводит к более интенсивному окислению. Увеличение интенсивности распада титаномагнепгга образца, подвергнутого воздействию ВД+СД также вызвано особенностями самой структуры, поскольку частицы порошка после ВД+СД характеризуется значительной объемной долей поверхности и высокой плотностью дефектов. По-видимому, именно это обстоятельство приводит к облегчению диффузии атомов кислорода в образцах, подвергнутых ВД+СД.

Установлено, что характер кривых магнетитовых руд Прииманд-ровского месторождения определяется расположением места отбора от тектонического нарушения. Кривые образцов, отобранных с участков, удаленных от тектонического контакта, близки к зависимости магнетита. Кривые для образцов, отобранных в непосредственной близости

от тектонического контакта, становятся более пологими. На кривой нагревания и охлаждения появляется «хвост» и величина достигает нуля в области температур 760-770°С. Для образца, взятого из зоны контакта, высота «хвостовой» части значительно больше (рис. 9). Таким образом, магнитный минерал магнетитовых руд, взятых из зон тектонических нарушений, состоит из двух магнитных фаз. Первая фаза имеет точку Кюри 580°С, что соответствует значению магнетита. Вторая фаза имеет соответствующую точку Кюри железа.

В седьмой, главе приведены результаты исследования магнитных свойств подводных базальтов Красного моря и перидотитового серпентинита (гипербазита) Южного Урала после сдвигового воздействия под повышенным давлением.

Установлено, что величины естественной остаточной намагниченности фактора Кенисберга и магнитной восприимчивости подводных базальтов Красного моря (в дальнейшем - базальты) для одного и того же блока сильно зависят от места выпиливания образца. Установлено, что величина базальтов стабильна по отношению к воздействию давления и переменного магнитного поля.

Ферримагнитные фракции базальтов имеют Тс, лежащую в интервалах 200-300°С и 500-600°С. Первый интервал относится к первичной титаномагнетитовой фракции базальтов, которая является основным носителем /„ (рис. 10). Установлено, что высокая стабильность 1„ обусловлена устойчивостью намагниченности первичной титаномаг-нетитовой фракции с Тс ниже 300°С.

Обработка базальтов сдвиговым воздействием под давлением приводит к изменению характера температурной зависимости намагниченности

0 200 4ПП 600 800

т,°с

Рис. 9. Температурная зависимость о, пород из зон тектонических разломов.

насыщения. На кривой нагревания 1 (рис. 11) появляются ступеньки в области температур 525 - 550, 650 -675 и 730-760°С, близких к Тс магнетита, гематита и железа. Установлено, что уменьшение размеров фер-римагнитных включений базальтов в результате раздробления их в процессе обработки в условиях ВД+СД, с одной стороны, способствует при нагреве на воздухе увеличению интенсивности окисления титано-магнетита с образованием магнетита и ильменита. С другой стороны, образование в результате обработки в условиях ВД+СД сильно деформированных участков с высокой плотностью дислокаций в частицах приводит к

фазовой неустойчивости оксидов железа с частичным: восстановлением их до железа.

Изучены магнитные свойства и температурная зависимость намагниченно-ста насыщения гипербазитов гор Крака, слагающих крупный останец шарьяжа Зила-ирского синклинория после сдвигового воздействия под давлением. Об исключительно мощных тектонических напряжениях, существовавших при формировании гор Крака, свидетельствует наличие тектонических брекчий, катаклазитов и тонкополосчатых ми-лонитов. Основание и краевые части Кракинского шарьяжа получили более высокую степень тектонической переработки по сравнению его цешраль-

ной частью. Магнитные свойства гипербазитов зависят от места отбора образца из блока гипербазита. Величины магнитных параметров и

с„/<ук) образцов го краевой (в дальнейшем - обр. I) и центральной (в дальнейшем - обр. II) части блока гипербазита различаются. Значения магнитных параметров также зависят от направления измерения относительно ориентированной катакластической структуры. Величина намагниченности насыщения обр. I меньше значения намагниченности насыщения обр. II на 17% (табл. 2).

Таблица 2

Магнитные параметры гипербазитов гор Крака

место отбора образца НСу кА/м Cr/0i0 о» в усл. ед.

обр. I край (в продольном направл.) 13.4 0.15 8.8

край (в поперечном направл.) 14.9 0.17 8.8

обр.П центр (в продольном направл.) 11.4 0.17 10.6

центр (в поперечном направл.) 11.6 0.18 10.6

Кривые <rs(T) образца гшгербазита в исходном состоянии, снятые в процессе нагревания и остывания, не совпадают (рис. 12). Характеры кривых (Г,(Т), снятых при нагревании обр. I и II, отличаются. Величина температуры Кюри, определенная по кривым нагревания 1 и 2 составляет 600 и 590°С соответственно. На кривой cr/Г) обр. I в области температур от 150 до 310°С имеется «горб». На кривой Os(T)t соответствующей обр. II, этот наличие «горба» практически не заметен. Присутствие «горба» на кривой нагревания в области температур от 150 до 310°С обусловлено тем, что в этом интервале температур при нагреве на воздухе происходит упорядочение ионов, в кристаллической решетке у^егОз, которое обычно сопровождается ростом величины намагниченности насыщения.

После обработки обр. I и II в условиях ВД+СД (1000 МПа, 720°) величина намагниченности насыщения уменьшается на 10%. Кривые (Г^Г) обр. I и II/снятые в процессе нагревания и остывания, также не совпадают (рис. 13). Величина для обр. I и П, определенная по кривым нагревания и остывания, составляет 600°С. Кривая гипербазита после воздействия ВД+СД достигает нуля в интервале температур 670-680°С.

Обработка гипербазитов в условиях ВД+СД приводит не только к изменению их структурного состояния, но и вызывает изменение фазового

состава ферримагнигных минералов. Об этом свидетельствуют изменение характера температурной зависимости намагниченности насыщения и перераспределение интенсивности дифракционных максимумов, изменение их профилей (рис. 14 а, б). В результате обработки в условиях ВД+СД наблюдается увели. Температурная зависимость а, чение интенсивности дифракционных максимумов

(200), (220), соответствующих вюститу (РеО). При последующих нагревах на воздухе наиболее мелкие включения вюстита разлагаются на магнетит и железо, которые затем окисляются до гематита. Это подтверждается тем, что намагниченность насыщения образцов гипербазитов после воздействия ВД+СД достигает нуля только в интервале температур 670-680°С.

В данной ' главе также приведены результаты изучения зависимости е(Т) в молодых породах Камчатки, формировавшихся в естественных условиях в сложном . поле механических напряжений с присутствием горизонтальных составляющих, (рис. 15). Как показывают лабораторные исследования, на кривой нагревания образцов этих пород имеется «хвост» и полное исчезновение намагниченности насыщения происходит только при температуре 760°С, которая совпадает с Те железа. Таким обра-

зом, впервые обнаружено и установлено, что в составе ферримагнитных минералов горных пород Камчатки из зон субдукции имеется железо.

Современные модели магнитоактивного слоя земной коры предсказывают существование высоко намагниченного слоя океанской коры на глубинах 7-8 км, сложенного серпентинизированными перидотитами (гипер-базитами). Этот слой залегает на глубине, где температура приближается к температуре Кюри магнетита, и поэтому намагниченность его должна быть достаточно мала. Однако у магнетитовой фракции, подвергнутой сильному

сдвиговому воздействию под повышенным давлением (такие динамические условия характерны для формирования серпентинитов), возможно существование довольно высокой намагниченности индуктивной природы. За счет образования железа в ферримаг-нитных включениях с сильно дефектной структурой спад величины термонамагниченности, обусловленный ростом температуры и давления, на глубине 7-8 км может смениться его ростом. В данной работе установлено, что обработка в условиях ВД+СД приводит к увеличению содержания вюстита (¥вО) в гипербазите В частицах малых размеров оксиды железа после обработки в условиях ВД+СД являются химически неустойчивыми. Поэтому наиболее мелкие частицы ¥вй (< 1 мкм) восстанавливаются с образованием железа Установлено также, что обработка в условиях

ВД+СД подводных базальтов Красного морд образуется магнетит, железо.

Образование в результате обработки в условиях ВД+СД сильно деформированных участков с высокой плотностью дислокаций в ферримагнит-ных включениях приводит к фазовой неустойчивости оксидов железа, которые частично восстанавливаются до железа. Термомагнитный анализ магнетитовых руд из тектонических нарушений Приимандровского месторождения, испытавших в естественных условиях интенсивные геодинамические напряжения при наличии повышенных литостатических давлений, подтверждает присутствие в них магнетита и железа.

В работе на основании полученных данных предполагается, что высокая намагниченность слоя океанской коры, сложенного серпентинизиро-ванными перидотитами, обусловлена индуктивной намагниченностью железа. Железо выделяется в этих породах под интенсивным сдвиговым воздействием напряжении геодинамического характера в присутствии повы-

шенных квазивсесторонних литостатических давлений. С другой стороны, присутствие железа в слое океанской коры увеличивает нижнюю границу магнитоактивного слоя земной коры, ограниченной снизу изоповерхностью точки Кюри железа. Величина Тс железа превышает на ~180°С точку Кюри магнетита, что и вызывает значительное углубление (~2 км) нижней границы магнитоактивного слоя океанской коры.

Основные результаты и выводы диссертационной работы.

а) изготовлена аппаратура типа наковален Бриджмена для испытания образцов горных пород и минералов сдвиговым воздействием при повышенных квазивсесторонних давлениях до 2 ГПа;

б) разработан и создан автоматический вибрационный пьезомагнито-метр, позволяющий измерять магнитные параметры образцов горных пород при одновременном действии температуры до 700°С, давления до 200 МПа и магнитного поля до 800 кА/м (I Тл);

в) изготовлены автоматические магнитные микровесы, позволяющие проводить термомагнитные исследования в интервале температур от -195 до 800°С порошка ферримагнитных минералов и пород на воздухе и в вакууме 1,5 10'3 Па в магнитном поле с напряженностью 240 кА/м (300 мТл).

II Разработана методика испытания пород сдвиговым воздействием при повышенных квазивсесторонних давлеших. Применение этой методики позволило получить данные о магнитных свойствах пород после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге и расширило возможности получения информации о магнитных свойствах глубинных пород, находящихся в сложнонапряженном состоянии.

III. Впервые получены данные об изменении магнитных свойств основных ферримагнитных минералов, горных пород континентального и океанского происхождения после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге с помощью аппаратурного комплекса, созданного автором.

Сдвиговое воздействие под повышенным квазивсесторонним давлением вызывает более интенсивные изменения магнитных параметров по сравнению с воздействием только повышенных давлений и приводит к изменению характера температурной зависимости намагниченности насыщения ферримагнитных минералов и содержащих их пород:

а) установлено, что разрушение остаточной намагниченности насыщения и термоостаточной намагниченности и образование пьезоостаточной намагниченности часпщ магнетита различных размеров (от 1 до 170 мкм) после сдвигового воздействия под повышенным квазивсесторонним давлением происходит значительно интенсивнее (на 10%) по сравнению с действием одного лишь давления;

б) обработка многодоменных частиц магнетита сдвиговым воздействием под давлением приводит к увеличению значения (в 1,8 раз) коэрцитивной силы. Это объясняется уменьшением размеров зерен магнетита за счет разрушения, а также образованием участков в частицах магнетита с сильно дефектной структуры с высокой плотностью дислокаций после обработки их в условиях ВД+СД. Величина Нс однодоменных частиц магнетита после сдвигового воздействия под давлением не изменяются;

в) Разрушение при повышенном давлении и сдвиге приводит к уменьшению величины намагниченности насыщения магнетита (до 30%) и изменению характера температурной зависимости Обнаруженные закономерности объяснены искажением строгой периодичности кристаллической решетки ферримагнитных включений в участках накопления дислокаций, вызванных обработкой в условиях ВД+СД. Переход деформированных участков частиц магнетита в равновесные состояния в результате отжига в вакууме Па приводит к частичному восстановлению (на 15%) величины намагниченности насыщения.

