Палеомагнитология, петромагнитология и геология (стр. 17 )

Эксперименты показали, что из-за сложного, как правило, ансамбля магнитных зерен, главную роль в горных породах играет анизотропия формы, линейная, плоскостная или их комбинация. Линейная анизотропия (Хмах>Хin=Xmin) вызвана ориентированным положением удлиненных зерен, образованным, например, течением, воздействием внешнего магнитного поля на оседающие зерна. Плоскостная анизотропия (Xmax=Xin>Xmin) образуется в результате выполаживания неизометричных зерен в определенной плоскости, например, при уплотнении осадка и/или действия направленного давления во время кристаллизации магнитных зерен.

Магматические породы близки изотропным, т. к. при их кристаллизации действует гидростатическое давление. Слабая плоскостная анизотропия характерна для пластовых интрузивных тел, особенно заметна в приконтактовых частях тела, в отличие от лавовых потоков для которых более характерна слабая линейная анизотропия, вызванная течением.

* МАГНИТНАЯ ВОСПРИИМЧИВОСТЬ (к) – физическая величина, характеризующая зависимость намагниченности вещества от магнитного поля. Восприимчивость парамагнетиков не зависит от напряженности внешнего поля, а магнитных материалов – зависит. Восприимчивость магнитных материалов – структурно-чувствительная характеристика, она падает с ростом дефектности, напряженного состояния и уменьшением размера магнитных зерен. Величина к широко варьирует и определяется в первую очередь концентрацией магнитных и парамагнитных минералов. Вариации концентрации магнитных минералов и, соответственно, к в магматических породах зависят, в первую очередь, от тектонической обстановки, во вторую – от состава магм. И то и другое определяется окислительно-восстановительным режимом в магме к моменту кристаллизации магнитных минералов. Минимальна к у синорогенных (коллизионных) гранитных батолитов складчатых областей (к <10-3 ед. СИ) и максимальна у габбро, долеритов горячих точек и рифтов, у серпентинитов (нередко к>0.1 ед. СИ). С ростом температуры восприимчивость растет, особенно заметно близ точки Кюри (эффект Гопкинсона), тогда как остаточная намагниченность только падает, в результате с ростом температуры возрастает относительный вклад индуктивной намагниченности в суммарной намагниченности глубинных пород и, соответственно, в магнитные аномалии. Магнитная восприимчивость является полезным индикатором литологических особенностей осадочных толщ. Благодаря простоте и быстроте измерений (непосредственно в поле, в обнажениях), магнитная восприимчивость наиболее широко используется как индикатор концентрации магнитных минералов. См. петромагнетизм, индуктивная намагниченность.

МАГНИТНАЯ ВЯЗКОСТЬ (МАГНИТНОЕ ПОСЛЕДЕЙСТВИЕ) – задержка во времени изменения намагниченности, восприимчивости и других магнитных характеристик магнетиков по отношению к изменению напряженности внешнего магнитного поля. Возникшая таким образом намагниченность называется вязкой. Магнитная вязкость связана с двумя процессами: 1) с термическими флуктуациями в присутствии постоянного магнитного поля, этот процесс более характерен для однодоменных зерен и многодоменных с высокой плотностью дефектов;

2) с диффузией частиц и дефектов в кристаллической решетке магнитного минерала, чаще происходит в многодоменных зернах с малой дефектностью. Оба процесса существенно зависят от температуры. См. вязкая остаточная намагниченность.

Шолпо, 1977.

МАГНИТНАЯ ГИДРОДИНАМИКА – наука о движении электропроводящих жидкостей и газов в присутствии магнитного поля; раздел физики. Основа теории геомагнитного динамо – теории магнитного поля Земли.

МАГНИТНАЯ ЖЕСТКОСТЬ – устойчивость магнитного состояния магнитных материалов к воздействию магнитного поля. Количественно выражается через такие характеристики, как коэрцитивная сила, остаточная коэрцитивная сила, медианное разрушающее поле, коэрцитивный спектр. См. магнитный гистерезис.

МАГНИТНАЯ ПОЛЯРНОСТЬ – знак естественной остаточной намагниченности или ее компонент. См. геомагнитная полярность, геомагнитная инверсия.

МАГНИТНАЯ ПОДРЕШЕТКА – система периодически расположенных в пространстве одинаковых магнитных атомов или ионов, имеющих одинаковые по величине и направлению магнитные моменты. Размеры элементарной ячейки магнитной подрешетки могут совпадать (ферриты) и быть больше кристаллической элементарной ячейки. Магнитные подрешетки рассматривают при описании атомной магнитной структуры. См. магнитное упорядочение, феррошпинели.

МАГНИТНАЯ СТАБИЛЬНОСТЬ – см. стабильность остаточной намагниченности, магнитная жесткость.

МАГНИТНАЯ СТРУКТУРА – распределение самопроизвольной намагниченности внутри магнитных тел при температуре ниже точки Кюри. Различаются два уровня магнитных структур: атомная (периодическое пространственное расположение магнитоактивных ионов и упорядоченная ориентация их магнитных моментов в кристалле) и доменная (распределение доменов с различной ориентацией спонтанной намагниченности по объему магнетика).

См. магнитное упорядочение, магнитная подрешетка, домены.

