Палеомагнитология, петромагнитология и геология (стр. 7 )

ГЕОМАГНИТОЛОГИЯ – учение о геомагнетизме, включающее изучение распределения в пространстве и изменений во времени магнитного поля Земли, его источников и явлений, с ним связанных. Раздел геофизики.

ГЕОМОРФОЛОГИЯ – геолого-географическая наука о формах земной поверхности (рельеф), их происхождении, эволюции и закономерностях географического распределения.

ГЕОТЕКТОНИКА – учение о строении и развитии земной коры, о геологических структурах, закономерностях их расположения и развития.

ГЕОТЕРМИКА – раздел геофизики, в котором изучается тепловой режим земного шара и отдельных участков земной коры. С геотермикой тесно связаны многие проблемы геомагнитологии (движения в ядре), палеомагнитологии (тепловая конвекция и тектоника плит, тектоника плюмов, процессы магматизма и метаморфизма и образование естественной остаточной намагниченности и т. п.), петромагнитологии (связь магнитных свойств горных пород с термическими условиями их образования и преобразования). Благодаря «ископаемому» магнетизму в принципе возможно восстановление геотермической истории литосферы и Земли вообще.

ГЕОФИЗИКА – наука, изучающая физические явления и процессы, протекающие в оболочках Земли и в ее ядре. Внутренним строением Земли и ее твердых оболочек занимается часть геофизики – физика Земли. Движения в ядре Земли и литосферы за большие промежутки времени возможно пока изучать только методами палеомагнитологии.

ГЕОФИЗИЧЕСКИЕ ПРИЗНАКИ ПАЛЕОМАГНИТНОЙ НАДЕЖНОСТИ – см. палеомагнитная надежность, индекс палеомагнитной надежности.

ГЕОХИМИЯ – наука о распределении (концентрации и рассеянии) и процессах миграции химических элементов в земной коре и Земле в целом.

ГЕОХРОНОЛОГИЯ – наука о времени в геологии. Базируется на трех главных методах оценки возраста геологических образований: абсолютном радиологическом и относительных биостратиграфическом и магнитостратиграфическом. Сочетание этих методов позволяет строить наиболее надежную геохронологическую шкалу, к которой привязаны геологические события. Биостратиграфический метод основан на двух положениях: 1) закон напластований – в последовательности слоев вышележащий слой моложе нижележащего (если нет тектонических нарушений); 2) закон фаунистических ассоциаций – слои, содержащие ископаемые остатки одних и тех же видов животных и растений, образовались синхронно. Это утверждение не строгое. Радиологический метод основан на законе радиоактивного распада. В настоящее время широко используются уран-свинцовый, калий-аргоновый, аргон-аргоновый, рубидий-стронциевый, самарий-неодимовый и др., применяемые чаще к отдельным минералам, но и к породам. Для молодых образований применяются радиоуглеродный, иониевый методы (изотопы с короткими периодами полураспада).

ГЕРЦИНИТ – минерал группы шпинелей, FeAl2O4. Образует твердые растворы с другими шпинелями и феррошпинелями. Парамагнетик. Встречается в ультраосновных и некоторых основных породах, например, в кумулятивных габбро, в регионально-метаморфизованных породах с кордиеритом, корундом, в титаномагнетитовых месторождениях.

ГЕТЕРОГЕННАЯ СИСТЕМА – макроскопически неоднородная система, состоящая из однородных частей, разделенных поверхностями раздела. Однородные части могут отличаться друг от друга составом и свойствами.

* ГЕТЕРОФАЗНОЕ ИЗМЕНЕНИЕ ТВЕРДОГО РАСТВОРА – переход гомогенного твердого раствора в гетерофазное состояние. Известны три типа гетерофазных изменений: 1) чистый распад – образование из гомогенного твердого раствора агрегата минералов при неизменном валовом составе, распад идет вдоль линии состава твердого раствора, например, в случае титаномагнетита вдоль линии Fe2TiO4-Fe3O4. Чистый распад происходит, если Р-Т условия находятся вне области устойчивого состояния твердого раствора. Согласно диаграмме состояния, для титаномагнетита промежуточного состава максимальная температура распада около 550°С, температура спинодального распада еще ниже. При температурах ниже 200°С термодинамически устойчивы близкие магнетиту и ульвошпинели крайние члены серии титаномагнетитов, образующие тонкие прорастания. При более высоких температурах продукты распада по составу сближаются, и выше 550°С происходит гомогенизация титаномагнетита. Известны тонкие прорастания магнетита в пироксене, плагиоклазе – продукты чистого распада силикатов; 2) окислительный распад – образование из твердого раствора ряда минералов с изменением валового состава; состав продуктов такого распада зависит от температуры и летучести кислорода (см. например диаграмма Линдсли). Структура такого распада представляет собой прорастание менее титанистого, чем исходный титаномагнетита и гемоильменита, близкого по составу ильмениту, состав того и другого зависит от T-fO2. Ширина ламеллей зависит от температуры окисления. Конечные продукты гетерофазного окисления титаномагнетита – магнетит, ильменит, гематит, анатаз, сфен, реже псевдобрукит, если температура окисления выше 600°С; 3) грануляция – выделение зернистого агрегата магнетита и близкого анатазу вещества. Более известна низкотемпературная грануляция, однако есть данные и о высокотемпературной грануляции. Последняя идет не только в окислительных условиях, состав гранул – титаномагнетит, гемоильменит.

