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岩石磁学演绎 第21章:交变场衰减率(decay rate DR)对ARM的影响 精选

已有 1145 次阅读 2020-2-23 10:59 |系统分类:科研笔记


ARM并不是一个简单的参数,它除了受到磁性颗粒的粒径变化、磁相互作用的影响外,AF的衰减率也对ARM有显著影响(Yu et al., 2003)。通过对合成以及天然样品的研究发现,对于SD颗粒,随着AF衰减率增加,其获得的ARM值会降低大约10%。对于PSD颗粒,ARM降低的幅度会减小到大约5%MD颗粒具有完全相反的趋势,随着AF衰减率的增加,其获得的ARM会升高。这个特性可以被用来区分SDMD颗粒。

磁性颗粒获得的ARM与其磁畴状态密切相关。对于SD颗粒来说, 降低AF衰减率等同于延长了AF场对颗粒的作用时间, 这样颗粒更能够达到平衡状态, 从而获得更高的剩磁。而对于MD颗粒而言, 较小的AF衰减率使得其内部的自发退磁过程更充分, 从而降低了总体的剩磁。

上述实验证实,不同型号的ARM仪器, AF衰减率不会完全相同,也就是说, 不同仪器上测量的ARM, 即使已经归一化成cARM, 也可能无法实现对比。

Yu et al. (2003)从理论上进一步研究了ARMAF衰减率特性。

ARMTRM具有一定的可比性,因此,

MARM/Mrs = 2 ln(f-0t)H/HK0                     

其中HK0是室温的HK

T=[kT0/DE(T0)][HK0/(-dH/dt)]                

可见,ARM的获得与AF场的衰减速率反相关,AF场衰减得越慢,越能获得大的ARM值。

Liu et al.(2004)利用了ARMAF衰减率(DR)的关系研究了中国塬堡剖面黄土-古土壤L2-S1-L1序列样品的粒径分布。定义

cARM.DR%=(cARM.2-cARM.20)/cARM.2%            

研究结果表明,大部分样品的cARM.DR%8%-10%,说明ARM确实以SD颗粒占主导。此外,cARM.DR%与成土作用的强弱关系不大,说明成土作用产生的SD颗粒的粒径分布很稳定,与成土作用强弱无关。进一步对比cARM.DR%cfd,二者呈显著线性相关。这说明从SPSD的纳米颗粒范围内,磁性矿物的粒径分布保持稳定,其磁性变化主要由纳米颗粒的含量变化引起。因此,对于该区的黄土-古土壤序列,cfdARM可以认为是SPSD颗粒含量的替代指标。

尽管ARMTRM在理论上有一定的可比性,但是对于不同磁畴状态的颗粒,其ARMTRM并不完全一样。具体来说,对于粒径大于2 mm的颗粒,其cTRM/cARM比值与粒径弱相关。但是对于200 nm左右的PSD样品,其比值可大于10

ARMTRM还具有相似的交变退磁曲线, 只是SD/PSD颗粒的TRMARM些。 Yu et al. (2003) 利用合成样品及天然样品对二者的热退磁性质进行了研究, 发现对于单畴颗粒(SD)和多畴颗粒(MD), ARMTRM的热退磁曲线几乎一致; 而假单畴颗粒(PSD) TRM明显比ARM“”, 这可能是PSDARMTRM二者的微观结构不同造成的。粒径大小对TRM/ARM(R比值) 有着很强的影响, 合成样品中, 粒径为0.2 mm, R比值最大, 更有趣的是合成样品的R比值要比天然样品的更.

 




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1 徐义贤

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