Палеомагнитология, петромагнитология и геология (стр. 10 )

ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМ – структурное и в меньшей мере минералогическое преобразование породы под воздействием давления при складкообразовании и т. п. тектонических процессах. Продукты такого метаморфизма – катаклазиты, милониты, различные сланцы.

ДИОРИТ – полнокристаллическая средняя порода, состоящая из плагиоклаза и цветных минералов (около 30%). Иногда присутствует кварц (кварцевые диориты). Резкой границы между диоритами и гранодиоритами нет.

ДИПОЛЬНОЕ ГЕОМАГНИТНОЕ ПОЛЕ – условно выделяемая часть главного геомагнитного поля, создаваемая однородной намагниченностью земного шара (диполем, помещенным близ центра Земли). Анализ показал, что наиболее близким к магнитному полю Земли является поле диполя с осью, наклоненной на 11,5° к оси вращения Земли и центром, отстоящим от центра Земли на 400км. Один из главных постулатов палеомагнетизма: при осреднении за достаточно большой промежуток времени геомагнитное поле является полем центрального осевого диполя, т. е. диполя, расположенного в центре Земли, ось которого совпадает с осью вращения Земли. Постулат подтверждается положением палеомагнитного полюса в позднем кайнозое, позднем палеозое (для северной Евразии). Из более детальных палеомагнитных данных следует, что геомагнитный диполь в течение фанерозоя был смещен в сторону Тихого океана на 400-800км.

ДИСЛОКАЦИИ – 1) линейные дефекты кристаллической решетки, нарушающие правильное чередование атомных плоскостей. Дислокации влияют на ряд физических свойств, в том числе существенно влияют на магнитные свойства; 2) деформации пород, связанные с тектоническими движениями, оползнями и др.

ДИССОЦИАЦИЯ – распад молекулы, радикала, иона или молекулярного соединения на части.

ДИФФЕРЕНЦИАЛЬНЫЙ ТЕРМОМАГНИТНЫЙ АНАЛИЗ (ДТМА) – модификация термомагнитного анализа, в которой регистрируется температурная зависимость скорости изменения магнитных величин, т. е. первые производные по температуре намагниченности, остаточной намагниченности.

ДИФФЕРЕНЦИАЦИЯ МАГМЫ – совокупность процессов, приводящих к образованию из магмы разных по составу горных пород. Различаются: 1) кристаллизационная дифференциация – дифференциация магмы в процессе отсадки кристаллизующей твердой фазы, т. е. разделение на кристаллизующуюся (твердую) часть и остаточную жидкость; 2) собственно магматическая дифференциация – разделение в жидкой фазе (ликвация и т. п.); 3) конвективная дифференциация. Основные предпосылки для дифференциации магмы: изменение Р-Т условий, гравитация, ассимиляция, движение и пр.

ДИФФУЗИЯ – взаимное проникновение соприкасающихся веществ друг в друга, вызванное тепловых движением частиц и ведущее к их равномерному распределению по занимаемому объему. Диффузию ускоряют дефекты, напряжения, конвекция. Длительная термообработка благодаря и согласно II Закону термодинамики ведет к частичному или полному уничтожению магнитных минералов, переходу железа и титана в окружающие силикаты. Отсюда следует, что термальный метаморфизм, в общем, способствует понижению намагниченности пород.

* ДЛИННОПЕРИОДНЫЕ ЦИКЛИЧЕСКИЕ ИЗМЕНЕНИЯ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ. Известны циклические изменения геомагнитного поля порядка десятков и сотен миллионов лет. Судя по их длительности, эти наведенные колебания отражают процессы в мантии, влияющие на состояние жидкого ядра. а) Из выделенных “периодов", подавляющее большинство представляет собой краткие "всплески", по продолжительности близкие одному-двум полным колебаниям и лишь изредка – от трех до пяти колебаний данного периода; б) колебания различных характеристик с близкими периодами большей частью не синхронны. Можно говорить о предпочтительных интервалах "периодов" независимо от времени их проявления – 20-30, 40-45, 60-70, 80-100, 130-140, 160-180, 250-260, 300-320, 500-600 млн. лет; в фанерозое наиболее четко группируются колебания всех характеристик поля c периодом ≈100 млн. лет; в) нередко периоды колебаний плавно меняются во времени. Большей частью со временем период уменьшается, отражая общее ускорение процесса; г) во всех временных рядах видна граница фанерозоя и рифея. Устойчивость полученных результатов подтверждается их сходством при проведении вейвлет-анализа с разными окнами сглаживания. В неогее существовали два главных режима генерации поля: 1) устойчивое состояние почти без инверсий с минимальными вариациями палеонапряженности, охватывающее десятки млн. лет, такие интервалы расположены через ~100 млн. лет в фанерозое и через 160-200 млн. лет во всем неогее, 2) неустойчивое состояние частых инверсий, близкое хаотическому, с максимальными вариациями палеонапряженности.

Можно говорить о трех уровнях связей между процессами в ядре и низах мантии и у поверхности Земли. Первый уровень – весь неогей. Это существенные изменения всех характеристик геомагнитного поля в рифее и венде-фанерозое, в то же время резкое различие в степени расчлененности хроностратиграфической шкалы, отражающее мощный подъем в развитии разнообразных форм жизни, начиная с венда-кембрия, это нарушение цикличности в поведении скорости движения плит и завершающий этап существования и раскол Родинии. Поведение геомагнитного поля в рифее и венде-фанерозое имеет разную фрактальность.

