A. A. Baki- 009 Redaktor : Əməkdar elm xadimi professor M.İ.İsayeva Ali məktəb tələbələri üçün dərslik
Yüklə 1,04 Mb. Pdf görüntüsü
|
25 makroskopik kiçik hissəciklərin maqnetizmi kimi qəbul etmək lazımdır. Hər bir maqnit cismi üçün kritik ölçü d 0 mövcuddur. Əkər hissəciyin ölçusu kritik ölçudən kiçikdirsə d hissəcik bir domenli quruluşa malikdir.
Şəkil 6. Ferromaqnitlərəin domen strukturalarının əmələ gəlməsi. a- birdomenli; b - ikidomenli, c - çoxdomenli; ç – tamamlayıcı domenə malik coxdomenli.
Xususilə kritik ülçu zəif ferromaqnitlər üçün xasdır, çunki bunların Maqnitliyi çox zəifdir. Süxurların maqnitlənməsində və paleomaqnetizmdə əsas rol oynayan minerallardan biri he- matitdir, kritik ölçusu d 0 =l,5 mm-dir. Bu, o deməkdir ki, bütün süxurlarda rast kəldiyimiz hematitlər bir domenli quruluşa malikdir. Paleomaqnetizmdə ikinci bir zəruri mineral
maqnetitdir, kritik ölçüsü d 0 = 0,03+3 mkm olur, ona görə də bu mineral çox domenli quruluşa malik olur.
Nə qədər ki, süxur maqnetizmi və maqnit sahəsinin anomaliyası süxurların tərkibində olan maqnit minerallarının olması ilə təyin olunduğundan (başlıca olaraq ferromaqnitlərlə) maqnit minerallarının əmələ gəlmə şəraitini, tərkibini, strukturunu və maqnit xassələrinə təsir edən 26 amillərin öyrənilməsi vacib məsələlərdəndir. Əmələ gəlmə şəraitinə görə süxurları əsasən üç sinifə ay- ırırlar: maqmatik, çökmə və metamorfik. Bütün süxurlar maqnit minerallarının əmələ gəlməsi üçün tərkibində lazımi miqdarda elementlər saxlayırlar. İlk yaxınlaşmada süxurların maqnitliyi süxurun tərkibində olan dəmirlə müqayisə olunur, lakin burada bir başa uyğunluq yoxdur. Çox hallarda yaxın tərkibə malik olan süxurların tərkibində maqnit mineralları 0,1-dən 5÷10% hüdudunda dəyişir. Beləliklə, süxurun tərkibində dəmirin ol- ması hələ maqnit mineralının əmələ gəlməsi üçün hələ şərt deyil. Maqnit minerallarının və maqnit xassələrinin əmələ gəlməsi aşağıdakı termodinamik parametrlərdən təzyiqdən P, temperaturdan T, oksigenin parsial təzyiqindən Po 2 , oksidləşmə və bərpa olma şəraitindən, hidrogen göstəricilərindən və s. asılıdır. Göstərilən amillərdən asılı olaraq eyni, yaxud yaxın tərkibli süxurların maqnit xassələri nəzərəçarpacaq dərəcədə fərqlənəcəkdir. Maqnit minerallarının əmələ gəlmə şəraitini təcrübi nəticələrlə izah etmək olar. Əsasi və ultra əsasi süxurlarda müxtəlif təzyiq və oksigenin müxtəlif parsial təzyiqlərində fer- rişpinelin əmələ gəlməsi üçün aşağıdakı şərtlər T <1200 ° S (1473 K) p ≤ 20
9 kbar 2
⋅10 Pa) ödəndikdə mümkündür (şəkil 7).
27
Şəkil 7. Ferroşpinelin stabillik diaqramı.
Maqmatik və metamorfik süxurlarda maqnetizmin əsas daşıyıcısı olan ferrişpinelin təzyiqin artması ilə yox olması onunla izah olunur ki, atomları böyük sıxlıqla qablaşdırılmış mineral assosiyasının əmələ gəlməsi baş verir. Bir kub sm-dəki qram atomların qablaşma sıxlığına görə minerallar aşağıdakı qaydada düzülürlər: titanomaqnetit (6,4- 6,7), rutil (6,2), tərkibində (Mg Al, Fe) və qranatlar olan şpinellər (5,7-5,8), ilmenit (6,4) pirrotin (9,5) pirit (8). Təcrübi tədqiqatların qiymətləri:bazalt-eklogit keçidi (dairəciklər) və bazaltın əriməsi (üçbucaqlar); xaç-qranitlərin olmasını; qaralanmış nişanlar- ferrişpinelin olmasını əks etdirir. 20 kbar təziq Yer səthindən təxminən 70 km dərinliyə təsadüf edir. Beləliklə, böyük dərinliklərdə maqnit minerallarının əmələ gəlməsi qeyri mümkündür. Bu faktlar maqnit anomaliyalarını təhlil edəndə böük əhəmiyyət kəsb edir. Daxilində p-T şəraiti olan mühitdə maqnit minerallarının mövcud olması və əmələ gəlməsi ilk növbədə oksid- ləşmə və bərpa şəraitinin olması ilə müəyyən olunur. 28 Məsələn, Havay adasında lava gölündə 150 ° C Küri
temperaturuna malik olan titanomaqnetit 1070 ° C-də (1343 K) kristallaşmağa başlamışdır. Bu lavadakı müvazinət T-Po 2
şəraitinə cavab verir (şəkil 8). Bu tərkibli titanomaqnetit 800 ° C(1073 K)-yə qədər kristallaşma davam edir ki, bu da titanomaqnetitin əmələ gəlməsi üçün tarazılıq şəraitinin olmadığını aşkar göstərir. Yalnız 800 ° C-dən aşağı temperaturda titanomaqnetitin tərkibində ciddi dəyşirikliklərin olması müşahidə olunur, yəni daha çox oksidləşərək fərqlər əmələ gətirir, bu da yüksək Küri temperaturuna təsadüf edir. şəkil 9-dan görünür ki, lavanın titanomaqnititlərininiKüri temperaturu ilə vulkanın mərkəzinin dərinliyi arasındakı asılılıq düz xətliyə yaxındır.
