Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
Я
J / Рис. 35.2. Магнитный
/ сепаратор, а - электромаг -
/ нит; б - полюсные нако-
J нечники; в-трубка из не-
J ржавеющей стали. Сус-
/ пензия подается снизу и
j циркулирует в трубке.
Магнитная сепарация проводилась с помощью прокачки суспензии тонко измельченного ила вверх через пустой сепаратор S. G. Frantz, модель L-1 (рис. 35.2), который намагничивается при подключении электромагнита (а). После отключения электромагнита намагниченность сразу исчезает. Суспензия циркулировала через систему при постепенно уменьшающихся скоростях в течении 3-6 ч; в конце этого процесса трубку ополаскивали при включенном магните, а затем при отключенном магните промывали для извлечения продуктов сепарации. Во время сепарации поле электромагнита было максимальным и составляло 13 500 Гс.
Отсепарированный ил помещали в пластиковые коробки, и для контроля эффективности сепарации проводили магнитные измерения. Полученную суспензию с помощью пипетки помещали в коробочки и высушивали на воздухе; описанная процедура продолжалась до тех пор, пока коробочка для образца, содержащего влажный, но твердый ил, не достигала веса порядка 3-4 г. Этого количества было вполне достаточно для насыщения и проведения измерений в магнитометре.
Ранее был применен другой способ сепарации: суспензия не прокачивалась через систему, а просто заливалась в канистру, где она отстаивалась в течение 30 с, после чего сливалась и заменялась новой порцией. Сравнение результатов сеперации разными методами (А и В) приведено на рис. 35.5.
3.4. Просвечивающая (трансмиссионная) электронная микроскопия (ПЭМ)
Исследования с помощью ПЭМ были проведены в Смитсоновском институте на просвечивающем электронном микроскопе фирмы «Фил-
липе ЕМ-200», специально оборудованном наклонно вращающимся столиком с ускоряющим напряжением 80 кВ. Микрофотографии были сделаны на 35-мм тонкозернистой позитивной пленке «Кодак».
Препарат для нанесения на сеточку был приготовлен концентрированием выделенной магнитной фракции в пробирке с помощью сильного магнита. Капля концентрированной суспензии помещалась на напыленную углеродом, покрытую формваром медную сеточку и высушивалась в печи при слабом нагреве в течение нескольких минут.
3.5. Сканирующая электронная микроскопия (СЭМ) и энергодисперсионная рентгеновская спектроскопия (EDAX)
СЭМ и EDAX-анализы были выполнены на сканирующем электронном микроскопе модели AMR с приставкой Kevex 5000 А. Для СЭМ использовались те же образцы, что и для ПЭМ; они устанавливались непосредственно в сканирующий электронный микроскоп на алюминиевых подложках с графитовым напылением. Подложки не напылялись.
3.6. Рентгеновская дифракция
Исследования дифракции рентгеновских лучей были проведены в Принстонском университете на дифрактометре, оснащенном LiF-фокусирую-щим монохроматором, с использованием медного анода с нормальным фильтром.
Подготовка образца для дифрактометрии производилась концентрированием осадка на дне пробирки с помощью центрифугирования с последующей обработкой ультразвуком и фильтрованием под вакуумом через микропористый фильтр 0,2 мкм. Оставшиеся на фильтре частицы переносили простым переворачиванием покрытой частицами стороны на предметное стекло, которое помещалось непосредственно в дифрактометр.
4. Результаты
Цель настоящего исследования-изучение магнитных свойств илов солоноватого прибрежного болота Ил-Марш для определения природы остаточной намагниченности. Если тонкозернистый магнетит вносит существенный вклад в остаточную намагниченность, а его зерна по форме сходны с частицами бактериального магнетита, то это можно считать хорошим подтверждением биогенного происхождения магнетита в зтих осадках. И наоборот, отсутствие' магнетита в этих осадках опровергало бы эту модель, поскольку наличие магнитных бактерий в Ил-Марше хорошо известно.
Исследование ила проводилось до и после магнитной сепарации и в
целом включало в себя следующие измерения: 1) NRM, 2) SRM, 3) анализ поведения намагниченности при размагничивании в переменном поле и 4) намагниченность насыщения. В продуктах магнитной сепарации изучались и измерялись: 1) намагниченность насыщения,
2) термомагнитное поведение, 3) рентгеновская дифракция, 4) ПЭМ и электронография и 5) проводились СЭМ и EDAX-анализ.
Результаты исследований в виде самостоятельных разделов приведены ниже.
4.1. Ил в целом
4.1.1. Измерения NRM и SRM
Два ориентированных длинных керна, отобранных из Ил-Марша, характеризовались измеримой величиной NRM (приложение 1). У образцов из керна ЕМ-1 средняя величина NRM составляла около 0,647-10“7 ед. СГСМ/см3. Та же величина для керна ЕМ-2 в среднем составляла около 0,43 -10”5 ед. СГСМ/см3. Эти величины типичны для современных осадков.
Распределение направлений векторов NRM для образцов керна ЕМ-1 показано на рис. 35.3. Хотя дисперсия велика (к = 4,6), направление современного поля в районе Вудс-Хола лежит внутри 95%-го доверительного интервала для средней величины по образцу, что указывает на присутствие неслучайной компоненты, параллельной направлению современного поля. Разброс направлений может быть частично связан с методом упаковки образцов, когда возможна ошибка при смещении