Магнитные признаки гетерофазного изменения титаномагнетита:

1) намагниченность насыщения и магнитная жесткость не уменьшаются, чаще увеличиваются и заметно растет точка Кюри. Это объясняется тем, что при гетерофазном изменении крупные зерна титаномагнетита разбиваются на мелкие блоки, ведущие себя нередко как однодоменные. Главная причина роста жесткости в большой дефектности и напряжениях, вызванных окислением. Намагниченность растет из-за того, что Js магнетита, продукта гетерофазного изменения, гораздо больше, чем у исходного титаномагнетита. При тонком распаде любого вида, но без образования напряженной структуры, сохраняются или мало искажаются их доменная структура и магнитное состояние, соответственно должна сохраняться и их палеомагнитная информация. Это нередко наблюдается в природе. Высокая стабильность распавшегося титаномагнетита, особенно в результате высокотемпературного окисления, делает, как правило, такой материал надежным объектом для палеомагнитного изучения;

2) при нагревах гетерофазно измененного титаномагнетита кривая термомагнитного анализа либо обратима, либо сдвигается в сторону уменьшения точки Кюри и намагниченности. Такой эффект характерен для тонкого распада, когда при нагреве выше 500°С идет частичная или полная гомогенизация титаномагнетита, даже при нагреве на воздухе, согласно диаграмме состояния. В результате, в частности, такого эффекта нередко Jst/Js≤1.

Печерский и др.,1975; Гапеев, Цельмович, 1988.

ГЁТИТ – минерал, гидроокисел железа, б-FeOOH. Ромбический, а=0.459нм, b=0.994нм, с=0.302нм. Удельный вес 4.3 г/см3, плотность упаковки 0.136-0.15. Антферромагнетик со слабым ферромагнетизмом, точка Нееля TN ≈120°C. В природе часто встречается в виде гидрогетита (б-FeOOH. nH2O). Очень широко распространен в поверхностной высокоокислительной зоне, часто образуется при выветривании железосодержащих минералов, образуется также в результате прямого осаждения из морских и метеорных вод, встречается в болотах и источниках. У природных гидрогетитов магнитные свойства широко варьируют в зависимости от их агрегатного состояния, содержания воды. Например, у игольчатых гидрогетитов точка Кюри варьирует от 90° до 130°С, удельная намагниченность насыщения 0.06 Ам2/кг, TN=60-150°С, остаточная коэрцитивная сила Нсr>2500мТ, тогда как у землистонатечных гидрогетитов широкий спектр блокирующих температур, Js=0.02Ам2/кг, Нсr ≤10мТ. Как гетит, так и гидрогетит нестабильны к нагревам и близ 300°С переходят в гематит. При этом гематит во многом унаследует магнитные свойства гидрогетита.

ГИАЛО – приставка к названиям горных пород, обозначающая стекловатое состояние (гиалобазальт, гиалокластит).

ГИБРИДИЗМ – в петрологии процесс образования гибридных пород смешанного происхождения вследствие, например, ассимиляции вмещающих магму пород или смешения двух и более магм.

ГИГРОСКОПИЧНОСТЬ – свойство материалов поглощать (сорбировать) воду.

ГИДРАТАЦИЯ – присоединение воды к отдельным молекулам или ионам различных веществ, или к поверхностям тел, включая и частицы в дисперсных системах, под действием межмолекулярных или валентных сил. Гидратация часто приводит к образованию соединений – гидратов.

ГИДРОГЁТИТ – см. гидроокислы железа, гетит.

ГИДРООКИСЛЫ ЖЕЛЕЗА – аутигенные минералы, очень широко распространенные в поверхностной зоне высокого окисления, продукты окисления железосодержащих минералов в зоне выветривания. Известно несколько разновидностей гидроокислов железа, чаще всего встречающихся в природе: гетит, гидрогетит, лепидокрокит, гидрогематит, ферригидрит и др.

См. условия образования магнитных минералов, магнитные минералы осадков и осадочных пород.

ГИДРОСЛЮДЫ – минералы, обычные компоненты глин, являются терригенными и аутигенными минералами осадочных пород. Образуются также при гидротермальных изменениях пород.

ГИДРОТЕРМАЛЬНЫЙ – связанный с горячими водными растворами (гидротермами), возникающими, например, при остывании магм, при проникновении на глубину воды океана и ее разогрева в районах срединных хребтов близ рифтовых и т. п. (гидротермальные месторождения, гидротермальный метасоматоз и т. п.).

ГИДРОТРОИЛИТ – минерал, FeS. nH2O, распространен в придонных частях водоемов, природный гидрогель, существующий в восстановительной среде. Со временем переходит в пирит. Возникает в осадках при взаимодействии гироокислов железа со свободным сероводородом. Широко распространен в морских, океанских осадках, обогащенных органическим веществом (где затруднена циркуляция воды).

ГИПЕРБАЗИТЫ – ульраосновные породы.

ГИПЕРСТЕН – минерал, промежуточный член ряда твердых растворов ромбических пироксенов энстатит-ферросилит. Широко распространен в габбро, пироксенитах, в глубинных метаморфических породах.

ГИПЕРХРОН ГЕОМАГНИТНОЙ ПОЛЯРНОСТИ – единица магнитохронологической шкалы. См. шкала геомагнитной полярности.