Палеомагнитология, петромагнитология и геология (стр. 28 )

Целесообразно использовать петромагнитные исследования в следующих случаях: 1) изучение собственно магнетизма как такового, когда другие методы просто неприменимы (например, палеомагнетизм, природа магнитных аномалий и т. п.); 2) решение задач, для которых чувствительность петромагнитных методов выше чувствительности других методов (например, изучение тонких изменений железосодержащих минералов, в частности, в процессе окисления непосредственно в породе, без извлечения фракции; изучение текстур горных пород и др.); 3) решение ряда геолого-геофизических задач, для которых требуется большая массовость опробования, экспресс-информация (например, быстрая оценка пространственного распределения концентрации магнитных минералов или степени их изменения, начиная с измерений восприимчивости непосредственно в поле в обнажениях). См. магнитопетрология, магнитоминералогия, магнитолитология, магнитные свойства горных пород, магнитная восприимчивость, физические основы палеомагнетизма.

Петромагнитная модель литосферы, 1994; Печерский,1985; Печерский, Геншафт, 2002.

ПЕТРОФИЗИКА – раздел геофизики, посвященный изучению физических свойств горных пород.

ПЕТРОХИМИЯ – раздел геологии (петрологии) о химическом составе горных пород и химизме процессов их формирования. Базируется на данных современных физико-химических методов определения химического состава горных пород и минералов, обобщает эти данные.

ПИКОТИТ – минерал группы шпинелей, (Fe, Mg)(Al, Cr, Fe)2O4, промежуточный член ряда твердых растворов.

ПИКРИТ – вулканическая, гипабиссальная ультраосновная порода базальтоидного облика. Состоит главным образом из оливина, пироксенов. Магнитные свойства пикритов изучены слабо.

ПИКРОИЛЬМЕНИТЫ – минералы серии твердых растворов FeTiO3-MgTiO3-Fe2O3, где Fe3+ замещается Mg2++Ti4+. Молекулярная доля FeTiO3 в природных пикроильменитах обычно 50-55%, а варьируют главным образом доли MgTiO3 и Fe2O3. Пикроильмениты являются ферримагнетиками. В интервале изменений доли Fe2O3 от 0 до 25% точка Кюри изменяется линейно от –200°С до 200°С. Распространены в магматических породах, главным образом в кимберлитах.

ПИЛЛОУ-ЛАВА – подушечная лава.

ПИРИТ – минерал, FeS2, наиболее распространенный в природе сульфид. Кубический, ао=0,5417-0,5405 нм, удельный вес 4,95-5,03 г/см3, плотность упаковки 0,124-0,126. Парамагнетик. Ромбическая разновидность – марказит. Часто встречается в ассоциации с пирротином, магнетитом. Термически устойчив ниже 742°С. При нагреве пирита в окислительных условиях по нему образуется магнетит, конечный продукт такого окисления – гематит. При нагреве пирита в вакууме выше 200°С из него выделяется пирротин.

ПИРОКЛАСТИЧЕСКАЯ ПОРОДА – обломочная порода, состоящая из продуктов вулканических извержений.

ПИРОКСЕНЫ – большая группа цветных минералов, главных компонентов многих ультраосновных, основных, реже средних магматических, метаморфических пород. Две основные структурные разности – моноклинные (клинопироксены) и ромбические (ортопироксены).

ПИРОКСМАНГИТ – минерал, (FeMn)7Si7O11, метасоматических и метаморфических пород.

* ПИРРОТИНЫ – минералы, FeS1+x, распространенные в природе сульфиды железа. Структурные состояния пирротинов различны, наиболее распространены гексагональный (антиферромагнетик) и моноклинный (ферримагнетик, точка Кюри 325°С) пирротины.

Гексагональный пирротин антиферромагнетик, 0<x<0,12; у пирротинов с 0<x<0,09 наблюдается б-превращение, которое сопровождается изменением ориентации спинов (ниже Тб они параллельны оси «с» кристалла, выше Тб они располагаются в основной плоскости, перпендикулярной с); пирротины с 0,06<x<0,12 – л-типа – на кривой термомагнитного анализа Ji(Т) при 220-250°С появляется резкий пик – намагниченность пирротина растет и он становится ферримагнетиком. Пирротин л-типа обладает относительно высокой магнитной жесткостью, которая при нагреве падает. Удельная намагниченность насыщения Js≤0,1 Ам2/кг, точка Кюри Тс=325°С.

Моноклинный пирротин (относительно низкотемпературный), 0,1<x<0,25. Ферримагнетик, удельная намагниченность насыщения Js=16Ам2/кг, точка Кюри Тс=325°С, отмечаются и более высокие точки Кюри до 350-360°С. Магнитная жесткость низкая по сравнению с гексагональным пирротином л-типа. Изменения при нагреве начинаются выше 300°С, при этом намагниченность и остаточная коэрцитивная сила растут в 1,5-3,5 раза, появляется магнетит. При дальнейшем нагреве возникают маггемит и гематит.

Пирротины встречаются в основных магматических породах, метаморфических, гидротермально-измененных и осадочных породах.

Воган, Крейг, 1981.

ПЛАГИОКЛАЗЫ (ПОЛЕВЫЕ ШПАТЫ) – минералы, твердые растворы ряда альбит (NaAlSi3O8) – анортит (CaAl2Si2O8). Широко распространены в магматических и метаморфических породах от основных до кислых. Небольшие изоморфные примеси железа выделяются при высокотемпературном распаде на стадии остывания магматических тел в виде тонких ламеллей, иголок ильменита и магнетита с хорошо сохраняющейся естественной остаточной намагниченностью высокой стабильности. См. габбро, габбро-пироксенитовые расслоенные интрузивы.