МАГНИТНАЯ СЪЕМКА – измерение элементов геомагнитного поля в различных точках поверхности и близ поверхности планеты (наземная, гидромагнитная, аэромагнитная, спутниковая). С помощью магнитной съемки картируется площадная структура геомагнитного поля, главного магнитного поля, аномальной его части, распределение магнитных масс в литосфере. Графический результат магнитных съемок – магнитные карты элементов геомагнитного поля, карты изодинам, изогон, изоклин, изопор.

МАГНИТНАЯ ТЕКСТУРА – преимущественная пространственная ориентация осей легкого намагничивания в поликристаллическом образце магнетика, в результате которой он обладает магнитной анизотропией.

См. магнитная анизотропия.

МАГНИТНАЯ ЧИСТКА – способ разделения естественной остаточной намагниченности на компоненты по их стабильности к внешнему воздействию в нулевом постоянном магнитном поле. В настоящее время наиболее распространены виды магнитной чистки: 1) временная чистка, 2) термочистка (Т-чистка), 3) чистка переменным магнитным полем (Н-чистка), 4) химическое травление (С-чистка) и их комбинации. Магнитные чистки, как таковые, не дают информации ни о природе, ни о времени образования выделенных компонент естественной остаточной намагниченности. Если направления компонент различаются, можно судить лишь о вероятной их разновременности. Нужна дополнительная информация.

См. палеомагнитная надежность.

МАГНИТНАЯ ФАЗА – фаза (физическая), однородная по магнитным свойствам.

МАГНИТНАЯ ФРАКЦИЯ – выделенная постоянным магнитом или электромагнитом часть из порошка (природного или образованного в результате искусственного дробления породы или любого другого материала). Для изучения магнитных минералов такой способ их выделения весьма грубый. К тому же при дроблении часто состояние магнитных минералов, их состав, структура нарушаются, происходит окисление, новообразование, уничтожение магнитных минералов.

МАГНИТНОЕ НАКЛОНЕНИЕ – см. главное магнитное поле Земли.

МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ – см. геомагнитное поле, главное магнитное поле Земли, аномальное магнитное поле.

МАГНИТНОЕ СТАРЕНИЕ – изменение магнитных свойств магнитного материала в результате длительного воздействия различных факторов, механических, тепловых, времени и других. Старение выражается в перестройке доменной структуры (преимущественно обратимое) или кристаллической структуры – необратимый переход из метастабильного в более устойчивое равновесное состояние, в частности, снимаются напряжения, устраняются дефекты и т. п.

МАГНИТНОЕ УПОРЯДОЧЕНИЕ – явление взаимного самопроизвольного (без участия внешнего магнитного поля) выстраивания магнитных моментов атомов в веществе. Это явление связано, во-первых, с атомами с определенным распределением электронов (переходные элементы, в первую очередь, группы железа), во-вторых, с упорядоченным расположением таких атомов в решетке кристалла на расстояниях, при которых возникает обменное взаимодействие. Известны четыре типа магнитного упорядочения:

ферромагнетизм – магнитные моменты атомов ориентированы параллельно друг другу, в результате материал обладает наиболее высокой самопроизвольной намагниченностью. Это упорядочение нарушается в точке Кюри, когда энергия теплового движения становится выше энергии обменного взаимодействия; наиболее распространенный в природе ферромагнетик – металлической железо, наиболее широко встречается в железных метеоритах, им, очевидно сложено ядро Земли;

антиферромагнетизм – магнитные моменты атомов ориентированы антипараллельно, в результате чего возникают магнитные подрешетки, суммарная самопроизвольная намагниченность которых равна нулю. Антиферромагнетизм разрушается в точке Нееля; известные в природе антиферромагнетики имеют очень низкие точки Нееля (у одного из наиболее распространенных антиферромагнетиков ильменита точка Нееля -205°С), соответственно в реальных земных условиях все они являются парамагнетиками; наиболее распространены в магматических и метаморфических породах;

ферримагнетизм – магнитные моменты атомов ориентированы антипараллельно, но из-за разных их величин и неравного числа атомов в подрешетках, векторная сумма намагниченностей подрешеток не равна нулю и вещество обладает самопроизвольной намагниченностью. Порядок разрушается в точке Кюри; среди природных ферримагнетиков широко распространены титаномагнетиты и среди них – магнетит, реже встречаются гемоильмениты и пирротины; широко распространены во всех типах горных пород, более характерны для магматических и метаморфических пород; подавляющее большинство магнитных аномалий на Земле связаны со скоплениями минералов этой группы;

слабый ферромагнетизм – вариант антиферромагнетизма, когда магнитные моменты атомов не строго антипараллельны, благодаря чему материал обладает малой суммарной самопроизвольной намагниченностью, направленной перпендикулярно к антиферромагнитному порядку; наиболее известен слабый ферромагнетик гематит, чрезвычайно широко распространенный в поверхностной зоне высокого окисления Земли.

Л. Неелем выделены пять возможных типов зависимости Js(T) для различных вариантов магнитного упорядочения. В настоящее время открыты и аморфные магнитные вещества (кластеры, спиновое стекло). Явление магнитного упорядочения существенно влияет на такие физические свойства вещества, как тепловые, упругие, электрические и другие, приводя к аномалиям этих свойств. Изучение таких аномалий дает ценные сведения о характере и природе магнитного состояния вещества. Непосредственно тип магнитного упорядочения фиксируется с помощью нейтронографии.