Магнитная релаксация в горных породах по данным магнитной гранулометрии и электромагнитного зондированис: 2019 г. этап 2

Проект: исполнение гранта/договораисполнение этапа гранта/договора

Сведения о проекте

описание

Целью проекта является совершенствование методов определения размеров ферричастиц по их магнитным характеристикам, определяемым в лабораторных и полевых условиях с применением метода переходных процессов, и получение новых данных о магнитных свойствах и структурно-фазовых характеристиках импактитов астроблемы Жаманшин.








основные результаты по проекту в целом

Для выполнения проекта в 2019 году была организована и проведена повторная экспедиция на метеоритный кратер Жаманшин. Отобрана новая коллекция образцов цокольного и коптогенного комплексов астроблемы и обнаружены зювиты в северной части кратера. Выполнены профильные электромагнитные зондирования методом переходных процессов с использованием аппаратуры TEM-FAST на восточном борту кратера в районе магнитной аномалии. Получены оценки эффективной магнитной восприимчивости пород приповерхностной части разреза. Проведена пешеходная магнитная съемка с использованием магнитометра МИНИМАГ для уточнения ареалов распространения пород, содержащих повышенное количество магнитных минералов. Наиболее резкие изменения электрических свойств пород по данным метода переходных процессов наблюдаются в районе структурной границы, выделяемой по данным магнитной съемки. К этой же границе приурочены максимальные значения эффективной магнитной восприимчивости. Магнитометрические эксперименты, проведенные для микроиргизитов, показали, что в них, как и в иргизитах, значительную долю магнетика составляют суперпарамагнитные частицы. Методом ЭПР-спектроскопии показано, что все изученные импактные породы содержат суперпарамагнитную фракцию. Результаты теоретического моделирования процессов намагничивания и магнитных характеристик объектов, содержащих суперпарамагнитные частицы (на примере изделий из обожженных глин и синтезированных композитов «магнетит-титаномагнетит») хорошо согласуются с магнитогранулометрическими экспериментальными данными. В предположении логнормального распределения частиц по объемам получены оценки долей суперпарамагнитных фракций в исследуемых объектах. В вычислительной среде MATLAB создана программа для оперативного и удобного моделирования и анализа полученных кривых распределения.

основные результаты по этапу (подробно)

Магнитометрические эксперименты микроиргизитов показали, что в них, как и в иргизитах, значительную долю магнетика составляют суперпарамагнитные частицы.
 Микроскопические исследования показали, что иргизиты представлены алюмосиликатным стеклом с большим количеством пор и примесями других элементов в различных количествах. При этом все исследованные образцы можно разделить на две группы. Первая — это иргизиты с относительно постоянным химическим составом в пределах образца. Во вторую отнесены иргизиты, которые обнаружили вариативность химического состава. Содержание всех элементов в них непостоянно и изменяется в широких пределах. Кроме того, стекла содержат обособления чистого диоксида кремния, который, по результатам рентгенофазового анализа, идентифицируется как кварц.
 По данным рентгенофлуоресцентого анализа для образцов массивных тагамитов. жаманшинитов и зювитов содержание SiO2 в них максимально для массивных тагамитов и минимально для зювитов и пористых жаманшинитов (шлаков). Такая же закономерность прослеживается и для содержания FeO. Во всех образцах обнаруживается незначительное количество V, Cr и Ba.
 Методом ЭПР-спектроскопии показано, что все изученные импактные породы содержат суперпарамагнитную фракцию. Наибольшее содержание – в зювитах и импактных расплавах типа пористых жаманшинитов (ЭПР-сигнал для этих пород на 1-2 порядка превышает аналогичный для микроиргизитов, иргизитов и массивных сливных жаманшинитов). Это подтверждает, что указанные типы пород наиболее перспективны для дальнейших исследований.
 Отобрана новая коллекция образцов цокольного и коптогенного комплексов астроблемы Жаманшин. Обнаружены зювиты в северной части кратера.
 Выполнены профильные электромагнитные зондирования МПП с использованием аппаратуры TEM-FAST на восточном борту кратера в районе магнитной аномалии, возможно связанной с близлежащим обнажением зювитов.
 Получены оценки эффективной магнитной восприимчивости пород приповерхностной части разреза – κ = (1,0±0,5) ·10-4.
 Проведена пешеходная магнитная съемка с использованием магнитометра Минимаг для уточнения ареалов распространения пород, содержащих повышенное количество магнитных минералов в кратере.
 Наиболее резкие изменения электрических свойств пород по данным МПП происходят в районе структурной границы, выделяемой по данным магнитной съемки. К этой же границе приурочены максимальные значения эффективной магнитной восприимчивости.
 Как и для ранее исследованных образцов (см. отчет за 2018 год) показатель степени в распределении времен релаксации значимо отличается от единицы. Измерены импульсные переходные характеристики и оценена статической магнитной восприимчивости (в предположении равномерного распределения времен релаксации) образцов с восточного борта кратера – κ = (4 ÷ 17) ·10-4. Конкретная форма распределения времен релаксации будет предметом исследования в 2020 году.
 Проведено теоретическое моделирования процессов намагничивания и магнитных характеристик объектов, содержащих суперпарамагнитные частицы (изделия из обожженных глин и синтезированные композиты «магнетит-титаномагнетит»). Результаты хорошо согласуются с магнитогранулометрическими экспериментальными данными.
 В предположении логнормального распределения частиц по объемам получена оценка доли суперпарамагнитной фракции в образцах, состоящих из синтезированных композитов. В вычислительной среде MATLAB создана программа для оперативного моделирования и анализа полученных кривых распределения.
Короткий заголовок__
АкронимRFBR_a_2018 - 2
СтатусЗавершено
Действительная дата начала/окончания20/03/1915/12/19