IV. Обработка ферримагнитных минералов и содержащих их пород в условиях ВД+СД приводит к их фазовой неустойчивости и интенсивным фазовым превращениям по сравнению с воздействием только повышенных давлений:

а) нагрев в вакууме Па порошка гематита со средними размера-

ми частиц 0,5 мкм, полученных разрушением при повышенном давлении и сдвиге, приводит к резкому росту намагничешюсти в^иптервале температур

1'ОС. НАЦИОНАЛЬНАЯ зз БИБЛИОТЕКА

• О) а а

330-480°С. Это связано с частичным (2%) восстановлением гематита до маггемита и магнетита и в частицах меньшего размера до железа;

б) длительная выдержка (6 месяцев) на воздухе при комнатной температуре порошка гематита со средними размерами частиц 0,5 мкм, полученных разрушением при повышенном давлении и сдвиге, способствует частичному (1%) восстановлению частиц гематита с образованием маггемита, магнетита и железа;

в) разрушение при повышенном давлении и сдвиге подводных базальтов, содержащих титаномагнетиг, приводит к изменению характера температурной зависимости намагниченности насыщения и способствует распаду титаномагнетита при нагреве на воздухе с образованием магнетита и железа;

г) разрушение при повышенном давлении и сдвиге железистых кварцитов приводит к появлению ступеньки на кривой нагревания температурной зависимости намагниченности насыщения. Наличие ступеньки связано с переходом при нагреве на воздухе маггемита в гематит с более низким значением оИнтенсивный переход маггемита в гематит в более узком интервале температур обусловлен уменьшением размеров частиц железистого кварцита в результате разрушения при повышенном давлении и сдвиге. После обработки в условиях ВД+СД (1000 МПа, 720°) уменьшение величины о*! составляет 18,5%, а значения Нс И Нет увеличиваются в 25,2 и 6,8 раза;

д) в молодых породах Камчатки, формировавшихся зонах субдукции и в естественных условиях в сложном поле механических напряжений с присутствием горизонтальных составляющих, обнаружено присутствие магнетита и железа;

е) установлено, что величины ст,, Нс различных частей блока гипербази-тов гор Крака (Южный Урал) определяются интенсивностью сдвигового воздействия при повышенном давлении в естественных условиях. Величины (Г, меньше (на 17%), а Нс больше (на 13%) у образцов, отобранных из краевых частей блока гипербазитов, чем у образцов из центральной части блока, подверженных меньшей тектонической переработке. Повторное сдвиговое воздействие при повышенном давлении образцов гипербазитов в лабораторных условиях приводш1 к уменьшению величины (до 10%) и

способствует увеличению содержания вюстита при нагреве на воздухе, которое подтверждены данными рентгеноструктурных исследований.

ж) на основании полученных данных сделано предположение, что высокая намагниченность слоя океанской коры, сложенного серпентинизиро-ванными перидотитами, обусловлена в основном индуктивной намагниченностью железа. Железо выделяется в этих породах под интенсивным сдвиговым воздействием напряжений геодинамического характера в присутствии повышенных квазивсесторонних литостатических давлений. Расчеты показывают, что присутствие железа приводит к понижению нижней границы магнитоактивного слоя океанской коры на ~2 км, ограниченного снизу изоповерхностью Кюри железа.

Основные результаты опубликованы в следующих работах:

1. Валеев К.А., Абсалямов С.С. К вопросу о магнитных свойствах горных пород и ансамбля мелких частиц магнетита в условиях высоких механических напряжений // Материалы 2-го Всесоюзного съезда «Постоянное геомагнитное поле, магнетизм горных пород и палеомагнетизм». Тбилиси. 1981. С.95.

2. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Гаитова А.Ф. Магнитные свойства и дислокационная структура мелких частиц в условиях воздействия механических напряжений // Материалы 2-го Всесоюзного съезда «Постоянное геомагнитное поле, магнетизм горных пород и палеомагнетизм». Тбилиси. 1981. С.96.

3. Валеев К.А, Абсалямов С.С. Исследование ансамбля частиц магнетита в связи с проблемой сейсмомагнитных явлений в сейсмоактивных слоях земной коры // Физические свойства горных пород при высоких давлениях и температурах для задач сейсмологии. Ташкент. 1981. С.41.

4. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Шезомагнитный эффект ансамбля мелких частиц магнетита // Физические свойства горных пород при высоких давлениях и температурах для задач сейсмологии. Ташкент. 1981. С. 42.

5. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Магнитные свойства мелких частиц магнетита в условиях высоких давлений и температур // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. № 3. С. 103-107.

6. Валеевч К.А, Абсалямов С.С. Исследование дислокационной структуры и магнитных свойств ферримагнитных кристаллов горных пород в условиях высоких механических напряжений // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. № 8. С. 49-58.

7. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Мигранова С.Г. Магнитные свойства базальтов Красного моря при повьппенных давлениях и температурах //

Материалы 7-го Всесоюзного совещания «Физические свойства горных пород при высоких давлениях и температурах». Ереван. 1985. С. 155.

8. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Магнитные свойства минералов при высоких Р и Т в связи с проблемой сейсмомагнетизма // Материалы Международной конф. МАРИВД «Высокие давления в науке и технике». Киев. 1987. С. 46-47.

9. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Магнитные свойства горных пород при высоких термодинамических параметрах. Изд. Саратов, ун-та. 1988. 209 с.

10. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Магнитные свойства ферримагнети-ков при высоких давлениях и температурах. Уфа.: Изд. БГУ.1988. 68 с.

11. Валеев К.А., Максимочкин В.И., Абсалямов С.С. Природа намагниченности горных пород магнитоактивного слоя земной коры и верхней мантии // Тезисы доклада Итогового Международного симпозиума проекта П-3 >КАПГ «Геофизическое строение земной коры». Махачкала. 1990. С.53.

12. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Гареева М.Я. Обратимые и необратимые изменения остаточной намагниченности магнетита при повышенных давлениях // Материалы VIII Всесоюзного совещания по физическим свойствам горных пород при высоких давлениях и ТеМпщагурах. Уфа. 1990. Ч. II. С. 3-5.

13. Абсалямов С.С, Баймурзин Р.Г. Установка для высокотемпературных испытаний горных пород при сдвиговых деформациях // Материалы VIII Всесоюзного совещания по физическим свойствам горных пород при высоких давлениях и температурах. Уфа. 1990. Ч. II. С. 24.

14. Абсалямов С.С., Гареева М.Я., Трухин В.И. Влияние давления на остаточную намагниченность магнетита // Материалы VIII Всесоюзного совещания по физическим свойствам горных пород при высоких Р и Т. Уфа. 1990. Ч. II. С. 9.

15. Абсалямов С.С, Гареева М.Я. Агзамов Г.М. Установка для изучения магнитных свойств горных пород при повышенных давлениях и температурах // Сборник научных трудов «Магнитные свойства минералов и проблемы палеомагнетизма». Магадан. 1990. С 175-177.

( 16.. Абсалямов С.С, Валеев К.А. Остаточная намагниченность горных пород в условиях давления и сдвиговой деформации // Материалы IV Всесоюзного съезда по геомагнетизму. Владимир-Суздаль. 1991. С. 59.

17. Абсалямов С.С, Гареева М.Я. Вязкая намагниченность магнетита при повыщенных давлениях и температурах // Материалы IV Всесоюзного съезда по геомагнетизму. Владимир-Суздаль. 1991. С 59-60.

18. Трухин В.И., Абсалямов С.С, Гареева М.Я. Влияние длительного воздействия повышенного давления на намагничивание магнетита // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1992, № 11. С. 84-88.

19. Абсалямов С.С, Гареева М.Я. Магнетизм горных пород при высоких термодинамических параметрах // Уфа: 11зд-во БГУ. 1997.170 с.

20. Абсалямов С.С. Коэрцитивная сила магнетита при воздействии высокого давления и сдвиговых деформаций // Материалы Всероссийской научной конференции «Физика конденсированного состояния». Стерлита-мак. 1997. С. 33-34.

21. Абсалямов С.С. Автоматическая установка для изучения вязкой намагниченности горных пород при высоких давлениях // Материалы II Международной конференции «Университетское физическое образование». М.,1998. С. 137.

22. Абсалямов С.С, Загитов А.С, Каримов А.И. Автоматический вибрационный пьезомагнитометр // Веста. Башк. ун-та. 1998. № 2(1). С.31-33.

23. Мулюков Х.Я., Шарипов И.З., Абсалямов С.С. Автоматические вакуумные магнитные микровесы // Приборы и техника эксперимента. 1998. №3. С. 149-150.

24. Абсалямов С.С. Вязкая намагниченаость магнетита при повышенных давлениях и температурах // Вестник Башк. университета. 1998. № 3(1). С.24-27.

25. Абсалямов С.С. Остаточная намагниченность магнетита после совместного воздействия высоких давлений и деформаций сдвига // Геология. Известия Отделения наук о Земле и экологии АН РБ. 1999. № 4. С.65-68.

26. Абсалямов С.С, Каримов АИ. Температурная зависимость намагниченности насыщения магнетита после совместного воздействия высоких давлений и деформаций сдвига // Вестник Башк. университета. 1999. № 3(1). С. 31-33.

27. Абсалямов С.С Магнитные свойства гематита после воздействия высоких давлений и деформации сдвига. Материалы региональной конференции "Резонансные и нелинейные явления в конденсированных средах". Уфа. 1999. С.118-120.

28. Абсалямов С.С, Валеев К.А, Кудабаев А.Р. Магнитные свойства гипербазитов гор Крака после воздействия высоких давлений и деформации сдвига. Материалы региональной конференции "Резонансные и нелинейные явления в конденсированных средах". Уфа. 1999. С115 -117.

29. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Остаточная намагниченность магнетита при воздействии высоких давлений и сдвиговых деформаций // Физика Земли. 2000. № 3. С 59-64.

30. Абсалямов С.С, Мулюков Х.Я. Устойчивость гематита в частицах малых размеров // Докл. РАН. 2000. Т. 375. № 4. С. 469-471.

31. Абсалямов С.С. Об устойчивости гематита в частицах малых размеров // Труды Международной научной конференции «Современное состояние теории и практики сверхпластичносги материалов», г. Уфа, 2000. С 197-201.

32. Абсалямов С.С., Хайбуллин В Н. Магнитные свойства субмикро-ристаллического гематита. Физика в Башкортостане. Уфа: Гилем, 2001. С. 126-129.

33. Абсалямов С.С., Каримов А.И. Пьезомагнетизм подводных базальтов Красного моря // Геология. Изв. Отд. наук о Земле и экологии АН РБ.

2001. № 7. С. 93-97. - '

34. Абсалямов С.С., Хайбуллин В.Н., Гареева М.Я. Устойчивость микрокристаллического гематита при высоких температурах // Вестник Башкирского университета. 2002. № 1. С. 43-46.

35. > Абсалямов С.С. Влияние сдвигового воздействия под давлением на магнитные свойства магнетита // Физика Земли. 2002. № 2. С. 59-64.

36. Абсалямов С.С, Хайбуллин В.Н. Магнитные свойства железистых кварцитов после сдвигового воздействия под давлением // Физика Земли.

2002. № 3. С. 77-80.

37. Абсалямов С.С, Гареева М.Я. Влияние сдвигового воздействия под давлением на магнитные свойства подводных базальтов // Сб. трудов XVTЛ международной школы-семинара НМММ. Москва. 2002. С. 611-613.

38. Абсалямов С.С, Хайбуллин В.Н. Магнитные свойства железистых кварцитов // Сб. трудов ХУГЛ международной школы-семинара НМММ. Москва. 2002. С. 609-610.

