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文丨小蔡菜籽油编辑丨小蔡菜籽油前言在大量陨石中，岩石在与流体接触过程中发生变化时形成的矿物质会获得磁化实验室测量到的这种磁化强度与产生这种磁化强度的古代磁场强度之间的关系却鲜为人知进行了一系列实验来确定与这些数量相关的经验定律许多陨石显示出古代低温水蚀变的岩相证据这些陨石包括不平衡的普通球粒陨石组的碳质球粒陨石，以及一些未分组的碳质球粒陨石水蚀变主要是由于衰变和随后母体上积聚的水冰融化而引起的加热引起的星子上的水蚀变时期跨越富含钙铝包裹体形成后的最初15-2000万年，但可能主要发生在最初的6年间富含钙铝包裹体形成后的一些陨石群还显示出吸积前水蚀变的证据水蚀变的持续时间主要受到水冰的可用性和衰变的限制水蚀变过程在水蚀变过程中，作为次生矿物的磁铁矿的形成很常见，有时还与磁黄铁矿一起形成如果它发生在磁场存在的情况下，这些矿物的低温形成将导致获得化学剩磁剩磁在陆地和外星岩石中普遍存在与热剩磁采集不同，剩磁采集不需要将温度冷却到高于岩石铁磁矿物的阻挡温度矿物会生长超出其阻挡体积并获得反映周围场的方向和强度的剩磁剩磁可分为两类：单相剩磁和两相剩磁单相剩磁定义了剩磁载体通过非磁性前体的假态形成或在沉淀过程中形成的情况两相剩磁载体由可能已经带有剩磁的铁磁前体形成前驱体和新相之间的磁交换耦合可能会影响剩磁的获取过程并限制外部场对产生的剩磁的影响实验表明，在单域晶粒的情况下，所得剩磁的方向可能部分继承自初始剩磁对于较大的颗粒，这种情况似乎会被破坏，这些颗粒受交换耦合的影响较小，对外部场更敏感母矿矿物的剩磁对新获得的剩磁强度的影响仍然很大程度上未知在磁场中冷却时形成新的磁性矿物，它们将获得所谓的热化学剩磁剩磁是在恒温下获得的剩磁陨石中水蚀变的早期时代意味着它可能发生在某些母体上的太阳星云消散之前,存在星云维持的磁场原行星盘场越来越被认为是第一个行星体形成过程中的重要作用力复杂的磁效应可以增强圆盘中的角动量传输这将影响固体在中心恒星上的吸积，从而有利于通过固体物质的吸积形成星子对太阳星云场的强度、空间和时间变化进行限制是提高对盘动力学和行星形成理解的重要一步在这方面，星云生命周期内发生水蚀的大量陨石提供了独特的数据来源在地球上，由于含有热剩磁的岩石丰富以及为描述热剩磁采集而开发的先进理论框架，主要对含有剩磁的样品进行分析以获得地磁场的方向信息对于陨石来说，磁化场的方向的兴趣有限，样本是无方向的，而估计古强度则至关重要已经对疑似保存有剩磁星云场记录的水蚀变陨石进行了几项古地磁研究五颗球粒陨石被发现携带着具有稳定、高矫顽力成分的自然剩磁，被解释为太阳星云场的记录获得精确古强度估计的最佳方法是在实验室中复制已知磁场中自然剩磁的采集携带热剩磁的样品通常使用所谓的方案进行分析，将其交替置于已知场或零场中将剩余的自然剩磁与在每个温度步骤中获得的部分热剩磁进行绘制可以提供古强度的直接估计只有样品在加热过程中不发生变化，这种方法才能成功陨石样本的蚀变很频繁，这些样本是在比实验过程中可能经历的还原条件更还原的条件下形成的有时可以通过在受控气氛中加热来克服这一挑战，尽管不能保证成功与热剩磁不同，剩磁的获取无法在实验室中在含有剩磁的岩石上进行复制，因为感兴趣的矿物已经形成使用热剩磁方法从剩磁确定古强度并不是最佳选择，这些方法不能重现自然磁化强度采集过程，许多样品在加热过程中容易发生变化，可能存在管理限制，加热一些研究利用理论、建模和实验对剩磁与热剩磁的比率施加了限制这些实验包括生长磁铁矿，钛磁铁矿在已知磁场中，并将其与在相同磁场中获得的热剩磁进行比较，使用泰勒型方法这只适用于样品在达到这些温度之前不会发生显著变化的有利情况加热后变化大量的古地磁和岩石磁学研究描述了沉积岩在不同温度下加热时发生的复杂矿物学转这些研究表明，在某些情况下，先形成磁铁矿，然后形成赤铁矿在粘土岩、泥灰岩和石灰岩中，粘土矿物和黄铁矿都是形成磁铁矿所需的铁的来源氧化后，磁铁矿可以通过细晶粒的沉淀和黄铁矿晶粒的假象形成，单独的或以草莓状形式存在在这两种情况下，要么没有前体矿物，要么前体是非磁性的这意味着，独立于形成途径，磁铁矿颗粒将获得单相剩磁，其方向和强度由周围磁场控制，其稳定性取决于次生矿物的尺寸与之前的研究和的岩石磁性发现一致，样品图像和电子色散光谱分析表明，加热样品中存在大量铁氧化物它们以沉淀晶粒和黄铁矿晶粒周围的假象边缘的形式存在于草莓状晶粒中剩磁特性进行了五项不同应用场强度的剩磁采集实验和一项零场对照实验对于零场样本，退磁数据的正交投影揭示了低矫顽力成分在较