Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 2 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001275-3
Скачать (прямая ссылка):
танный ультразвуком
Отсепарированный ил, обрабо
танный калгоном
11 В разд. «А» продукты сепарации содержат магнитного материала приблизительно на порядок больше, чем ил в целом. В разд. «Б» отсепарированный ил содержит магнитного материала приблизительно на порядок меньше, чем ил в целом.
Отсюда следует, что образец А содержит 0,2% магнетита или 0,6% грейгита, а образец В содержит 0,9% магнетита или 2,8% грейгита. Из сравнения этих значений со значениями по образцу в целом, полученными в предыдущем разделе, следует, что концентрация магнитной фракции в отсепарированных образцах примерно на порядок больше (табл. 35.1).
Используя другую оценку-измерение величины остаточной намагниченности насыщения в илах до и после сепарации, мы получаем независимое доказательство эффективности сепарации. Вместо того чтобы оценивать концентрацию магнетита непосредственно в продуктах сепарации, можно определить, какое количество магнитного вещества выносится из ила. Данные табл. 35.1, показывают, что сепарация уменьшила количество магнитного вещества в иле примерно на порядок.
4.2.2. Термомагнитные исследования
Поведение термомагнитной кривой для продуктов сепарации довольно сложно. На кривой зависимости намагниченности от температуры (рис. 35.6) можно проследить по крайней мере четыре пика повышения намагниченности при общем снижении ее с ростом температуры. Возможно, эти пики, несмотря на то что нагрев проводился в вакууме, являются следствием фазовых переходов, происходящих в образце при повышении температуры. Увеличение намагниченности при 195°С может быть связано с образованием пирротина, который характеризуется
зоо
Температура
500 С
Рис. 35.6. Термомагнитное поведение продукта магнитной сепарации.
температурой Кюри около 326°С. Природа увеличения намагниченности при 356°С неизвестна. Сильное возрастание намагниченности при 505°С, возможно, связано с образованием магнетита, точка Кюри которого находится около 575°С. В этой точке кривая снова достигает минимума. Увеличение намагниченности в хвостовой части кривой, наблюдаемое при температуре больше 586°С, представляется любопытным и, возможно, связано с выделением элементарного железа. При охлаждении образец приобретает намагниченность, величина которой больше первоначальной в 2,7 раза. Наблюдаемое увеличение намагниченности позволяет предположить, что образец изменился необратимо и перешел в новую, более магнитную фазу.
При повторном нагреве образца точка Кюри находится около 586°С, а рост намагниченности имеет место при температуре выше 645°С. Пики, наблюдаемые на первичной кривой, не повторяются. Очевидно, образец, подвергшийся вторичному нагреву, содержит только магнетит. Во время повторного охлаждения образец приобретает еще большую намагниченность, интенсивность которой в 4,3 раза превышает первичную. Такое возрастание намагниченности, возможно, связано с образованием дополнительного магнетита.
Сложность поведения термомагнитной кривой образца может быть описана следующим образом:
1. Первичный магнитный материал при температуре выше 184°С нестабилен и претерпевает фазовое превращение в пирротин. Скорее всего эта температура не является точкой Кюри, а характеризует температуру нестабильности в условиях вакуума, при которых проводится эксперимент.
2. В первичном образце преобладающая магнитная фаза представлена не пирротином и не магнетитом, поскольку эти минералы образуются во время эксперимента.
3. Первичная магнитная фаза, возможно, представлена сульфидом, что следует из формирования в процессе нагрева пирротина. Если бы первичная фаза была представлена оксидом, то вряд ли мог в процессе превращений появиться пирротин.
4.2.3. ПЭМ
ПЭМ дала важную информацию о морфологии зерен в продуктах сепарации. Хотя по фотографиям, строго говоря, невозможно определить, являются ли зерна магнитными, это можно предполагать исходя из: 1) методики, использованной при получении образца, 2) преобладания описываемых зерен среди других частиц в образце, 3) тенденции частиц к слипанию. Среди частиц разнообразной формы в образце преобладают исследуемые, а среди остальных значительную часть составляют глинистые частицы, которые выделяются своей типичной формой и дифрактограммами.
¦fifes
Рис. 35.7. Трансмиссионные электронные микрофотографии продукта магнитной сепарации. Минерал кубической формы-грейгит, размер ребра кристаллов составляет приблизительно 0,1 мкм. Увеличение снимков разное.
Для зерен характерна кубическая форма, сторона куба равна примерно 0,1 мкм (рис. 35.7), по размеру и по форме зерна однородные.
4.2.4. СЭМ и EDAX
СЭМ была необходима для получения информации о составе наблюдаемых зерен. При СЭМ медная сеточка, используемая при ПЭМ, устанавливалась непосредственно на алюминиевую подложку.
