Вестник МГТУ. 2020, Т. 23, № 1.

УДК 552.21 (470.22) Остаточная намагниченность различных генетических пород и руд Кольского региона под воздействием механических колебаний А. М. Жирова Геологический институт КНЦРАН, г. Апатиты, Мурманская обл., Россия; e-mail: anzhelaz@geoksc.apatity.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8602-661X Информация о статье Реферат В работе рассматриваются магнитоупругие явления в образцах горных пород. Исследования представляют интерес для решения проблем нелинейной геофизики, а также некоторых вопросов материаловедения. Отобраны магнетитсодержащие породы и руды из различных геологических структур Кольского региона с целью изучения магнитоупругих эффектов. Все образцы подвергнуты воздействию упругих механических колебаний в лабораторных условиях. Эксперимент осуществлялся в условиях изменения параметров воздействия акустических волн. Предварительно изучено влияние амплитуды используемого сигнала на магнитное состояние образцов на основе магнетитсодержащего амфиболита из структуры хребта Серповидный. По результатам эксперимента сделан вывод о целесообразности использования в дальнейшем импульсного сигнала с большой амплитудой. На основе пород с различным содержанием ферромагнетика изучено влияние направления сигнала относительно вектора остаточной намагниченности образцов. Значения естественной остаточной намагниченности используемых образцов варьируют от 100 А/м до 0,5 А/м. В ходе исследования установлено, что для породы с высоким содержанием магнетита наблюдается зависимость пространственного поведения вектора от направления акустического воздействия. В частности, при углах 100 и более градусов между направлением фронта акустической волны и вектором намагниченности образцов пространственное положение вектора существенно меняется. Для слабомагнитных образцов статистически значимые зависимости и закономерности не установлены. На заключительном этапе изучено влияние продолжительности воздействия упругих механических колебаний на магнитное состояние пород. Результаты исследования также указывают на взаимосвязь между влиянием данного параметра акустического воздействия и количеством магнитного вещества в породе. Так, в процессе акустического воздействия на образцы с высоким содержанием ферромагнетика наблюдается значительный отклик магнитного состояния образцов. В целом, сделан вывод о большей перспективности изучения магнитоупругих эффектов на сильномагнитных образцах по сравнению с образцами пород, содержащих меньшее количество ферромагнетика. Жирова А. М. Остаточная намагниченность различных генетических пород и руд Кольского региона под воздействием механических колебаний. Вестник МГТУ. 2020. Т. 23, № 1. С. 13-21. DOI: 10.21443/1560-9278-2020-23-1-13-21 Поступила в редакцию 29.10.2018; получена после доработки 05.02.2019 Ключевые слова: магнитоупругий эффект, остаточная намагниченность пород Для цитирования Residual magnetization of various genetic rocks and ores of the Kola region under the influence of mechanical oscillations Anzhela M. Zhirova Geological Institute KSC RAS, Apatity, Murmansk region, Russia; e-mail: anzhelaz@geoksc.apatity.ru, ORCID: https://orcid.org/0000-0002-8602-661X Article info Received29.10.2018; received in revised 05.02.2019 Key words: magnetoelastic effect, residual rock magnetization For citation Abstract The paper considers magnetoelastic phenomena in rock samples. Research is of interest for solving problems of nonlinear geophysics, as well as of some issues of materials science. Magnetite-bearing rocks and ores have been sampled in different geological structures of the Kola region in order to study their magnetoelastic properties. All samples have been subject to elastic mechanical oscillations in laboratory conditions. The experiment has been conducted under changing impact parameters of acoustic waves. The effect of signal amplitude on magnetic properties of the samples has been first studied using magnetite-bearing amphibolites from the Serpovidny Ridge structure. According to results of the experiment, it is considered reasonable to use a pulse signal with higher amplitude in the future. An effect of a signal direction regarding a vector of residual magnetization has been studied, using rocks with different ferromagnetic contents. Values of natural residual magnetization of the studied samples vary from 100 А/m to 0.5 А/m. The study has indicated some relation between a spatial behavior of a vector and a direction of the acoustic impact in rocks with high magnetite content. In particular, the spatial location of the vector changes considerably, when the angle between the direction of the acoustic wave front and the magnetization vector of samples is 100 degrees and more. No statistically significant relations or patterns have been identified for low-magnetic samples. At the final stage, the effect of duration of elastic mechanical oscillations impact on magnetic properties of rocks has been studied. Results of the research also indicate an interrelation between an impact of this acoustic effect and an amount of the magnetic matter in the rock. Thus, a significant response of the samples' magnetic state is registered during the acoustic impact on rocks with high ferromagnetic content. In general, it has been concluded that studying electromagnetic effects on high-magnetic samples is more promising compared to rock samples with lower ferromagnetic content. Zhirova, A. M. 2020. Residual magnetization of various genetic rocks and ores of the Kola region under the influence of mechanical oscillations. Vestnik o f MSTU, 23(1), pp. 13-21. (In Russ.) DOI: 10.21443/1560-9278-2020-23-1-13-21