ПЛАТФОРМА – континентальная плита, крупный жесткий блок литосферы. Такие блоки образуют континенты или их части. Состоит из древнего кристаллического складчатого фундамента и осадочного платформенного чехла. Платформы без чехла называются щитами. См. тектоника плит, плиты, щиты и др.

ПЛЕОНАСТ – минерал группы шпинели, (Mg, Fe)Al2O4, твердый раствор шпинели и герцинита. Парамагнетик.

ПЛИТОТЕКТОНИКА – см. тектоника плит.

ПЛИТЫ (ЛИТОСФЕРНЫЕ ПЛИТЫ) – жесткие блоки литосферы, образующие значительную часть поверхности Земли. Существенно отличаются по строению и развитию плиты континентальной и океанской коры. См. континентальная кора, океанская кора, тектоника плит, геодинамика и др.

ПЛОТНЕЙШАЯ УПАКОВКА – укладка идеальных шаров одного диаметра, при которой на долю пустот приходится минимальное пространство. Независимо от структуры и свойств атомов определяется плотностью упаковки атомов, т. е. числом атомов в единице объема. Например, гексагональная упаковка состоит из слоев, сложенных так, что второй слой лежит в углублениях между атомами первого, далее все нечетные слои повторяют первый слой, а четные – второй. Значительная часть неорганических соединений (ионных) кристаллов является плотнейшей упаковкой анионов с большими ионными радиусами, в пустотах которой распределяются мелкие катионы.

*ПЛОТНОСТЬ УПАКОВКИ АТОМОВ В МИНЕРАЛЕ – плотность (объемная масса) минерала, деленная на среднюю массу атомов молекулы данного соединения. Эта характеристика показывает число атомов в единице объема и не зависит от массы атомов, особенностей их строения и ионных радиусов. С плотностью упаковки атомов, в общем, согласуется их сжимаемость. Для минералов изверженных и метаморфических пород наблюдается зависимость плотности упаковки атомов от давления (глубины образования). Заметно влияет на плотность упаковки и процесс окисления она растет с ростом степени окисления, что связано с уменьшением ионного радиуса соответствующего атома с переходом в более высокую валентность.

Печерский и др.,1975.

ПЛУТОН – интрузив, интрузивное тело.

ПЛЮМ – по современным данным и взглядам, представляет собой всплывающий горячий (по сравнению с окружающей средой) материал от границы с ядром (нижнемантийные плюмы) или от границы нижней и верхней мантии. Когда плюм двигается в мантии, он состоит обычно из головы и хвоста. Путь его продвижения от источника не обязательно строго вертикален, часто наклонный и более сложный. При достижении литосферы голова плюма уплощается (растекается). Размер головы зависит от глубины зарождения плюма, так голова нижнемантийных плюмов достигает 1000км и ее диаметр удваивается при растекании под литосферой. Плюмы приурочены к тройным рифтовым сочленениям, обнаруживаются на поверхности по горячим точкам, куполообразным поднятиям и, особенно, по крупным вулканическим провинциям внутриплитного основного магматизма, системам радиально расходящихся основных даек, возможно, к ним же относятся архейские зеленокаменные пояса, содержащие коматииты. Внутриплитный (плюмовый) магматизм отличается повышенными содержаниями магния, железа, титана, рядом геохимических особенностей, единственный однозначный геохимический признак нижнемантийного плюма – это повышенное отношение изотопов гелия. Прямой палеомагнитный признак связи плюма с границей ядра и мантии – это рост амплитуды вариаций геомагнитного поля и рост дисперсии вариаций примерно в 1,5 по мере приближения к эпицентру плюмового магматизма. При этом время выхода плюма на поверхность «отстает» от времени обнаружения связи, т. е. времени возникновения плюма и, соответственно, увеличения амплитуды вариаций поля, для современных плюмов на 40-50 млн. лет, для траппов Декана – около 30 млн. лет, для Северо-Атлантической провинции – около 20 млн. лет, очевидно, отражая время подъема плюма от низа мантии до поверхности Земли. Многие исследователи связывают плюмы и такие явления на поверхности Земли, как вариации в изотопном составе морских карбонатов, подъем морского уровня, образование железных формаций, эпизоды аноксии, вымирания биоты, раскол континентов, падение крупных метеоритов и т. д.

Грачев, 2000; Ernst R. E., Buchan, 2003; Печерский, 2001; Печерский, Гарбузенко, 2005.

ПОВЕРХНОСТНАЯ ЭНЕРГИЯ – избыток энергии поверхностного слоя на границе раздела фаз, обусловленный различием межмолекулярных взаимодействий в обеих фазах.

*ПОДУШЕЧНАЯ ЛАВА (ПИЛЛОУ-ЛАВА) – лава обычно основного состава, излившаяся под водой или внедрившаяся в ил на дне водоема, благодаря чему имеет специфические формы: скопление округлых тел – частей лавовых труб, вытянутых друг за другом и соединенных между собой короткими перемычками или шейками. Эти тела имеют стекловатую, нередко пузыристую корку и концентрическую структуру. Последняя четко фиксируется в зональности структурно-чувствительных магнитных характеристик, что связано с вариациями концентрации и размера зерен первичного титаномагнетита от суперпарамагнитных в стекле до многодоменных за пределами зоны закалки. Преобладание мелких магнитно-жестких зерен отражается в высокостабильной их первичной остаточной намагниченности. При однофазном окислении таких зерен сохраняется палеомагнитная информация о направлении геомагнитного поля в момент кристаллизации подушечных лав.