39. Абсалямов С.С, Гареева М.Я. Магнетизм гипербазитов гор Крака (Южный Урал) // Сб. трудов международной школы-семинара «Палеомагнетизм и магнетизм горных пород». Борок. 2002.

40. Абсалямов С.С. Магнитные свойства туфов Камчатки после сдвигового воздействия под давлением. Вестник Московского университета. Сер.З. Физика. Астрономия. 2003. № 2. С.53-55.

41. Абсалямов С.С Гареева М.Я. Магнетизм пшербазитов гор Крака (Южный Урал) после сдвигового воздействия под давлением // Физика Земли. 2003. № 10. С. 61-65.

42. Абсалямов С.С. Влияние сдвигового воздействия под давлением на магнитные свойства подводных базальтов. Вестник Московского университета. Сер.З. Физика. Астрономия. 2003. № 5. С. 52-54.

43. Абсалямов С.С. Влияние размеров частиц на температурную стабильность гематита // Физика Земли. 2004. № 3. С. 86-90.

44. Абсалямов С.С. Магнитные свойства гипербазитов гор Крака после совместного воздействия высоких давлений и деформаций сдвига // Геология. Изв. Отделения наук о Земле АН РБ. 2004. № 9. С. 34-42.

Абсалямов Салават Сабирьянович

ВЛИЯНИЕ РАЗРУШЕНИЯ ГОРНЫХ ПОРОД ПРИ ПОВЫШЕННОМ ДАВЛЕНИИ НА ИХ МАГНИТНЫЕ СВОЙСТВА

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора физико-математических наук

Лицензия на издательскую деятельность ЛР№ 021319 от 05.01.99 г.

Подписано в печать 19.02.2004 г. Бумага офсетная. Формат 60x84/16. Гарнитура Times. Отпечатано на ризографе. Усл. печ. л. 2,32. Уч.- издл. 2,64. Тираж 100 экз. Заказ 125.

Редакциочцо-издатрльский отдел Башкирского государственногоуниверситета 450074, РБ, гУфа, ул.Фрунзе, 32.

Отпечатано на множительном участке Башкирского государственногоуниверситета 450074, РБ, г. Уфо, ул. Фрунзе, 5?

о-4 а 62

Содержание диссертации, доктора физико-математических наук, Абсалямов, Салават Сабирьянович

Введение.

Глава 1. Магнитные свойства горных пород и минералов при повышенных давлениях и температурах (по литературным данным).

1.1. Остаточная намагниченность горных пород и минералов в условиях повышенных давлений и температур.

1.2. Магнетизм системы мелких ферримагнитных частиц.

1.3. Магнитная восприимчивость горных пород в условиях повышенных давлений.

1.4. Коэрцитивная сила и разрушающее поле горных пород и минералов.

Глава 2. Методика, техника и объект исследования.

2.1. Автоматический вибрационный термомагнитометр.

2.2. Автоматический вибрационный пьезомагнитометр.

2.3. Установка для сдвигового воздействия под повышенным давлением.

2.4. Установка для измерения магнитной восприимчивости горных пород при повышенных давлениях.

2.5. Установка для изучения магнитных свойств горных пород при повышенных давлениях в переменных магнитных полях.

2.6. Установка для изучения длительности воздействия давления при повышенных температурах на намагничивания горных пород.

2.7. Автоматические вакуумные магнитные микровесы.

2.8. Объекты исследований.

2.9. Методика измерений и исследований.

2.10. Погрешности измерений.

2.11. Выводы.

Глава 3 Пьезомагнитные свойства пород и ансамбля частиц магнетита.

3.1. Остаточная намагниченность.

3.1.1. Влияние давления на остаточную намагниченность насыщения и термоостаточную намагниченность ансамбля частиц магнетита.

3.1.2. Сравнительное изучение термоостаточной и идеальной остаточной намагниченности магнетита.

3.1.3. Пьезоостаточная намагниченность магнетита при повышенных давлениях в зависимости от размеров частиц.

3.1.4. Влияние длительности действия повышенных давлений при высоких температурах на термоостаточную намагниченность.

3.2. Магнитная восприимчивость.

3.3. Обсуждение результатов исследования пьезомагнитных свойств ансамбля частиц магнетита.

3.4. Геофизическое приложение результатов исследования пьезомагнитных свойств ансамбля частиц магнетита.

3.4.1. Пьезомагнитный критерий однодоменности.

3.5. Выводы.

Глава 4. Остаточная намагниченность, коэрцитивная сила и плотность дислокаций магнетита после сдвигового воздействия под давлением.

4.1. Влияние сдвигового воздействия под давлением на основные виды остаточной намагниченности.

4.2. Коэрцитивная сила, разрушающее поле и плотность дислокаций магнетита после сдвигового воздействия под давлением.

4.2.1. Плотность дислокаций частиц порошка после воздействия повышенных давлений.

4.2.2. Коэрцитивная сила и разрушающее поле магнетита после сдвигового воздействия под давлением.

Введение Диссертация по наукам о земле, на тему "Влияние разрушения горных пород при повышенном давлении на их магнитные свойства"

Горные породы континентальной и океанской коры в течение геологической жизни находятся под воздействием тангенциального напряжения геодинамического характера в присутствии литостатического давления, обусловленного весом вышележащих слоев. Намагниченность глубинных горных пород, находящихся в сложно-напряженном состоянии, несет очень ценную геофизическую информацию о физических свойствах недоступного для непосредственного изучения вещества земной коры и является источником аномального магнитного поля (АГП). Источниками АГП могут быть только намагниченные горные породы, ограниченные снизу изоповерх-ностью температуры Кюри магнитных минералов, образующие магнитоактивный слой (MAC) земной коры. Разработанные в настоящее время модели MAC основаны на интерпретации АГП и имеют неопределенности, так как решение этой обратной задачи геофизики требует информации о магнитном состоянии горных пород in situ.

Результаты глубокого бурения [118] и сейсмопрофилирования, а также измерения реальных напряжений показывают [157], что горные породы земной коры находятся в сложном поле механических напряжений, с присутствием горизонтальных составляющих, которые приводят к появлению касательных напряжений, вызывающих сдвиговые деформации пород [150, 158]. Современная тектоническая активность свидетельствуют о горизонтальных перемещениях тектонических пластин земной коры [37]. При этом в зонах тектонических нарушений, а также в тектонических структурах возникает сложное поле напряжений с преобладанием касательных [40]. Поэтому для получения информации о состоянии намагниченности глубинных пород земной коры, находящихся в сложнонапряженном состоянии, актуальна разработка методов физического моделирования. Вследствие этого, для решения проблем, связанных с формированием MAC земной коры, имеет большое значение экспериментальное изучение влияния сдвиговых воздействий под повышенным квазивсесторонним давлением (ВД+СД) на магнитные свойства горных пород.

Сдвиговые напряжения могут приводить к частичному разрушению и раздроблению пород. Экспериментальные исследования влияния раздробления горных пород в процессе обработки в условиях ВД+СД на их магнитные свойства также актуальны для изучения механизма образования тектонических структур, разломов и характера распределения напряжений в них. Учитывая также, что большинство рудных месторождений приурочивается к зонам повышенной тектонической активности, то изучение влияния раздробления пород в процессе ВД+СД на физические свойства горных пород также позволило бы по-новому рассмотреть формирование ряда геологических (в том числе рудных) тел.

Ферримагнитные включения, содержащиеся в горных породах и являющиеся носителями /„, имеют, как правило, небольшие размеры от мкм до мм. От величин размеров частиц зависит величина /„ и другие магнитные свойства пород. Фактически размерный фактор определяет их магнитные характеристики и устойчивость по отношению к воздействию давления, температуры и магнитного поля. С другой стороны, изучение ферримагнитных частиц в условиях ВД+СД имеет большое значение для магнетизма горных пород в связи с тем, что «зацементированные» в породе од-нодоменные частицы наилучшим образом сохраняют в течение длительного времени естественную остаточную намагниченность, несущую информацию об условиях ее образования, о древнем магнитном поле Земли. Поэтому для правильного геофизического приложения полученных данных важное место занимает выяснение особенностей физического механизма сдвигового воздействия под повышенным давлением на магнитные свойства наиболее распространенных в природе ферримагнитных минералов, континентальных и океанских пород.

В настоящее время достаточно подробно изучены влияния одноосных, всесторонних и квазивсесторонних давлений на магнитные свойства горных пород. В то же время публикации, посвященные исследованию магнитных свойств горных пород в условиях ВД+СД, до начала данной работы отсутствовали. Отсутствие публикаций обусловлено несколькими причинами: во-первых, трудностями изготовления и применения сложной испытательной и измерительной техники; во-вторых, необходимостью применения высокочувствительных установок для измерения магнитных свойств образцов горных пород после обработки их в условиях ВД+СД; в-третьих, необходимостью проведения термомагнитных исследований в вакууме, поскольку при высоких температурах на воздухе происходит интенсивное окисление мелких ферримагнитных частиц.

Анализ литературы по теме диссертации показывает, что до начала данной работы в основном изучалось влияние термодинамических факторов, характерных для верхней части коры, на обратимые и необратимые изменения магнитные свойства горных пород: на изменение начальной магнитной восприимчивости; на образование и разрушение различных видов остаточной намагниченности с целью оценки сейсмомагнитного эффекта. Влияние квазивсесторонних давлений, характерных для средних и нижних горизонтов земной коры, изучено только на необратимые изменения магнитных свойств и на стабильность различных видов остаточной намагниченности. В лабораторных экспериментах намагниченность (в большинстве случаев только остаточная) измерялась после воздействия давления и температуры. В то же время известно, что глубинные породы намагничиваются и всегда находятся под воздействием повышенных давлений и температур. В другой серии работ теоретически смоделированы изменения магнитных параметров горных пород при высоких давлениях и температурах, которые представляют, наряду с лабораторными экспериментами, интерес при изучении глубинного строения земной коры. В последние десятилетия установлены особенности намагничивания пород континентальной и океанской коры, обусловленные влиянием давления и температуры на их магнитоминералогические свойства. Однако следует отметить, что в настоящее время разработанные на основе этих данных все модели MAC учитывают только действие литостатического давления, определяемого весом вышележащих толщ. Учет и поправка на присутствие повышенных тектонических напряжений, обусловленных геодинамическими процессами, не вносится. В то же время статистическая обработка данных по разным методам измерений в верхней части земной коры показывает, что 75% всех измерений свидетельствуют о превалировании горизонтальных напряжений над вертикальными давлениями в 1,5-6 раз, а максимальное сжимающее напряжение в 80% случаев ориентировано почти горизонтально.

Цель работы. Исследование посвящено установлению закономерностей влияния сдвигового воздействия под повышенным квазивсесторонним давлением и механического измельчения на магнитные свойства и структуру минералов и горных пород, слагающих земную кору.

Для достижения этой цели были поставлены и решены следующие задачи: 1. Разработка и изготовление специальных установок для измерения магнитных параметров горных пород после обработки их в условиях ВД+СД; 2. Исследование влияния повышенных давлений на изменения структурно - нечувствительных и структурно - чувствительных магнитных параметров (спонтанная намагниченность (ls), точка Кюри (Тс), коэрцитивная сила (Нс) и начальная магнитная восприимчивость (эе„)) горных пород и минералов, полученных механическим измельчением; 3. Изучение закономерностей изменения остаточной намагниченности, коэрцитивной силы, а также плотности дислокаций и температурной зависимости намагниченности насыщения порошков магнетита, гематита с различными размерами частиц, полученных обработкой их в условиях сдвигового воздействия под повышенным квазивсесторонним давлением; 4. Изучение влияния сдвигового воздействия под повышенным квазивсесторонним давлением на температурную зависимость намагниченности насыщения пород как континентального, так и океанского происхождения; 5. Разработка физического механизма влияния сдвигового воздействия под повышенным квазивсесторонним давлением на магнитные свойства ферримагнитных минералов и горных пород. Геофизическое приложение полученных экспериментальных данных.

