| ||
|
|
|
1 - ФГБУ «ВНИИОкеангеология», Санкт-Петербург, Россия 2 - Санкт-Петербургский государственный университет (СПбГУ), Санкт-Петербург, Россия
Образцы донно-каменного материала, отобранные с глубоководного ложа поднятия Менделеева, были изучены в диапазонах криогенных и высоких температур, включая остаточную намагниченность насыщения (SIRM), SIRM в нулевом и сильном магнитном поле, и магнитную восприимчивость, соответственно для выявления особенностей их магнитной минералогии.
Сегодня Северный Ледовитый океан – это регион все возрастающего научного интереса. Он не только занимает особое место в вопросах изучения палеоклимата Земли, но также представляет большой геологический интерес, в связи с перспективной оценкой запасов углеводородов, и политический, в связи с установлением внешней границы шельфа для арктических государств и подачей соответствующих заявок в Комиссию ООН [Верниковский и др., 2014]. Проблема формирования и развития Центрально-Арктических поднятий является одной из ключевых в изучении эволюции Арктического бассейна. Учитывая то, что в глубоководной области Северного Ледовитого океана пробурена единственная скважина [Backman et al., 2005], большое значение приобретает изучение образцов горных пород, полученных при геологическом опробовании океанического дна данного района, в ходе научных экспедиций последнего десятилетия. В 2012 г. в рамках высокоширотной экспедиции «Арктика-2012» на борту ледокола «Капитан Драницын» основное внимание было уделено опробованию морского дна поднятия Менделеева [Морозов и др., 2013]. Кроме пробоотбора драгой, телегрейфером и гидростатической трубкой проводилось опробование коренных пород с помощью буровой установки и манипулятора, расположенного в днище НИПЛ, на заранее выбранных полигонах с эскарпами. По данной коллекции донно-каменного материала были выбраны образцы преимущественного магматического состава, также включая керны и образцы коренных пород, отобранные НИПЛ, для дальнейшего исследования их магнитных характеристик и магнитной минералогии (рис. 1).
Температурная зависимость магнитной восприимчивости (k-T) была получена в диапазоне от –200 °С или 0 °С до 700 °С в аргоновой среде. Кроме того, в качестве другого эффективного метода для идентификации магнитных минералов [Kosterov, 2003] проводились измерения остаточной намагниченности насыщения (SIRM), наведенной при комнатной температуре, размагничивалась в диапазоне от 1,8 до 300 К, а также исследовалась SIRM в нулевом поле (ZFC) и сильном поле (FC). Измерения были выполнены с использованием оборудования ресурсных центров Научного парка Санкт-Петербургского Государственного Университета РЦ «Геомодель» и Центра диагностики функциональных материалов для медицины, фармакологии и наноэлектроники. Для большинства изученных образцов зависимость магнитной восприимчивости от температуры является сложного, необратимого типа. Часть образцов драгированного ДКМ магматических пород, представленный долеритами и базальтами, имеют сходный вид k-T кривых, где кроме магнетита присутствует также вторая фаза на 300–400 °С, отражающая титаномагнетитную составляющую [Элькина, 2016], что в совокупности, возможно, указывает на их формирование во время одного вулканического события. Трахибазальты и кайнотипные базальты [Морозов и др., 2013] кернов, отобранных при мелководном бурении, станций KD12-00-31b и KD12-06-21b, отличаются высокой долей парамагнитной составляющей и весьма небольшим или не прослеживающимся совсем содержанием ферромагнитных частиц.
По комплексному анализу криогенных исследований SIRM части долеритов и базальтов различного состава возрастов от пермских до протерозойских [Сергеев и др., 2014] выделяются как точка Кюри магнетита, так и титаномагнетит со значительным содержанием титана, при этом точка Вервея прослеживается сдвинутой в сторону более низких температур. По характеру кривых ZFC/FC состояние ферромагнитных частиц можно охарактеризовать как многодоменное (рис. 2). При этом следует отметить, что остальная часть изученных образцов проявляет индивидуальные особенности состава, выделяющиеся из упомянутой группы.