高的退磁步骤中，噪声在信号中占主导地位该成分可能是预热退磁的结果，使晶粒处于不稳定的磁畴状态配置对于所有受到非零磁场影响的样品，退磁的正交投影表现出高于原点趋势分量对于可以在烘箱中相对精确定向的样品，验证了高矫顽力分量几乎平行于所施加的场对于加热的样品均表现出各向异性程度值导致与施加的场方向的最大偏差，在最坏的情况，剩磁比率的最大误差其中剩磁是沿着易各向异性轴获取的，是沿着难轴给出的这完全在数据的不确定性之内，表明新形成的载体的磁各向异性对的结果没有显著影响如果次生矿物的形成导致强烈的各向异性具有各向异性形状分布的前体的假形态，或继承了母岩的结构各向异性，则需要重新评估的经验定律高矫顽力分量的大小与施加场的强度呈正相关随着外加场强度的增加，它的定义也越来越明确，如最大角度偏差随着外加场的减小而说明强度在零场中冷却的，可以排除冷却时获得的热剩磁，以解释原点趋势、高矫顽力成分及其与施加场强度的正相关性最初存在的矿物质和实验过程中产生的矿物质都可能在实验过程中获得热粘性剩磁考虑到热粘性剩磁对时间的对数依赖性，允许热粘性剩磁大幅衰减在已发表的具有类似设置和岩性的剩磁采集研究中，如果样品在现场花费的时间的5%到10%之间处于零场温度下，则热粘性剩磁的贡献不再显着与陨石研究的相关性在陨石中，当磁铁矿以铁硫化物为代价形成时，可能会发生单相剩磁获取具有斑状或草莓状形态的磁铁矿与这种转变有关，并且至少在球粒陨石、球粒陨石、一些球粒陨石、未分组球粒陨石中发现，并且返回了样品来自小行星塔吉什湖中的草莓状磁铁矿也可能是由降水形成的球粒陨石的表现出与弱相互作用颗粒相关的模式在后一种岩性中，也发现了草莓状结构，尽管不能确定主导信号的磁铁矿颗粒是由黄铁矿草莓状结构形成的陨石中磁铁矿形成的另一个常见途径是铁镍金属的替代或较小程度的铁镍碳化物的替代在球粒陨石中，它会产生单个磁铁矿颗粒或金属颗粒周围的磁铁矿边缘球粒陨石的图表现出颗粒和混合物的典型模式岩性在这些陨石中，磁铁矿是由铁磁性矿物形成的，铁磁性矿物可能已经带有大量剩磁，这将导致两相剩磁未加热的球粒陨石基质中的金属颗粒预计不会具有均匀的剩磁，因为它们的自然剩磁是在太阳星云中冷却时获得的，并且在吸积过程中会被随机化球粒陨石基质中缺乏大量磁化，遵循相同的推理，如果发现陨石在相互定向的样品上携带均匀的两相剩磁，则这意味着前体金属没有被磁化，或者其剩磁对获得的剩磁的影响可以忽略不计磁黄铁矿是另一种常见的铁磁矿物，可能带有在硫铁矿假象作用下获得的剩磁它被确定为一些球粒陨石和球粒陨石中剩磁的主要载体对水蚀陨石进行了几项古地磁研究这些研究使用非加热方法，并使用针对热剩磁校准的经验系数来提供古强度估计这些估计只是下限，受到的约束很弱磁铁矿被确定为球粒陨石、球粒陨石、未分组塔吉什湖塔吉什湖和龙宫样品含有磁铁矿，可能含有单相剩磁球粒陨石含有转变为磁铁矿的金属颗粒，可能携带两相剩磁默奇森含有蚀变金属颗粒和草莓状磁铁矿发现相互取向的样品的磁化强度是均匀的，这意味着金属前体没有被磁化，对次级磁铁矿的影响可以忽略不计吉什湖塔吉什湖显示出存在大量水蚀变的证据，峰值变质温度并且含有草莓状磁铁矿母体的改变可能发生在其吸积后不久，即富含钙铝包裹体形成塔吉什湖可能在太阳星云场存在的情况下记录了剩磁尽管存在丰富的潜在剩磁载流子，自然剩磁的AF退磁并未显示出明显的高矫顽力成分显示了富含钙铝包裹体形成后处水相蚀变的证据自然剩磁的热退磁表明磁铁矿是主要的剩磁载体自然剩磁在高达退磁和高达热退磁时表现出原点趋势、高矫顽力成分，并且在相互取向的样品中至少达到尺度是均匀的结论进行了一系列剩磁采集实验，以确定测量的磁铁矿携带的单相剩磁与使用非加热方法的磁化场强度之间的经验关系将铁磁矿物含量较低的10种不同岩性主要是含有粘土和硫化物的沉积岩样品在氩气气氛中、已知磁场中于350°C下加热5小时，在零场中冷却加热后的岩石磁性特征表明，所有样品中均形成了磁铁矿晶粒，并覆盖了从单畴到涡旋态的一系列磁状态，在一些样品中可能有多畴晶粒的贡献所有样品获得的剩磁大小与所施加的场强度成正比，并且与所施加的场方向一致对样品进行消磁后，确定经验因子需要将这些数据与磁化场的强度联系起来发现比为热剩磁采集确定的值低这表明所公布的携带剩磁的含磁铁矿陨石的下限古强度被低估，提出了对球粒陨石默奇森和未分组塔吉什湖的修正估计对未来的古地磁研究具有重要意义水蚀陨石是有关太阳星云场的主要数据来源之一限制该磁场的强度和寿命是更好地了解磁场对行星吸积影响的必要步骤参考文献
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