Научная новизна. Впервые проведено комплексное исследование влияния сдвигового воздействия под повышенным квазивсесторонним давлением на магнитные свойства и температурную зависимость намагниченности насыщения ферримагнитных минералов и пород океанского и континентального происхождения.

Установлены неизвестные ранее закономерности изменения структурно-чувствительных характеристик, а также плотности дислокаций и начальной магнитной восприимчивости ансамбля частиц магнетита при ВД+СД.

Выявлены неизвестные ранее закономерности влияния сдвигового воздействия при повышенном квазивсестороннем давлении на температурную зависимость намагниченности насыщения ферримагнитных минералов, входящих в состав горных пород. Обработка ферримагнитных минералов в условиях ВД+СД приводит к более интенсивным фазовым изменениям ферримагнитных минералов и горных пород по сравнению с воздействием только повышенных давлений.

Впервые установлено уменьшение (до 30%) величины намагниченности насыщения ферримагнитных минералов и горных пород, вызванного сдвиговым воздействием при повышенном квазивсестороннем давлении, что объясняется искажением строгой периодичности кристаллической решетки ферримагнитных включений в местах накопления дислокаций, образованных в результате воздействия ВД+СД.

Научная и практическая значимость работы: Разработана специальная аппаратура для испытания образцов горных пород и минералов в условиях ВД+СД. Создан комплекс высокочувствительных установок для измерения магнитных параметров пород и минералов различных размеров, полученных раздроблением их в процессе обработки в условиях ВД+СД и механического измельчения. Разработана методика измерения магнитных параметров и температурной зависимости намагниченности насыщения образцов пород и минералов различных размеров.

Показана возможность физических методов исследования для получения информации о магнитном состоянии глубинных горных пород, находящихся в сложно-деформированном состоянии с преобладанием касательных напряжений.

Установлены особенности поведения коэрцитивной силы и начальной магнитной восприимчивости, а также закономерности разрушения остаточной намагниченности и изменения температурной зависимости намагниченности насыщения ферримагнитных минералов и горных пород после их обработки в условиях ВД+СД. На основе полученных данных установлены особенности физического механизма сдвигового воздействия под повышенным давлением на магнитные свойства горных пород. Данные исследования магнитных свойств горных пород, полученных после обработки в условиях ВД+СД, можно использовать для объяснения характера распределения напряжений тектонических структур и нарушений.

Разработан критерий, который рекомендуется использовать для оценки магнитного состояния частиц магнетита. Предложенный пьезомагнитный критерий расширяет возможности диагностики магнитного состояния ферримагнитных включений пород, испытавших действия повышенных напряжений и деформаций.

По результатам диссертации опубликованы две монографии, учебное пособие и 41 работа.

Полученные данные были обсуждены и изложены на: VII, VIII Всесоюзных совещаниях по физическим свойствам горных пород при высоких термодинамических параметрах (Ереван, 1985, Уфа, 1990); II, IV съездах «Постоянное геомагнитное поле, магнетизм горных пород и палеомагнетизм» (Тбилиси, 1981, Владимир-Суздаль, 1991); семинаре по геомагнетизму института Физики Земли РАН (Москва, 1982); XI Международной конференции «Высокие давления в науке и технике» (Киев, 1987); Международном симпозиуме по проекту II - 3 КАП Г «Геофизическое строение земной коры» (Махачкала, 1990); Всероссийской конференции «Физика конденсированного состояния» (Стерлитамак, 1997); II Международной конференции «Университетское образование» (Москва, 1998); Международной конференции «Современное состояние теории и практики сверхпластичности материалов» (Уфа, 2000); XVIII международной школе-семинаре НМММ (Москва, 2002); международном семинаре «Палеомагнетизм и магнетизм горных пород» (Борок, 2002), на геомагнитном семинаре физфака МГУ с 1983 по 2003 г., а также на ежегодно проводимых итоговых научных конференциях Отделения наук о Земле АН РБ с 1997 г. по 2004 г.

Основные положения, выносимые на защиту:

2. Установлены следующие закономерности влияния разрушения горных пород при повышенном давлении на их магнито - минералогические свойства: а) уменьшение остаточной намагниченности насыщения, термоостаточной намагниченности (на 10%) и рост пьезоостаточной намагниченности (на 12%) частиц фер-римагнитных минералов различных размеров после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге; б) уменьшение величины намагниченности насыщения (до 30%) ферримагнитных минералов после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге; в) изменение характера температурной зависимости намагниченности насыщения, вызванного фазовыми превращениями ферримагнитных минералов горных пород, после разрушения их при повышенном давлении и сдвиге;

3. На основе анализа экспериментальных данных сделаны следующие выводы о физической природе влияния разрушения горных пород при повышенном давлении и сдвиге на их магнито - минералогические свойства: а) уменьшение размеров ферримагнитных включений горных пород в результате разрушения; б) искажение строгой периодичности кристаллической решетки ферримагнитных минералов в участках насыщенных дислокациями; в) фазовая неустойчивость ферримагнитных минералов;

Заключение Диссертация по теме "Геофизика, геофизические методы поисков полезных ископаемых", Абсалямов, Салават Сабирьянович

7.4. Выводы.

1. Естественная остаточная намагниченность базальтов Красного моря стабильна по отношению к воздействию давления и переменного магнитного поля. Повторные и длительные действия направленных тектонических напряжений в океанической коре в условиях присутствия гидростатических напряжений не приводят к заметным необратимым изменениям 1п подводных базальтов Красного моря за счет ее разрушения и образования /ф. Это имеет большое практическое значение для па-леомагнитных исследований, т.к. естественная остаточная намагниченность подводных базальтов Красного моря способна нести в дальнейшей геологической жизни палеомагнитную информацию, записанную в их памяти в момент формирования. Высокая стабильность 1п к действию давления обеспечивает также сохранность магнитной аномалии большой интенсивности вдоль оси Красноморского рифта.

2. Подводные базальты Красного моря имеют температуру Кюри, лежащую в интервалах 200-300°С и 500-600°С. Низкотемпературные точки Кюри относятся к первичной титаномагнетитовой фракции базальтов, которая является основным носителем естественной остаточной намагниченности. Температура Кюри, определенная по кривой температурной зависимости намагниченности насыщения, больше значения Тс, определенной по кривой температурной зависимости естественной остаточной намагниченности.

3. Высокая величина и стабильность естественной остаточной намагниченности

-<ч подводных базальтов Красного моря обусловлены первичной титаномагнетитовой фракцией базальтов с температурой Кюри 200-300°С.

4. Обработка сдвиговым воздействием под повышенным квазивсесторонним давлением подводных базальтов приводит к изменению характера их температурной зависимости намагниченности насыщения. Нагрев на воздухе подводных базальтов после обработки их в условиях ВД+СД способствует распаду титаномагне-тита с образованием магнетита, а в наиболее мелких ферримагнитных включениях до железа.

4. Установлено, что величины намагниченности насыщения, коэрцитивной силы различных частей блока гипербазитов гор Крака определяются интенсивностью тектонической переработки в природных условиях. Величины намагниченности насыщения меньше, а значения коэрцитивной силы больше у образцов отобранных из краевых частей блока гипербазита, чем у образцов из центральной части блока, подверженных меньшей тектонической переработке. Повторное сдвиговое воздействие под повышенным квазивсесторонним давлением образцов гипербазитов в лабораторных условиях приводит к дополнительному уменьшению величины намагниченности насыщения (до 10%) и увеличению значения коэрцитивной силы. Способствует увеличению количества содержания вюстита в составе гипербазита нагрев их на воздухе. Выявленные характерные особенности изменения магнитных параметров гипербазитов гор Крака, испытавших в естественных условиях сдвиговые воздействия под повышенным давлением, совпадают с полученными данными изучения магнитных свойств пород в лабораторных условиях.

5. На основание полученных данных сделано предположение, что высокая намагниченность слоя океанской коры, сложенного серпентинизированными перидотитами, обусловлена индуктивной намагниченностью железа, выделенного в этих породах интенсивным сдвиговым воздействием под повышенным квазивсесторонним давлением. Расчеты показывают, что такое предположение приводит к понижению нижней границы магнитоактивного слоя океанской коры на ~2 км, ограниченного снизу изоповерхностью Кюри железа.

Заключение

I. Создана специальная аппаратура для испытания образцов пород и минералов сдвиговым воздействием при повышенных квазивсесторонних давлениях (ВД+СД), а также изготовлены высокочувствительные магнитометрические установки для измерения магнитных параметров пород и минералов различных размеров, полученных раздроблением их в процессе обработки в условиях ВД+СД и механического измельчения: а) изготовлена установка Бриджмена с поворотной наковальней для испытания образцов горных пород и минералов сдвиговым воздействием при повышенных квазивсесторонних давлениях до 2 ГПа; б) для измерения намагниченности насыщения коэрцитивной силы, разрушающего поля в магнитных полях до 800 кА/м (1 Тл), а также для изучения температурной зависимости намагниченности насыщения, остаточной намагниченности и коэрцитивной силы в интервале температур от комнатной до 700°С сконструирован и изготовлен вибрационный магнитометр; в) разработан и создан вибрационный пьезомагнитометр, позволяющий измерять магнитные параметры образцов горных пород при одновременном действии температуры до 700°С, давления до 200 МПа и магнитного поля до 800 кА/м (1 Тл); г) изготовлены автоматические магнитные микровесы, позволяющие проводить термомагнитные исследования в интервале температур от -195 до 800°С порошка пород и минералов на воздухе и в вакууме 1,5 10"3 Па в магнитном поле с напряженностью 240 кА/м (300 мТл); д) начальная магнитная восприимчивость горных пород и минералов в условиях повышенных давлений измерялась на сконструированной и изготовленной установке, основанной на индукционном методе. Она позволяла измерять обратимые (до 80 МПа) и необратимые (до 1,2 ГПа) изменения начальной магнитную восприимчивость при скомпенсированном магнитном поле Земли параллельно и перпендикулярно относительно оси давления; е) сконструирована и изготовлена установка для изучения магнитных свойств горных пород при повышенных давлениях до 200 МПа в переменных магнитных полях до 240 кА/м в диапазоне частот от 50 Гц до 20 кГц, которая позволяет измерять как необратимые, так и обратимые изменения магнитных параметров горных пород; ж) сконструирована установка, позволяющая изучать магнитные свойства горных пород и минералов при одновременном воздействии давления (до 40 МПа) и температуры (до 700°С). В установке давление и температура поддерживаются постоянно в течение длительного времени благодаря применению метода рычага и высокоточного терморегулятора.

II. Разработана методика испытания пород сдвиговым воздействием при повышенных квазивсесторонних давлениях. Применение этой методики позволило получить данные о магнитных свойствах пород после сдвигового воздействия под давлением и расширило возможности получения информации о магнитном состоянии глубинных пород, находящихся в сложнонапряженном состоянии.