Второй уровень – масштаб геологических эр – отставание начала геологических эр от начала роста частоты геомагнитных инверсий. Отставание составляет 35-60 млн. лет, что соответствует скорости передачи энергии от границы ядро-мантия к поверхности Земли 4-10 см/год Намечается приуроченность минимальной скорости движения плит к интервалам устойчивой полярности поля. При этом интервалы длительной устойчивой полярности геомагнитного поля, обычно предшествующие началу геологических эр, имеют цикличность, близкую продолжительности эр – 160-200 млн. лет (за исключением двух аномалий между 1150 и 1100 и между 700 и 630 млн. лет назад) и близкую галактическому году. Неравномерное приливное замедление вращения Земли коррелирует с крупными интервалами одной геомагнитной полярности. Такая закономерность подтверждается фрактальной размерностью частоты инверсий в неогее около 0,9.

Третий уровень – масштаб геологических периодов – это двоякая связь процессов на поверхности и у ядра Земли: 1) синхронность темпов изменения органического мира, скоростей движения континентальных плит и других геологических событий с частотой инверсий и относительной вариации палеонапряженности. 2) отставание экстремумов скорости движения плит (преимущественно на 30-60 млн. лет) от экстремумов частоты инверсий на время. Интервалы явного преобладания «синхронного» и «несинхронного» интервалов чередуются.

Приведенные данные можно объяснить действием двух типов механизмов – внешний, синхронный и внутренний, с которым связано отставание процессов на поверхности Земли от процессов у ядра. Между этими процессами нет прямой причинно-следственной связи, скорее это результат действия на все процессы некоего общего механизма. К синхронным можно отнести такие процессы как изменения положения оси вращения из-за дрейфа континентов, эволюция системы Луна-Земля, Земли в составе Солнечной системы и в общей эволюции Галактики. Режимы замедления-ускорения вращения Земли должны приводить к смене геомагнитной полярности и предпочтению одной из полярностей. С другой стороны, отставание процессов на поверхности Земли от процессов на границе ядра и мантии проще всего представить как результат передачи энергии от границы ядра и мантии (слой D") к поверхности Земли (плюмы, конвекция в мантии и т. п.). Величина отставания соответствует скорости передачи энергии от ядра к поверхности Земли 5-10см/год, что согласуется со скоростями дрейфа основных плит.

Pechersky, 1998

ДОЛЕРИТ – полнокристаллический равномернозернистый базальт, не содержащий стекла.

ДОМЕННАЯ ГРАНИЦА (СТЕНКА БЛОХА) – переходный слой между доменами, в котором вектор магнитного момента постепенно поворачивается от его направления в одном домене к другому. В титаномагнетитах, например, толщина стенки варьирует от 50 до 500 нм.

ДОМЕНЫ – области химически однородной среды, отличающиеся физическими свойствами либо упорядоченностью в расположении частиц. Магнитные домены – области самопроизвольной намагниченности, на которые разбивается магнитный материал ниже критической температуры (точки Кюри, Нееля). Разбивка магнетиков на домены происходит из-за конкурирующего действия обменных сил (взаимодействие спинов атомов) и магнитных сил (магнитостатическое взаимодействие). В результате образуется магнитная структура, имеющая минимум магнитной энергии. Суммарный магнитный момент такого материала равен нулю. Намагничивание магнитного материала заключается в перемагничивании доменов по направлению намагничивающего поля (см. магнитный гистерезис). Резкие границы между доменами энергетически невыгодны. Поэтому между доменами образуется переходный слой (см. доменная граница). Существует критический переходный размер зерен от многодоменного к однодоменному состоянию. Этот размер зависит от типа магнитного упорядочения, т. е. от энергии взаимодействия атомов – чем она больше, тем меньше критический размер. Так, у слабого ферромагнетика гематита критический размер достигает 2,5 мм, тогда как у изометричных зерен ферримагнетика магнетита он менее 0,1 мкм. Промежуточное состояние между одно - и многодоменным называется псевдооднодоменным. Однодоменные зерна отличаются от многодоменных рядом специфических магнитных свойств, в частности, наиболее высокой магнитной жесткостью, относительно высокой остаточной намагниченностью и относительно низкой магнитной восприимчивостью. Из-за магнитостатического взаимодействия между близко расположенными однодоменными зернами различия в магнитных свойствах между ансамблями одно - и многодоменных зерен сглаживаются. Однодоменные зерна, благодаря высокой магнитной стабильности, наиболее надежно сохраняют палеомагнитную информацию. Состояние мелких однодоменных магнитных зерен, время релаксации магнитного момента которых не более времени измерения намагниченности, называется суперпарамагнитным. Такие частицы ведут себя в магнитном отношении подобно парамагнитным, но намагниченность их при этом гораздо выше, чем у парамагнетиков. С ростом температуры предельный размер частиц, ведущих себя как суперпарамагнитные, повышается. Граница суперпарамагнетизма (и соответственно область размера частиц) во времени строго не определена и зависит от задач и методов исследования. См. диаграмма Прейзаха-Нееля, термомагнитный тест Большакова-Щербаковой.