Литература 1. Верниковский В.А., Морозов А.Ф., Петров О.В., Травин А.В., Кашубин С.Н., Шокальский С.П., Шевченко С.С., Петров Е.О. Новые данные о возрасте долеритов и базальтов поднятия Менделеева: к проблеме континентальной коры в Северном Ледовитом океане // Доклады РАН. 2014. Т. 454. № 4. С. 431-435. 2. Backman J., Moran K., McInroy D., and the IODP Expedition 302 Scientists. IODP Expedition 302, Arctic Coring Expedition (ACEX): A First Look at the Cenozoic Paleoceanography of the Central Arctic Ocean // Sci. Dril. 2005. 1, pp. 12-17, doi:10.2204/iodp.sd.1.02.2005. 3. Морозов А.Ф., Петров О.В., Шокальский С.П., Кашубин С.Н., Кременецкий А.А., Шкатов М.Ю., Каминский В.Д., Гусев Е.А., Грикуров Г.Э., Рекант П.В., Шевченко С.С., Сергеев С.А., Шатов В.В. Новые геологические данные, обосновывающие континентальную природу области Центрально-Арктических поднятий // Региональная геология и металлогения. 2013. Т. 53. C. 34-55. 4. Kosterov A., 2003. Low-temperature magnetization and AC susceptibility of magnetite: effect of thermomagnetic history // Geophysical Journal International. 2003. 154(1), p. 58-71. 5. Jakobsson M., Mayer L., Coakley B., Dowdeswell J.A., Forbes S., Fridman B., Hodnesdal H., Noormets R., Pedersen R., Rebesco M., Schenke H.W. The international bathymetric chart of the Arctic Ocean (IBCAO) version 3.0 // Geophysical Research Letters. 2012. Т. 39. №12. 6. Элькина Д.В. Температурные исследования магнитных свойств донно-каменного материала, отобранного на поднятии Менделеева // Новое в геологии и геофизике Арктики, Антарктики и Мирового океана. Материалы V Международной конференции молодых ученых и специалистов, посвященная 100-летию со дня рождения В.Н. Соколова. Всероссийский научно-исследовательский институт Океангеология, Совет молодых ученых. 2016. С. 75. 7. Сергеев С.А. и др. Отчет о результатах работ по объекту № 15.1.8 «Изотопно-геохимическая и геохронологическая характеристика геологических комплексов внутрибассейновых арктических поднятий, Восточно-сибирского шельфа и материковой окраины северной Евразии с целью обоснования ВГКШ» Государственный контракт № АМ-02-34/57, ВСЕГЕИ. 2014. Т. 4.
ROCK MAGNETISM IN LOW- AND HIGH-TEMPERATURE RANGE: EVIDENCE FROM ROCKS COLLECTED ON THE MENDELEEV RISE, ARCTIC OCEAN Elkina D.V.1,2, Piskarev A.L.1,2 1 - All-Russian Research Institute of Geology and Mineral Resources of the World Ocean named after academician Igor Gramberg” (“VNIIOkeangeologia”), Saint Petersburg, Russia 2 - Saint Petersburg State University (SPbSU), Saint Petersburg, Russia
Rock samples obtained from seabed of the Mendeleev Rise have been subjected to a series of magnetic analyses in low and high temperatures, comprising saturation isothermal remanent magnetization (SIRM), SIRM in a zero and a strong magnetic field (ZFC vs. FC), and magnetic susceptibility (k-T), respectively, in order to characterize their magnetic mineralogy. |
|
Ссылка:
Элькина Д.В., Пискарев А.Л. Исследование магнетизма горных пород в диапазоне температур от криогенных до высоких на примере донно-каменного материала, отобранного в районе поднятия Менделеева, Северный Ледовитый океан // Материалы V Международной конференции молодых ученых и специалистов памяти академика А.П. Карпинского (28 февраля - 3 марта 2017 г., ВСЕГЕИ, Санкт-Петербург) [Электронный ресурс] / Минприроды России, Роснедра, ВСЕГЕИ. – Электрон. данные. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ, 2017. С. 156-158.
|