III. а) Установлено, что для порошка магнетита, состоящего из однодоменных частиц, необратимые уменьшения остаточной намагниченности насыщения, термоостаточной и идеально остаточной намагниченности после воздействия повышенных квазивсесторонних давления меньше изменения этих намагниченностей образца, состоящего из многодоменных частиц магнетита; б) стабильность термоостаточной намагниченности многодоменных частиц магнетита по отношению к воздействию повышенного давления меньше устойчивости идеальной остаточной намагниченности. Для термоостаточной и идеальной остаточной намагниченности однодоменных частиц магнетита не обнаружено различия в зависимостях от давления. Для многодоменных частиц магнетита с сильно дефектной структурой (р=9-1015м"2) стабильность термоостаточной намагниченности и остаточной намагниченности насыщения по отношению к воздействию давления больше устойчивости остаточной намагниченности частиц с менее дефектной структурой (р=0,8-1015 м"2). Изменение магнитной восприимчивости для частиц с более дефектной структурой меньше, чем изменение авц частиц с менее дефектной структурой; в) установлено, что с увеличением температуры и длительности отжига на воздухе устойчивость термоостаточной намагниченности, остаточной намагниченности насыщения порошка магнетита по отношению к воздействию давления возрастает. При отжиге в вакууме наблюдается обратная закономерность. Увеличение

220 длительности отжига в вакууме приводит к дальнейшему уменьшению стабильности термоостаточной намагниченности по отношению к воздействию давления;

IV. а) Обработка многодоменных частиц магнетита повышенным давлением приводит к уменьшению значения магнитной восприимчивости. Это объясняется образованием в частицах магнетита участков с высокой плотностью дислокаций после обработки их в условиях повышенных давлений. Величина магнитной восприимчивости однодоменных частиц магнетита не изменяется после воздействия повышенных давлений. б) изменение начальной магнитной восприимчивости многодоменных частиц магнетита при наложении давления существенно зависит от исходного магнитного состояния частиц. Обратимые и необратимые изменения магнитной восприимчивости при измерении параллельно к оси давления для образцов из нулевого состояния меньше, чем для частиц из абсолютно нулевого состояния. Обратная зависимость обнаружена при изучении магнитной восприимчивости перпендикулярно к оси давления; в) для однодоменных частиц магнетита зависимость обратимых и необратимых изменений магнитной восприимчивости при повышенных давлениях от исходного состояния не обнаружилась.

V. а) Наиболее интенсивное образование пьезоостаточной намагниченности наблюдается для однодоменных частиц магнетита. С увеличением длительности воздействия давления наблюдается рост пьезоостаточной намагниченности частиц магнетита. Наиболее интенсивный рост наблюдается для однодоменных частиц магнетита и при этом величина пьезоостаточной намагниченности растет линейно в зависимости от логарифма длительности действия давления;

Библиография Диссертация по наукам о земле, доктора физико-математических наук, Абсалямов, Салават Сабирьянович, Уфа

1. Абсалямов С.С. Автоматическая установка для изучения вязкой намагниченности горных пород при высоких давлениях // Материалы 1. Международной конференции «Университетское физическое образование». М.: 1998. С. 149.

2. Абсалямов С.С., Агзамов Г.Х., Гареева М.Я. Установка для изучения магнитных свойств горных пород при повышенных давлениях и температурах // Магнитные свойства минералов и проблемы палеомагнетизма и петромагнетизма. Магадан.: 1990. С. 175-177.

3. Абсалямов С.С., Баймурзин Р.Г. Установка для высокотемпературных испытаний горных пород при сдвиговых деформациях. Тез. докл. VIII Всесоюзного совещания по физическим свойствам горных пород при высоких давлениях и температурах. Уфа.: 1990. Т.Н. С. 24.

4. Абсалямов С.С., Валеев К.А. Остаточная намагниченность горных пород в условиях давления и сдвиговой деформации // Магнитные и электрические поля твердой Земли. Владимир-Суздаль. 1991. Ч. III. С.59.

5. Абсалямов С.С. Влияние разрушения и дробления образца при сдвиговом воздействии под давлением на магнитные свойства магнетита // Физика Земли. 2002. №2. С. 51-54.

6. Абсалямов С.С. Вязкая намагниченность магнетита при повышенных давлениях и температурах // Вестник Башкирского университета. 1998. № 3(1). С. 24-27.

7. Абсалямов С.С., Гареева М.Я. Влияние сдвигового воздействия под давлением на магнитные свойства подводных базальтов. Сб. трудов XVIII международной школы-семинара «НМММ». Москва.: 2002. С.611-613.

8. Ю.Абсалямов С.С., Гареева М.Я. Вязкая намагниченность магнетита при повышенных давлениях и температурах // Магнитные и электрические поля твердой Земли. Владимир Суздаль.: 1991. Ч. III. С. 59-60.

9. И.Абсалямов С.С., Гареева М.Я. Магнетизм горных пород при высоких термодинамических параметрах // Уфа.: Изд-во Башгосуниверситета, 1997. 172 с.

10. Абсалямов С.С. Гареева М.Я. Стабильность частично остаренной остаточной намагниченности при высоких давлениях // Палеомагнетизм, геодинамика и металлогения. Иркутск.: 1988. С. 34.

11. Абсалямов С.С., Гареева М.Я., Трухин В.И. Влияние давления на остаточную намагниченность магнетита // Материалы VIII Всесоюзн. совещания по физическим свойствам пород при высоких давлениях и температурах. Уфа. Ч. II. 1990. С.9.

12. Абсалямов С.С. Загитов А.С. Каримов А.И. Автоматический вибрационный магнитометр // Вестник Башкирского университета. 1998. № 2(1). С. 31-33.

13. Абсалямов С.С., Каримов А.И. Пьезомагнетизм подводных базальтов Красного моря // Геология. Изв. Отд. наук о Земле АН РБ. 2001. № 7. С. 93-97.

14. Абсалямов С.С., Каримов А.И. Температурная зависимость намагниченности насыщения магнетита после совместного воздействия высоких давлений и деформаций сдвига // Вестник Башкирского университета. 1999. № 3(1). С. 31-33.

15. Абсалямов С.С. Коэрцитивная сила магнетита при воздействии высокого давления и сдвиговых деформаций. Сб. науч. трудов Всероссийской конференции "Физика конденсированного состояния". Стерлитамак.: 1997. Т. 2. С. 33-34.

16. Абсалямов С.С. Магнитные свойства гипербазитов гор Крака после совместного воздействия высоких давлений и деформаций сдвига // Геология. Изв. Отд. наук о Земле АН РБ. 2004. № 9. С. 34-42.

17. Абсалямов С.С. Магнитные свойства гематита после воздействия высоких давлений и деформации сдвига. Материалы региональной конференции "Резонансные и нелинейные явления в конденсированных средах". Уфа.: 1999. С.118-120.

18. Абсалямов С.С., Мулюков Х.Я. Устойчивость гематита в частицах малых размеров // Докл. РАН. 2000. Т. 375. № 4. С. 469-471.

19. Абсалямов С.С. Остаточная намагниченность магнетита после воздействия высоких давлений и деформаций сдвига // Геология. Изв. Отд. наук о Земле и экологии АН РБ. 1999. № 4. С. 65-68.

20. Абсалямов С.С., Халилов В.Ш., Абдуллин У.А Напряженное деформированное состояние массива горных пород вблизи разрывных нарушений // ВИНИТИ деп. 28.01.1992. 15 с.

21. Абсалямов С.С., Хайбуллин В.Н., Гареева М.Я. Устойчивость микрокристаллического гематита при высоких температурах // Вестник Башкирского университета. 2002. № 1. С. 43-46.

22. Абсалямов С.С., Хайбуллин В.Н. Магнитные свойства железистых кварцитов после сдвигового воздействия под давлением // Физика Земли. 2002. № 3. С. 77-80.

23. Абсалямов С.С., Хайбуллин В.Н. Магнитные свойства железистых кварцитов. Сб. трудов XVIII межд. школы-семинара «НМММ». Москва, 2002. С. 609-610.

24. Абсалямов С.С., Хайбуллин В.Н. Магнитные свойства субмикрокристаллического гематита. Физика в Башкортостане. Уфа: Гилем, 2001. С. 126-129.

25. Авчан Г.М. Влияние всестороннего давления до 8000 кг/см2 на различные виды остаточной намагниченности горных пород // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1967. №7. С. 70-76.

26. Авчан Г.М. Физические свойства осадочных пород при высоких давлениях и температурах. М. 1972.

27. Андреев А. И. Влияние всестороннего давления на магнитные свойства пород // Главное геомагнитное поле и проблемы палеомагнетизма. М.: 1976. Ч. 2.

28. Андре В. Магнитные порошковые фигуры на кобальте при высоких температурах // Магнитные структуры ферромагнетиков. М.: Изд. иностр. лит. 1959. С.297-299.

29. Арсламбеков В.А. Конструирование высокочувствительных весов для физико-химических исследований. М.: Наука, 1972.

30. Багин В.И., Бураков К.С. Особенности кристаллизации ферромагнетиков в подводных океанических базальтах // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1969. №12. С.84-87.

31. Багин В.И., Гендлер Т.С., Кузьмин Р.Н., Рыбак Р.С. Исследование магнитных свойств и эффекта Мессбауэра при температурных превращениях сидерита // Изв. АН СССР. Сер. Физика Земли. 1971. №11. С. 71-81.

32. Багин В. И. Некоторые магнитные характеристики маггемита // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1966. № 2. С. 77-81.

33. Багина О.Л. Карпова О.В., Лившиц Л.Д., Петрова Г.Н. Изменение природного ти-таномагнетита при высоких давлениях и температурах // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1970. №2. С. 103-107.

34. Бажан А.Н., Боровик-Романов А.С., Крейнес Н.М. Магнитометр для определения величины и направления намагниченности в анизотропных кристаллах // Приборы и техника эксперимента. 1973. № 1 .С. 213 218.

35. Баженов М.Л., Дворова Н.Я. Тектоническая интерпретация палеомагнитных данных по перми и триасу северного Памира. Докл. АН. 1998, Т.363. № 3. С.367-370.

36. Баринов Г.И., Звегинцев А.Г. Влияние высоких давлений на магнитные свойства, фазовый состав и кристаллическую структуру титаномагнетитов // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1989. № 3. С. 99-105.

37. ЗЭ.Басин Ю.Г., Гриц Ю.А., Исаченко В.И., Пахомовская Н.С. Автоматические микровесы на основе фотогальванометра Ф117 // Приборы и техника эксперимента. 1981. №2. С. 248-250.

38. Баюк Е.И., Дьяур Н.И. Изменение некоторых физических свойств пород в процессе деформирования при высоком давлении // Геофизический журнал. 1987. № 4. С. 52-59.

39. Безуглая Л.С., Сковородкин Ю.П. Термоостаточная намагниченность горных пород при одноосном сжатии и температурах 20-200°С // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1972. № 6. С. 76-80.

40. Бернер Р, Кронмюллер Г. Пластическая деформация монокристаллов, 1969.

41. Богданов А.А., Власов А.Я. Действие упругих напряжений на доменную структуру магнетита // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1966. № 1. С. 42-46.

42. Бозорт Р. Ферромагнетизм. М.: Иностранная литература. 1956. 784 с.

43. Браун У.Ф. Микромагнетизм. М.: Наука, 1976.160 с.

44. Бриджмен П.В. Исследование больших пластических деформаций и разрыва. М.: Изд-во иностр. лит. 1955. 444 с.

45. Бураков К.С. Термомагнитометр // Физика Земли. 1977. № 5. С. 92-96.

46. Буров Б.В., Ясонов П.Г. Введение в дифференциальный термомагнитный анализ горных пород. Казань:. Издательство Казанского университета, 1979. 160 с.

47. Вадковский В.Н. О влиянии одноосного сжатия на процессы намагничивания горных пород // Магнетизм горных пород и палеомагнетизм. М. 1969. С. 42-45.

48. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Исследование дислокационной структуры и магнитных свойств ферримагнитных кристаллов горных пород в условиях высоких механических напряжений // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. № 8. С. 49-58.

49. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Магнитные свойства ансамбля мелких частиц магнетита в условиях высоких давлений и температур // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1983. №3. С. 103-107.

50. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Магнитные свойства горных пород при высоких термодинамических параметрах. Саратов.: Изд. Саратовского ун-та, 1988. 209 с.

51. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Магнитные свойства минералов при высоких Р и Т в связи с проблемой сейсмомагнетизма // Материалы Международной конференции МАРИВД «Высокие давления в науке и технике». Киев. 1987. С. 46-47.

52. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Магнитные свойства ферримагнетиков при высоких давлениях и температурах. Уфа. Издательство Башгосуниверситета. 1988. 68 с.

53. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Остаточная намагниченность магнетита при воздействии высоких давлений и сдвиговых деформаций // Физика Земли. 2000. №3. С. 59-64.

54. Валеев К.А., Абсалямов С.С. Пьезомагнитный эффект ансамбля мелких частиц магнетита // Физические свойства горных пород при высоких давлениях и температурах для задач сейсмологии. Ташкент. 1981. С. 41.

55. Валеев К.А. К вопросу о влиянии дислокационной структуры ферримагнитных зерен на магнитные свойства горных пород // Сборник научных трудов "Резонансные и нелинейные явления в конденсированных средах". Уфа. 1999.С. 15-22.

56. Валеев К.А. К вопросу о возможной связи магнитных свойств горных пород с условиями их формирования // Новые результаты геофизических исследований на Украине. Киев: Наукова думка, 1977. С. 119-129.

57. Валеев К.А. Максимочкин В.И. Магнитные свойства горных пород при давлении 1250 МПа и комнатной температуре // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1984. № 8. С. 91-96.

58. Валеев К.А., Максимочкин В.И. Магнитные свойства монокристаллов магнетита и горных пород в условиях высоких одноосных давлений // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1977. №4. С. 85-89.

59. Валеев К.А., Максимочкин В.И., Мигранова С.Г. Магнитные свойства монокристаллов магнетита и их связь с дислокационной структурой // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1990. № 6. С. 77-82.

60. Валеев К.А., Максимочкин В.И., Мигранова С.Г. Моделирование процесса образования и последующего изменения намагниченности горных пород магнитоактивного слоя // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1989. № 6. С. 89-95.

61. Валеев К.А., Максимочкин В.И. Термоостаточная намагниченность и индуктивная намагниченность магнетита и горных пород при квазивсесторонних давлениях до 400 МПа // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1988. № 2. С. 106-112.

62. Валеев К.А., Печерский Д.М. Магнитные свойства подушечных лав Карамалы-ташской свиты (Южный Урал) // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1981. № 6. С. 97103.

63. Верещагин Л.Ф., Зубова Е.В. Поведение окислов при действии высокого давления с одновременным приложением напряжения сдвига // ДАН СССР. 1971. № 4. С. 817-818.

64. Верещагин Л.Ф., Зубова Е.В., Шапочкин В.А. Аппаратура и методы измерения сдвига в твердых телах при высоких давлениях // Приборы и техника эксперимента. 1960. №5. С. 89-93.

65. Вишняков Я. Д. Современные методы исследования структуры деформированных кристаллов // М.: Металлургия. 1975. 479 с.

66. Вонсовский С.В., Изюмов Ю.А. Электронная теория переходных металлов // УФН. 1962. Т. 77. №3. С. 377-448.

67. Вонсовский С.В. Магнетизм. М.: Наука, 1971.1032 с.

68. Вонсовский С.В., Шур Я.С. Ферромагнетизм. М.: Изд. тех.-теор. лит. 1948. 816 с.

69. Воронешко Б. И. Возможности коэрцитиметрического метода исследования фазового состава и кинетики превращений в ферромагнитных металлах // Заводская лаборатория. 1986. Т. 52. №4. С. 37-41.

70. Гендлер Т.С., Авилова Т.Е. Магнитные свойства диспергированного гематита // Магнитные и электрические поля твердой Земли. Владимир Суздаль: 1991. ч. III. С. 79-80.

71. Герник В.В. Механизм магнитной дезаккомодации в магнетите // Физика Земли. 1991. № 10. С. 104-112.

72. Голант К.М., Веселаго В.Г. // Приборы и техника эксперимента. 1975. № 4. С. 189.

73. Головков В. П. Аномальные изменения геомагнитного поля в сейсмоактивном районе // Геомагнетизм и аэрономия. 1969. Т. 9. № 6. С. 1123-1124.

74. Головков В.П. Дис. . докт. физ.-мат. наук: М.: Институт Физики Земли. 1967.

75. Горелик С.С., Расторгуев Л.Н., Скаков Ю.А. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. М.: 1970. 368 с.

76. Горяинов И.Н.,Смекалов А.С. О природе полосовых магнитных аномалий в мировом океане (интерференционно-тектономагнитная модель) // Докл. АН СССР. 1991. Т. 321. №3. С. 563-568.

77. Горяинов П.М., Балабонин Н.Л., Тюремнов В.А. Типы железорудных ансамблей и их геомагнитная систематика. Апатиты. 1990. 170 с.

78. Грабовский М.А. Изменение магнитных свойств магнетита под действием механических напряжений // Изв. АН СССР. Сер. географ, и геофиз. 1949. Т. В. № 2

79. Грабовский М.А., Пархоменко Э.И. Об изменении магнитных свойств магнетитов под действием больших сжимающих напряжений // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1953. № 5. С. 405-407.

80. Гусев А.И. Нанокристаллические материалы: методы получения и свойства. Екатеринбург. Ур О РАН. 1998. 200 с.

81. Данукалов К.Н. Влияние давления на магнитные свойства и температуру у-а перехода маггемита // Материалы конференции молодых ученых. Изд-во БФАИ, Уфа. 1987. С. 161.

82. ЭЗ.Данукалов Н.Ф., Валеев К.А. Пьезоостаточная намагниченность горных пород Южного Урала // Вопросы геологии восточной окраины Русской платформы и Южного Урала. Уфа. 1970. Вып.2. С. 17-25.

83. Ениколопян Н.С., Мхитарян А.А., Карагезян А.С., Хзарджян А.А. Критические явления при взрыве твердых веществ под высоким давлением // ДАН СССР. 1987. Т. 292. № 4. С. 887-890.

84. Жаров А.А. Реакции полимеризации твердых мономеров при их деформации под высоким давлением // Успехи химии. 1984.Т. 53. В. 2. С.236 250.

85. Эб.Жиляева В.А. Дис. . канд. физ.-мат. наук: М.: МГУ. 1966.

86. Жиляева В.А., Минибаев Р.А. Связь параметров магнитной стабильности и коэффициента магнитной вязкости с размером частиц ферримагнитных минералов // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1965. № 4. С. 91-95.

87. Жиляева В.А. Особенности магнитной вязкости зерен магнитной фракции базальтов // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1971. № 9. С. 93-99.

88. Жорин В.А. и др. Изменения кристаллической структуры молекулярных кристаллов после воздействия высоких давлений и совместного воздействия высоких давлений и деформаций сдвига // ЖФХ. 1979. Т.53.Т. 11. С.2772 2775.

89. Жорин В.А., Шашкин Д.П., Ениколопян Н.С. Дробление кристаллов в процессе пластического течения при высоком давлении //ДАН СССР. 1984. Т. 278. № 1. С. 144-147.

90. Иванов А.П., Сафрошкин В.Ю., Трухин В.И., Некрасов А.Н. Спектральный термомагнитный анализ горных пород // Изв. РАН. Физика Земли. 1992. № 3. С. 62-71.

91. Иванов В.А., Хабурзания И.А., Шолпо J1.E. Использование диаграммы Прейза-ха для диагностики одно- и многодоменных зерен в образцах горных пород // Изв. АН. СССР. Физика Земли. 1981. № 1. С. 55-65.

92. Иванов В.А., Шолпо Л.Е. Количественные критерии одно- и многодоменного состояний ферромагнитных минералов горных пород // Изв. АН. СССР. Физика

93. Земли. 1982. № 8. С.84-90. *

94. Иванов Н.А., Нульман А.А, Шапиро В.А. Обратимые и необратимые изменения термоостаточной намагниченности при всестороннем сжатии // Постоянное магнитное поле Земли, палеомагнетизм и магнетизм горных пород. Киев: Науко-ва думка, 1978. С. 148-150.

95. Казанцева Т.Т. Основы шарьяжно-надвиговой теории формирования земной коры // Геология. Изв. Отд. наук о Земле и экологии АН РБ. 2000. № 5. С. 15-46.

96. Казанцева Т.Т. Происхождение и развитие геосинклиналей // Уфа.: 1981. 26 с.

97. Кайбышев О.А., Фаизова С.Н. Диффузия при сверхпластической деформации //ДАН РАН. 1998. Т.361. № 4. С.495 497.

98. Калашников А.Г., Капица С.П. Магнитная восприимчивость горных пород при упругих напряжениях // Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1952. Т. 86. № 3.

99. Камалетдинов М.А., Казанцева Т.Т., Казанцев Ю.В., Постников Д.В. Шарьяж-но-надвиговая тектоника литосферы. М.: Наука, 1991. 256 с.

100. Камалетдинов М.А., Казанцев Ю.В., Казанцева Т.Т. Происхождение складчатости // М.: Наука, 1981.135 с.

101. Камалетдинов М.А. Покровные структуры Урала. М.: Наука, 1974. 230 с.

102. Кандаурова Г.С., Дерягин А.В., Шур Я.С. О гистерезисе возникновения доменной структуры и процессах зародышеобразования в одноосных ферримагнетиках // Материалы всесоюзного симпозиума по ферримагнитным материалам. Львов. 1971. С. 8-14.

103. Кан Л., Шульц Г. Микровзвешивание в вакууме.М.: Металлургия. 1969. С. 9.

104. Капица С. П. Магнитные свойства изверженных горных пород при механических напряжениях// Изв. АН СССР. Сер. геофиз. 1955. № 6. С. 489-504.

105. Караевский С.Х., Трухин В.И., Жиляева В.А. Высокочувствительная установка для измерения магнитных характеристик горных пород при одновременном воздействии магнитных полей // Магнетизм горных пород Востока СССР. Магадан: 1984. С. 36.

106. Каретников А.С. Рассанова Г.В., Сковородкин Ю.П. К вопросу о влиянии внешних нагрузок на структурно-чувствительные параметры магнетита // Магнетизм горных пород и палеомагнетизм. М.: 1970. Ч. 2.

107. Киренский Л.В., Дрокин А.И., Лаптей Д.А. Температурный гистерезис ферромагнетиков и ферритов. Новосибирск. 1965. 160 с.

108. Кольская сверхглубокая // М.: Недра, 1984. 490 с.

109. Кондорский Е. И. Однодоменная структура в ферромагнетиках и магнитные свойства мелкодисперсных веществ // Докл. АН СССР. 1950. Т. 70. № 2. С. 215218.

110. Кондорский Е.И. Природа высокой коэрцитивной силы мелкодисперсных фер-римагнетиков и теория однодоменной структуры // Изв. АН СССР. Сер. физ. 1952. Т. 16. №4. С. 398-411.

111. Коновалов С.В.,Сигнер В.В., Радовский И.З., Кленинин В.А. //Автоматические весы для измерения магнитной восприимчивости при высокой температуре // Приборы и техника эксперимента. 1987. № 3. С. 162-165.

112. Королев В.А., Дерягин А.И., Завалишин В.А., Кузнецов В.И. Особенности магнитного состояния сильнодеформированного поликристаллического супермелкозернистого никеля // ФММ. 1989. Т. 68. Вып. 4. С. 672-678.

113. Кофстад П. Отклонение от стехиометрии, диффузия и электропроводность в простых окислах металлов. М.: Мир, 1975.

114. Крупичка С. Физика ферритов и родственных им магнитных окислов. М.: Мир, 1978. Т.1. 358 с.

115. Кудрявцева Г.П., Гаранин В.К., Жиляева В.А., Трухин В.И. Магнетизм и минералогия природных ферримагнетиков // М.: Изд. Московск. ун-та, 1982. 294 с.

116. Кудрявцева Г.П. Дис. . геол.-мин. наук. М.: МГУ. 1984.

117. Лебедев Т.С., Корчин В.А., Савенко Б.Я. и др. Физические свойств минерального вещества в термобарических условиях литосферы. Киев.: Наук, думка, 1986. 200 с.

