21(9). Типы остаточной намагниченности. Где и как образуются?
Про остаточную намагниченность (естественная остаточная намагниченность горных пород):
Возникает при образовании или изменении горной породы
Сохраняет в себе информацию о направлении вектора и величине напряжённости
Сохраняет в себе информацию древнего магнитного поля (эпохи образования или преобразования породы).
Присутствует у пород, содержащих минералы- ферромагнетики
Доп инфа из учебника:
При остывании расплавленных минералов и горных пород и переходе их температуры через точку Кюри (уровень температуры, выше которого упорядочение магнитных моментов не сохраняется, порода не намагничена, намагниченность равна нулю) они намагничиваются окружающим магнитным полем, приобретая начальную остаточную намагниченность (Jост). Если напряженность магнитного поля начнет возрастать, то Jост также возрастет до некоторого предела. При уменьшении магнитного поля она уменьшается до некоторой остаточной намагниченности. Чтобы ее уничтожить, нужно приложить поле противоположного знака, называемое коэрцитивной силой. Она является мерой жесткости остаточной намагниченности.
Значения Jост очень большие у быстро охлаждавшихся излившихся изверженных пород типа базальтов. Основным фактором, увеличивающим Jост пород, является наличие в них хотя бы малых концентраций ферромагнетиков. У изверженных пород остаточная намагниченность возникает в ходе их охлаждения (перехода через точку Кюри), т.е. имеет кристаллизационную (химическую) природу. У осадочных пород она седиментационная. В ходе осаждения в водоемах твердые частицы намагничивались и сохраняли в консолидированных осадочных породах эту относительно стабильную ориентированную остаточную намагниченность.
Остаточную намагниченность измеряют на образцах горных пород кубической или цилиндрической формы с размером 2–5 см, строго ориентированных в пространстве. Для этого, выбирая образец, его «привязывают» к горизонту, т.е. ставят на нем метки: х, у – по компасу и z – по отвесу. Методика измерений Jост основана на представлении о том, что каждый образец является магнитным. С помощью специальных приемов определяется первичная намагниченность во время образования породы, исключаются вторичные перемагничивания за время ее жизни. Далее по породам определяются усредненные значения склонения (Dдр) и наклонения (J др) древнего магнитного поля, позволяющие оценить положение геомагнитного полюса во время образования породы в современной системе географических координат.
Классификация:
По направлению:
Прямая намагниченность (по полю).
Остаточная намагниченность, полярность (знак) которой совпадает с направлением внешнего магнитного поля.
Обратная намагниченность (против поля).
Остаточная намагниченность, полярность (знак) которой противоположна направлению внешнего магнитного поля.
По условиям образования:
Термоостаточная намагниченность горных пород
Возникает в горных породах, содержащих ферромагнитные минералы, при охлаждении их от точки Кюри в слабом магнитном поле. При температуре чуть меньшей точки Кюри возникает спонтанная намагниченность. Ферромагнетик настолько “мягкий” что магнитные моменты образца и отдельных доменов ориентируются по направлению поля. Затем при остывании это направление намагниченности остается.
Свойства термоостаточной намагниченности:
Направление термоостаточной намагниченности совпадает с направлением магнитного поля, в котором происходит остывание
Термоостаточная намагниченность превышает по величине индуктивную намагниченность (
)Обладает высокой стабильностью.
Может служить своеобразным геологическим термометром.
Химическая остаточная намагниченность
Возникает в горных породах, содержащих ферромагнитные минералы, в результате кристаллохимических образований и преобразований зерен ферромагнитных минералов в Земном магнитном поле при температурах ниже точки Кюри.
Ориентационная (осадочная) остаточная намагниченность
Возникает в процессе осаждения в постоянном магнитном поле взвешенных в жидкости (или газе), свободно ориентирующихся ферромагнитных частиц благодаря выравниванию магнитных моментов этих частиц по направлению магнитного поля. Характерна для осадочных пород.
Вязкая остаточная намагниченность
Явление самопроизвольного намагничивания и размагничивания временем получило название магнитной вязкости, а возникающая намагниченность – вязкой остаточной намагниченности.