Şəkil 8. Tarazlıqlı titanomaqnitlərin(bütöv xətt) qemoilmenitlərin (qırıq xətlər) tərkibinin temperatur və oksigenin parsial təzyiqdən asılılığı.
Əyrinin sağındakı rəqəmlər- Fe 2 0 4 29 titanomaqnititdə miqdarı, solunda isə Fe 2 0
gemoilmenitdə miqdarını göstərir. Beləliklə, r-T-po 2 diaqramında maqnit minerallarının əmələ gəlmə şəraiti üçün dörd termodinamik zona ayrılır. «Hematit» zonası Yer səthində yüksək oksidləşmə şəraiti, yəni tərkibində maqnit minerallarından yalnız Fe +3
olanlar (hematit, maqnetit, dəmir hidrooksidləri).
Şəkil 9. Əsasi maqmatik süxurlarda titanomaqnetitin Küri temperaturunun vulkan mərkəzinin dərinliyindən asılılığı; 1-Maqnetit (Yerin səthinə yaxın şəraitdə əmələ gəlir); 2-5 təcrübi qiymətlər (83); 3-4-Tobaçik vulkan mərkəzinin orta dərinliyi (Kamçatka) və Kilausu (Havay adaları) seysmik məlumatlara əsasən. «Maqnetit» zonası - Burada tərkibində Fe +2 və Fe
+3 olan
minerallar əmələ gəlir, bunlardan ən başlıcası ferroşpinellər, gemoilmenitlər, pirrotin, tərkibində Fe +3 olan minerallar olur. 30 «Slikat» zonası praktiki olaraq Fe +3 tamamilə mövcud deyil, Burada yalnız ilmenit, ulvoşpinel tərkibində Fe +2
slikatları əmələ gəlir. «Metalik» zona-burada silikat mineral- larından başqa dəmir metalı əmələ gəlməyə başlayır. Çöküntülərdə və çökmə süxurlarda maqnit mineralları hematit zonasında kimyəvi reaksiyalar nəticəsində otaq temperaturunda və 1 atmosfer təzyiqdə oksidləşmə zonasında əmələ gəlir. Uyğun olaraq çöküntülərdə dəmir hidrooksidləri suyu itirərək hematitə çevrilir. Çox nadir hallarda bərpa şəraitində maqnitit mineralı bəzən də dəmir sulfidi, pirit, pirrotin, qreykitə çevrilir (Fe 3 S 4 ). Belə müəyyən olunub ki, oksidləşmə və bərpa şəraitində çökmə süxurlar maqnetit və silikat zonasına yox hematit zonaya uyğundur. Bundan başqa çökmə süxurlardakı dənəciklər təklikdə başqa genezisə mənsub olan maqnit minerallarının daşıyıcıları ola bilər. Bu da süxurların dağılıb parçalanması hesabına olur. Çox hallarda bu minerallar başqa termodinamik şəraitə mənsub olurlar və Yerin səthində olan şəraitə davam gətirməyib parçalanır. Maqmatik və metamorfik süxurlar nisbətən yüksək temperatur və təzyiqdə və oksigenin kiçik parsial təzyiqində «maqnetit» və «silikt» zonalarında əmələ gəlir. Bu süxurların maqnit mineralları Yer səthində davamlı deyillər və bərk məhlulun daxilində parçalanmaya məruz qalı (36, 85). Bu oksidləşmə nəticəsində baş verir. Bərk məhlulun parçalanması, homogen bərk məhlullarda ümumi tərkib dəyişmədən bərk məhlulun tərkibi boyunca gedir. Belə proses oksidləşmə xətti istiqamətində gedir, titanomaqnetit və gemoilmenit üçün bu nisbət Fe/Ti= const sabit qalır. Titanomaqnetit parçalandıqda tərkibi maqnetitə və ulvo- şpinelə yaxın yeni nazik mineral cücərir. Homogen (bir cinsli) titanomaqnetit yalnız tez soyuma prosesində əmələ gəlir. Kiçik temperaturda su olan yerdə oksidləşmə zamanı 200-300 ° C (473-573 ° K) kationu çatmayan (defektli) titanomaqnetit əmələ gəlir (Fe 2 Fe 3 –ə keçir). Belə titanomaqnetit bəzi hallarda titanmahhemit adlandırırlar. Bu minerallar 300 ° C-yə qədər qızdırıldıqda asanlıqla dağılırlar, əvəzinə maqnetit, ilmenit və Yüklə 1,04 Mb. Dostları ilə paylaş:
|