118. Лебедев Т.С., Познанская Н.Ф. Моделирование зависимости от глубины магнитных параметров магнетита, содержащегося в породах глубинных зон земной коры различных регионов Украины // Геофиз. сборн. 1974. Вып. 60.

119. Лебедев Т.С. Проблемы термобарических исследований физических свойств минерального вещества литосферы // Геофиз. сборн. 1985. Т. 7 №. 6. С. 62-82.

120. Лебедев Т.С. Термобарические петрофизические исследования и некоторые прогнозы их развития // Геофиз. сборн. 1987. Т. 9. № 2. С. 3-20.

121. Лебедев Т.С., Шаповал В.И., Корчин В.А. Установка для исследований физических свойств горных пород при давлениях до 15 кбар и высоких температурах // Геофиз. сбор. 1975. Вып. 59. С. 30-35.

122. Локальные изменения магнитного поля в сейсмоактивном районе Средней Азии (Гармский полигон): Отчет о НИР / ИЗМИР АН СССР; Руководитель В.П. Го-ловков. М.: 1969. 78 с.

123. Магат Л.М., Макарова Г.М., Шур Я.С. Структурные превращения и магнитные свойства сплавов железа и палладия. // ФММ. 1968. Т. 25. Вып. 3.

124. Магнетизм аморфных систем // Материалы международного симпозиума // Под редакцией Н.Н. Сироты. М.: Металлургия, 1981.

125. Максимочкин В.И., Мигранова С.Г. Установка для исследования магнитных свойств горных пород при высоких давлениях и температурах // Магнитные свойства минералов и проблемы палеомагнетизма и петромагнетизма. Магадан: 1990. С. 168-172.

126. Максимочкин В.И. Термонамагничивание горных пород в условиях высоких давлений // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1995. № 9. С. 49-56.

127. Максимочкин В.И., Трухин В.И. Исследование зависимости остаточной намагниченности природных магнетитов от частоты переменного магнитного поля // Вест. Моск. ун-та. Сер.З. Физика, астрология. 1981. Т. 22. № 1. С. 87-90.

128. Максудов С.Х. Дис. . канд. физ.-мат. наук: М.: Институт Физики Земли. 1972.

129. Максудов С.Х., Сковородкин Ю.П. Зависимость пьезонамагниченности от угла между направлением поля и осью сжатия // Материалы IX конференции по вопросам геомагнитного поля, магнетизма горных пород и палеомагнетизма. Баку: 1973.4. 2.

130. Марьин Г.А. О влиянии внутренних напряжений на коэрцитивную силу // Физика металлов и их соединений. Свердловск.: Изд-во Уральского госуниверситета, 1974. Вып.2. С. 143-146.

131. Минералогия и термобарогеохимия метасоматических пород и руд Магнитогорского рудного поля. Отчет о НИР / ИГ БНЦ Ур О АН СССР; Руководитель Юсупов С.Ш. Уфа. 1990.

132. Минералы. Справочник. М.: Наука, 1965. Т.Н. Вып. 2. 342 с.

133. Михеев М.Н., Горкунов Э.С. Связь магнитных свойств со структурным состоянием вещества- физическая основа магнитного структурного анализа // Дефектоскопия. 1981. №8. С. 5-22.

134. Михеев М.Н. и др. Магнитный метод неразрушающего определения степени пластической деформации в изделиях из ферромагнитных сталей // Дефектоскопия. 1984. № 3. С. 92-94.

135. Мицек А.И. Кластерная теория локально анизотропных аморфных магнетиков и спиновых стекол //ФММ. 1987. Т. 64. Вып. 3. С. 448-457.

136. Моделирование процесса образования и разрушения вязкой намагниченности // Чернова И.Ю //Деп. в ВИНИТИ 26.08.93. 2336-В 93. Казань.: 1993. 19 с.

137. Мулюков Х.Я. Дис. . тех. наук. Уфа: ИПСМ РАН. 1998.

138. Мулюков Х.Я., Корзникова Г.Ф., Шарипов И.З. Температурная зависимость намагниченности насыщения никеля с субмикрокристаллической структурой // Мировое сообщество: проблемы и пути ее решения. Уфа : Изд во УГНТУ. 1999. №3. С.106-114.

139. Мулюков Х.Я. Шарипов И.З. Абсалямов С.С. Автоматические вакуумные магнитные микровесы // Приборы и техника эксперимента. 1998. № 3. С. 149-150.

140. Мясников В.М., Савельев А.А. Сдвиговые деформации при метаморфизме горных пород //Докл. АН СССР. 1987. Т. 297. Вып. I. С. 156-157.

141. Надгорный Э.М. Свойства нитевидных кристаллов // УФН. 1962. Т. 77. В. 2. С. 201-227.

142. Нульман А.А. Временные изменения магнитной восприимчивости образцов горных пород после снятия гидростатического давления // Магнитные электрические поля твердой Земли. Владимир Суздаль: 1991. ч. III. С. 30-31.

143. Петрова Г.Н. Лабораторная оценка стабильности остаточной намагниченности горных пород // М.: Изд. АН СССР. 1961. 104 с.

144. Петрова Г.Н., Вагина О.Л. О безнагревном методе определения напряженности древнего геомагнитного поля // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1976. № 4. С. 54-62.

145. Печерский Д.М. Петромагнетизм и палеомагнетизм. М.: Наука, 1985. 127 с.

146. Печерский Д.М., Тихонов Л.В. Некоторые магнито минералогические особенности изменения титаномагнетита в океанических базальтах // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1985. №2. С. 102-107.

147. Поспелов Г.Л. Парадоксы, геолого физическая сущность и механизмы метасоматоза // Новосибирск.: Наука. 1973. 335 с.

148. Роль сдвиговой тектоники в структуре литосфер Земли и планет земной группы // СПб.: Наука, 1997. 591с.

149. Роос, Хемпель, Фойхт и др. Высокочувствительный вибрационный магнитометр // Приборы для научных исследований. 1980. № 5. С. 54-55.

150. Савенко Б.Я. Изменения магнитных свойств горных пород при высоких давлениях и температурах // Аномалии геомагнитного поля и глубинное строение земной коры. Киев.: Наукова думка, 1981.

151. Сарадтишвили Г.Д., Тогонидзе Д.А. О методике изучения зависимости коэрцитивной силы вулканических пород от давления // Материалы XI респ. научн. тех, конф. молодых ученых. Тбилиси.: 1973.

152. Сковородкин Ю.П., Безуглая Л.С., Максудов С.Х. Зависимость магнитной восприимчивости горных пород от давления при разных температурах // Материалы VIII конф. по постоянному геомагнитному полю и палеомагнетизму. Киев.: 1970. 4.1. С. 175-178.

153. Сковородкин Ю.П., Безуглая Л.С., Нагапетян В.В. Образование вязкой остаточной намагниченности в присутствии механических напряжений // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1975. № 7.

154. Сковородкин Ю.П. Дис. . докт. физ.-мат. наук. М.: Институт Физики Земли АН СССР. 1980.

155. Сковородкин Ю.П. Изучение тектонических процессов методами магнитометрии. М.: ИФЗ АН СССР, 1985. 197 с.

156. Соколов В.И. Автоматический магнитометр со сверхпроводящим соленоидом // Приборы и техника эксперимента. 1971. № 5. С. 206-208.

157. Соловьев И.Л. Вибрационный магнитометр с магнитной подвеской // Магнитные свойства минералов и проблемы палеомагнетизма и петромагнетизма. Магадан.: 1990. С. 189-191.

158. Тарасов В.И., Клищенко Е.Н. Магнитометр с вращающимися образцами для исследования слабомагнитных минералов в полях до 20 кЭ // Магнитные свойства минералов и проблемы палеомагнетизма и петромагнетизма. Магадан.: 1990. С. 184-186.

159. Тройбле Г., Зегер А. Влияние дефектов кристаллической решетки на процессы намагничивания в ферромагнитных монокристаллах (см. перевод Бернер Р., Кронмюллер Г. Пластическая деформация монокристаллов.) М.: Мир, 1969. С. 201-264.

160. Трухин В.И., Абсалямов С.С., Гареева М.Я. Влияние длительного воздействия повышенного давления на намагничивание магнетита // Изв. РАН. Физика Земли. 1992. № 11.С. 84-88.

161. Трухин В.И. Введение в магнетизм горных пород. М.: Изд. МГУ, 1973. 275 с.

162. Трухин В.И., Виллемсон О.П. Магнитные свойства подводных базальтов южной части Красного моря // Постоянное геомагнитное поле, магнетизм горных пород и палеомагнетизм. Тбилиси.: 1981. Ч. II. С. 98.

163. Трухин В.И., Багин В.И., Жиляева В.А., Булычев А.А., Гилод Л.А., Шрейдер А.А. Магнетизм крайнего восточного звена срединного Американо-Антарктического хребта. Физика Земли. 2000. № 6. С. 26-34.

164. Трухин В.И., Жиляева В.А., Зинчук Н.Н., Романов Н.Н. Магнетизм кимберлитов и траппов. М.: Изд. МГУ, 1989.

165. Трухин В. И. Об интерпретации данных по магнитной вязкости горных пород // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1972. № 4. С. 66-77.

166. Трухин В.И. О механизме вязкого намагничивания // Механизм горных пород и палеомагнетизм. М.: 1969. С. 77-79.

167. Трухин В.И. О физической природе магнитной вязкости горных пород // Вопросы геономии. М.: 1972. С. 219-226.

168. Трухин В.И. Экспериментальные исследования вязкой намагниченности // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1966. № 5. С. 105-111.

169. Тюремнов В.А, Кацеблин П.Л., Мирошников В.П., Шапошников В.А. Магнитные характеристики железных руд и магнетита Ковдорского месторождения // Рудные геофизические исследования на Кольском полуострове. Апатиты: Изд. Кольского филиала АН СССР, 1986.

170. Фролова О.М. Вязкая намагниченность магнетита структурно-чувствительный параметр неоднородного строения зерна // Изв. АН СССР. Физика Земли. 1970. №2. С. 113-117.

171. Хандрих К., Кобе С. Аморфные ферро-и ферримагнетики. М.:Мир, 1982. 296 с.

172. Храмов А.Н., Белоконь В.Н. и др. Методы палеомагнитных исследований горных пород. Л.: Недра, 1973. 247 с.

173. Храмов А.Н., Шолпо Л.Е. Палеомагнетизм. Л:. Недра, 1967. 251 с.

174. Чалабов Р.И., Любутин И.С., Жмурова З.И., Додокин А.П., Дмитриева Т.В. Изучение дефектов нестехиометрии в а кристаллах вюстита методом мессбау-эровской спектроскопии. Кристаллография. 1982. Т. 27. № 3. С.516-521.

175. Чечерников В.И. Магнитные измерения. М.: Изд во МГУ, 1969. 285 с.

176. Шаповалов С.И., Сенько В.Ф., Алимов В.И. Вибрационный магнитометр для высокотемпературных исследований // Зав. лаборатория. 1976. № 3. С. 297-298

177. Шрейдер А.А., Трухин В.И., Сычев В.А. Римский-Корсаков Н.А. Детальные геомагнитные исследования рифтовой зоны на юге Красного моря // Океанология. 1982. Т. 22. № 3. С. 439-445.

178. Щербаков В.П. К теории магнитных свойств псевдооднодоменных зерен // Изв. АН СССР. Физика Земли. № 5. С. 57-66.

179. Щербаков В.П., Щербакова В.В. Критерии идентификации доменной струюу-ры ферримагнитных зерен в минералах горных пород // В кн.: Решение геофизических задач геомагнитными методами. М.: Наука, 1980. С. 136-148.

180. Шур Я.С., Штольц Е.В., Кандаурова Г.С., Булатова Л.В. О доменной структуре высококоэрцитивного сплава марганец-висмут // ФММ. 1957. Т. 5. Вып. 2. С. 234239.

181. Яновский Б.М. Земной магнетизм. М.: Изд. ЛГУ, 1978. 591 с.

182. Ярославский М.А. Реологический взрыв. М.: Наука, 1982. 193 с.

183. Artman J.О., Murphy J.С., Foner S. Magnetic anisotropy in antiferromagnetic co-rund-type sisguioxides. Phys. Rev. 1965, V. 138. № 38, P.A 912-A917.

184. Banerjee S.K. New grain size limits for paleomagnetic stability in hematite // Nature. Phys. Sci., 1971. V. 232. № 27. P. 15-16.

185. Borradaile Craham J. Remanent magnetism and ductile deformation in an experimentally deformed magnetite bearing limestone // Phys. Earth and Planet. Inter. 1991. V. 67. № 3-4. P. 632-673.

186. Brown W.F. Criterion for uniform micromagnetization // Phys. Rev. 1957. V.105. № 5. P. 179-184.

187. Butler R.F., Banerjee S.K. Theoretical single-domain grain size range in magnetite and titanomagnetite // J. Geophys. Res. 1975. V. 80. № 29. P.4049-4058.

188. Cochram James R. A model for development of Red Sea // Bull. Amer. Assoc. Petrol. Geol. 1983. V. 67. № 1. P. 41-69*

189. Day R. TRM and Its Variation with Grain Size // J. Geomag. Geoelec. 1977. V. 29. № 4. P. 233-265.

190. Dijkstra L.J., Wert C. Effect of inclusion of coercive force of iron // Phys. Rev. 1950. 79. № 6. P. 979-985.

191. Domen H. Piezoremanent magnetism of rocks and its field evidence // J. Geomag. Geoelectr. 1962. V. 13. № 3/4. P. 66-72.

192. Dunlop D.J. Monodomain theory: experimental verification // Science. 1968. V. 62. № 4. P. 256-261.

193. Dunlop D.J. Superparamagnetic and single-domain threshold sizes in magnetite // J. Geophys. Res. 1973. V.78. № 11. P. 1780-1783.

194. Evans M.E., Mc Elhinny M.W. An investigation of the origin of stable remanence in magnetite-bearing rocks // J.Geomag. Geoelec. 1969. V. 21. № 4. P. 757-761.

195. Evans M.E., Wagman M.L. An investigation of small magnetic particles by means of electron microscopy // Earth. Planet. Sci. lett. 1970. V. 9. № 4. P. 365-370.

196. Foner S. // Rev. Scient. Instrum. 1959. V.30. № 7. P. 548.

197. Gleiter H. Nanostructured materials: state of the art and perspectives // Nanostruc. Mater. 1995. V.6. P. 3-14.

198. Heider Franz, Dunlop David J., Soffel Heinrich C. Low-temperature and alternating field demagnetization of saturation remanence and thermoremanence in magnetite grains (0,037 \im to 5 mm) // J. Geophys. Res. B. 1992. V.97. № 6. P. 9371-9381.

199. Jida Sh., Jizuka T. Cobalt impurity, caution vacancies and the magnetic relaxation of magnetite // J. Phys. Soc. Jap. 1967. V. 23. № 2. P. 185-188.

200. Johnson H.P., Lowrie W., Kent D.V. Stability of anhysteretic remanent magnetization in fine and coarse magnetite and magnetite particles // Geophys. J.R. Astron. Soc. 1975. V. 41. №1. P. 1-10.i

201. Kapicka A. The stability of isotermal and natural remanent magnetic polarition under elastic deformation of rocks // Stud. Geophys. Et. Geod. 1992. V. 36. № 2. P. 168176.

202. Kapicka A. Variation of the mean susceptibility of rocks under hydrostatic and non-hydrostatic pressure // Phys. Earth. Planet. Inter. 1990. V. 63. № 1-2. C. 78-84.

203. Kean W.F., Day R., Fuller M., Scmidt B.A. The effect of uniaxial compression on the initial susceptibility of Rock as a function grain Size and composition of their constituent titanomagnetites // J. Geophys Res. 1976. V. 81. № 5. P. 861-872.

204. Kern J.W. The effect of stress on the susceptibility and magnetization of a partially magnetized multidomain system // J. Geophys. Res. B. 1961. V. 66. № 11. P. 38073816.

205. Kersten M. Zur Theorie der ferromagnetishen Hysterese und der Anfangsperme-abilitat // Phys. Zs. 1943. V. 44. P. 63-77.

206. Kersten M. Zur Theorie der Koerzitivkraft // Zs. Phys. 1948. 124. P. 714-742.

207. Kinoshita N. Studies on Piezo-magnetization (II) change in the initial susceptibility of the grain assemblage of ferromagnetics due to uniaxial compression // J. Geomag. Geoelec. 1968. V. 20. № 2. P. 75-83.

208. Kinoshita N. Studies on Piezo-magnetization (III) — PRM and relating phenomena // J. Geomag. Geoelec. 1968. V. 20. № 3. P. 155-157.

209. Kittel C. Theory of the structure of ferromagnetic domains in films and small particles // Phys. Rev. 1946. V. 70. № 10-12. P. 965-971.

210. Kume S. Surles Changement's d'aimantation remanente de corps ferrimagnetiques soumis a des pressions hydrostatiques //Ann. Geophys. 1962. V. 18. № 1.

211. Levi S., Merrill R.T. Properties of single-domain, pseudo-single-domain and multi-domain magnetite//J. Geophys. Res. 1978. В 83. № 1. P. 309-323.

212. Liu S.H. Exchange interaction between conduction electrons and magnetic shell electrons in rare-earth metal's // Phys. Res. 1961. V.121. № 2. P.451-455.

213. Malek Z. A study of the influence of dislocation on some of the properties of permalloy alloys // Czech. J. Phys. 1959. V. 9. № 5. P. 613-627.

214. Merceron T. Contribution a letude du trainage magnetique de diffusion dans les ferrits //Amm. phys. (France). 1965. V. 10. № 3, 4. P. 121-153.

215. Morrish Q.H. Yu S.P. Dependence of the coercive-force on the density of some iron oxide powders // J. Appl. Phys. 1955. V. 26. № 8. P. 1049-1055.

216. Moskowitz B.M., Banerjee S.K. A theoretical model of magnetite domain transitions in magnetite and oxidized titanomagnetite: support for the psark model // EOS trans. Amer. Geoph. Union. 1979. V. 60. №46. P. 815.

217. Mulyukov Kh.Ya., Korznikova G.F., Abdulov R.Z., Valiev R.Z. Magnetic Hysteretic Properties of Submicron Nickel and their Variation upon Annealing II J. Magn. and Magn. Mater. 1990. V. 89. P. 207-213.

218. Mulyukov Kh. Ya., Korznikova C.F., Nikitin S.A. Magnetization of Nanocrystalline Dysprosium: Annealing Effects // J. Appl. Phys. 1996. V. 79. № 11. P. 8584-8587.

219. Nagata T. Anisotropic magnetic susceptibility of rocks under mechanical stresses // Pure. Appl. Geophys. 1970. V. 78. № 1.

220. Nagata T. Basic magnetic properties of rocks under the effect of mechanical stresses//Tectonophysics. 1970. V. 9. №2-3. P. 167-195.

221. Nagata Т., Carleton B.J. Notes on piezo-remanent magnetization (II) // J. Geomag. Geoelec. 1969. V. 21. №1.

222. Nagata Т., Carleton B.J. Notes on piezo-remanent magnetization of igneous rocks // J. Geomag. Geoelec. 1968. V. 20. № 2.

223. Nagata Т., Kinoshita N. Studies on piezomagnetization (I). Magnetization of titan-oferous magnetite under uniaxial compression // J. Geomag. Geoelec. 1965. V. 17. № 2.

224. Nagata T. Magnetic susceptibility of compressed Rocks // J. Geomag. Geoelec. 1966. V. 18. № 1. P. 73-80.

225. Neel L. Theoric du trainage magnetique de diffusion // J. Phys. et radium. 1952. V. 13. № 5. P. 249-264.

226. Ohnaka M., Kinoshita H. Effect of axial stress upon initial susceptibility of an assemblage of fine grains of Fe2Ti04 Fe304 solid solution series // J. Geomagn. Geoelec. 1968. V. 20. №2. P. 107-110.

227. Ohnaka M. Stability of Remanent Magnetization of Rocks under Compression Its Relation to the Grain Size of Rock Forming Ferromagnetic Minerals // J. Geomag. Geoelect. 1969. V. 21. №2.

228. Ozima M., Ozima M. Origin of thermoremanent magnetization // J. Geophys. Res. 1965. V. 70. № 6. P. 1363-1369.

229. Parry L.G. Magnetic properties of dispersed magnetite powders // Phil. Mag. 1965. V.11. № 110. P. 303-312.

230. Porath H., Raleigh C.B. An origin of the triaxial basal-plane anisotropy in hematite crystals. J. Appl. Phys. 1967. V.38. P. 2401-2402.

231. Pozzi J. P., Aifa Tahar. Effects of experimental deformation on the remanent magnetization of sediments // Phys. Earth, and Planet. Inter. 1989. V. 58. № 2-3. P. 255256.

232. Pozzi J. P. Observation des changements du trainnage magne-tique d'une rocks comprimee // Gr. Acad. Sci. B. 1970. V. 271. № 16. P. 820-823.

233. Rieder G. Plastische verformung magnetostriktion // Zs. angew. Phys. 1957. 9. № 4, P. 187-202.

234. Ruderman J., Kittel C. Indirect exchange coupling of nuclear magnetic moments by conduction electrons // Phys. Rev. 1954. V. 94. № 1. P. 99-102.

235. Schaefer H.F., Kisker H., Kronmuller H., and Wurschum F. Magnetic properties of nanocrystalline nickel // Nanostruct. Mater. 1992. V.1. № 6. P. 523-529.

236. Schmidbauer E., Petterson N. Some Magnetic Properties of two Basalts under Uniaxial compression measured at Different Temperatures // J. Geomag. Geoelect. 1968. V. 20. №3. P. 169-180.

237. Soffel H. The single-domain/multi domain transition in natural intermediate titanomagnetites // Z. Geophys. 1971. V. 37. № 3. P. 451-470.

238. Stacey F.D., Banerjee S.K. The Physical principles of rock magnetism // A-L-N-Y. 1974. 195 p.

239. Stacey F.D. Theory of the magnetic susceptibility of stresses Rock // Phil. mag. 1962. V. 7. №76. P. 551-556.

240. Stacey F.D., Wise K.N. Crystal dislocations and coercivity in fine-grained magnetite // Aust. J. Phys. 1967. V. 20. N 7. P. 507-513.

241. Stott P.M., Stacey F.D. Stress Effects on Thermoremanent Magnetization // J. Geophys. Res. 1961. V. 66. №11.

242. Street R„ Wooley. J.C. // Proc. Phys. Soc. London. 1949. B. 62. P. 141.

243. Vechfinsky V.S. A new method of determining the domain state of magnetic minerals at various temperatures // Geol. Carpathica. 1992. V. 43. № 3. P. 188-189.

244. Vicena F.O. О влиянии дислокаций на коэрцитивную силу ферромагнетиков // Gzech. J. Phys. 1955. V. 5. № 4. P. 480-501.

245. Xu Song, Merrill Ronald T. Stress, grain size and magnetic stability of magnetite // J. Geophys. Res. B. 1992. V. 97. № 4. P. 4321-4329.

246. Zelinka Т., Nejda P., Kropacek V. The vibrating-sample magnetometer and Prei-sach diagram // Prys. Farth and Planet. Inter. 1987. V. 46. № 1-3. P. 241-246.

Информация о работе

Абсалямов, Салават Сабирьянович
доктора физико-математических наук
Уфа, 2004
ВАК 25.00.10

Диссертация

Влияние разрушения горных пород при повышенном давлении на их магнитные свойства - тема диссертации по наукам о земле, скачайте бесплатно

Автореферат

Похожие работы