Лаборатория геомагнетизма
Руководитель: Максимочкин Валерий Иванович
Сотрудники: Целебровский Алексей
Научные интересы:
Основные направления исследований и решаемые проблемы.
1. Эволюция геомагнитного поля и глобальные геофизические процессы
2. Палеомагнетизм и проблема самообращения намагниченности горных пород.
3. Механизмы намагничивания горных пород магнитоактивного слоя континентальной и океанской коры.
4. Магнетизм и тектоника сложнопостроенных областей континенетов и дна океанов.
5. Исследование связи магнитных свойств ферримагнитных минералов с фазовым, структурным и напряженным состоянием.
6. Исследование связи вариаций геомагнитного поля с сейсмическими событиями.
7. Магнетизм и минералогия глубинных магматитов и их алмазоносность.
Для решения экспериментальных задач лаборатория располагает современным научным оборудованием, некоторые из которых уникальны:
1. Высокочувствительный вибрационный магнитометр ВМА-1, позволяющий исследовать процессы термонамагничивания горных пород и минералов;
2. Установка Сигма-маг с трехкомпонентным феррозондовым магнитометром Lemi-240, позволяющая проводить моделирование влияния давления на намагниченность пород в земной коре до глубины 10 км;
3. Высокочувствительные ротационный магнитометр JR-6 и измеритель магнитной восприимчивости MFK1-A ;
4. Магнитосиловой микроскоп SOLVER MFM l для исследования структуры горных пород и минералов, в том числе магнитных зерен горных пород.
В лаборатория Геомагнетизма кафедры физики Земли совместно с лабораторией Cerege, университет Aix-Marseille 3 ( Франция ) ведутся исследования магнитных свойств метеоритов и горных пород при ударных и статических нагрузках с целью получения информации о магнитном поле планет солнечной системы и межпланетного магнитного поля.
Совместно с институтом океанологии им. П.И. Ширшова РАН ведутся исследования магнетизма океанских рифтовых зон с целью познанию тектонических процессов происходящих в земной коре и верхней мантии.
Совместно с кафедрой минералогии Геологического факультета МГУ проводятся исследования магнитных свойств кимберлитов с целью разработки новых методов поиска алмазоносных месторождений и оценки их алмазоносности.
Профессор В.И.Максимочкин со студентом Шебуниным Е проводят исследования ферримагнитных зерен горных пород на магнитосиловом микроскопе SOLVER MFM.
Студент 6 курса ( 2011 г) Зайченко Федор проводит эксперименты на установке ВМ-2 по определению величины палеонапряженности геомагнитного поля.
История:
Основные достижения лаборатории
- Изучены магнитные свойства континентальных горных пород и пород сложнопостроенных участков дна Мирового океана.
- Исследована природа самообращения намагниченности в гемоильменитах, в том числе, в алмазоносных трубках взрыва; обнаружено и исследовано явление самообращения намагниченности в твердом растворе магнетит-маггемит и татаномаггемитах.
- В 2005 году обнаружено не наблюдавшееся ранее самообращение термонамагниченности природного маггемита. В экспериментах по самообращению был обнаружен не наблюдавшийся до сих пор ход кривых Is(T). Предложен физический механизм этого вида самообращения, основанный на работах К.П.Белова. Такой вид самообращения связан с действием однонаправленной обменной анизотропии в ближней окрестности точки Кюри.
- Лаборатория располагает современным научным оборудованием. При участии сотрудников лаборатории созданы уникальные установки для исследования магнитных свойств горных пород при высоких давлениях.
- Установлено существенное влияние давления и деформаций сдвига на магнитоминералогические свойств и процессы намагничивания горных пород в геомагнитном поле.
- Разработана физическая модель магнитоактивного слоя океанской коры. На основе лабораторного моделирования получены новые данные о распределении намагниченности с глубиной в Земной коре океанского типа.
- Впервые в мире была построена компьютерная модель явления самообращения намагниченности по физическому механизму N-типа Нееля.
- Изучены магнитные свойства базальтов Атлантики и Красного моря. Впервые установлены особенности магнитных характеристик подводных базальтов, отражающие эволюцию их образования. Установлены геодинамические особенности формирования и эволюции океанской коры в области разлома Романш ( центральная Атлантика) и в рифтовой зоне Красного моря.
- Разрабатываются методы определения палеонапряженности геомагнитного поля по остаточной намагниченности горных пород.
- Установлена связь между особенностями магнитных свойств кимберлитов и продуктивностью кимберлитовых трубок.
Внешние связи.
Лаборатория Геомагнетизма имеет тесные связи с
Институтом физики Земли РАН,
Институтом океанологии им. П.И. Ширшова РАН,
Геологическим факультетом МГУ.
Лабораторией Cerege, университет Aix-Marseille 3 ( Франция )
Совместно с институтом океанологии им. П.И. Ширшова РАН ведутся исследования магнетизм пород молодых спрединговых зон на примере рифтовой зоны Красного моря.
Совестно с лабораторией Cerege, университет Aix-Marseille 3 ( Франция ) ведутся исследования магнитных свойств метеоритов.
Перспективы устройства студентов после окончания Университета:
- Физический факультет МГУ им. М. В. Ломоносова
- Институт физики Земли РАН
- Институт океанологии им. П.И. Ширшова РАН
- Геофизические станции России
Список читаемых спецкурсов и задач практикума:
Спецкурсы
- Введение в Геомагнетизм (проф. В.И.Максимочкин)
- Земной магнетизм (проф. В.И.Максимочкин)
- Магнитосфера земли и геомагнитные вариации (проф. В.И.Максимочкин)
- Современные методы геомагнитных исследований (проф. В.И.Максимочкин, проф. А.А.Шрейдер).
Задачи спецпрактикума: ( проф. В.И.Максимочкин, мл.н.с. Ю.А.Минина)
- Изучение процесса вязкого намагничивания
- Термомагнитный анализ
- Самообращение намагниченности ферримагнетиков (компьютерное моделирование).
- Изучение магнитного поля Земли и геомагнитной аномалии.
- Изучение вариаций магнитного поля Земли.
- Изучение аномального магнитного поля создаваемого интрузией.
Оснащение лаборатории научным оборудованим
Лаборатория геомагнетизма располагает комплексом современного и уникального оборудования позволяющего исследовать магнитные свойства горных пород и минералов при температурах от –196 0С до 700 0С в магнитных полях от 0 до 2,1 Тл и при воздействии давления до 1,5 ГПа.
- ВИБРАЦИОННЫЙ МАГНИТОМЕТР (ВМА-1)
- РОТАЦИОННЫЙ МАГНИТОМЕТР JR-6.
- РАЗМАГНИЧИВАЮЩАЯ УСТАНОВКА LDA-3 AF с функцией безгистерезиного намагничивания АМU-1.
- УСТАНОВКА Sigma-mag.
- Измеритель магнитной восприимчивости Kappabridges MFK1-A
- Измеритель магнитной восприимчивости ИМВО-М
- Пресс гидравлический измерительный ПГИ-500.
- Сканирующий зондовый микроскоп SOLVER MFM
Публикации сотрудников лаборатории Геомагнетизма за последние годы.
2002 г.
1. Трухин В.И., Жиляева В.А., Шрейдер А.А. Геомагнетизм тройственного сочленения литосферных плит Буве. Физика Земли. 2002. ? 8. С. 6-28.
2003 г.
2. Максимочкин В.И., Якупова В.М. Влияние сдвиговой деформации на магнитные минералы базальтов. Физика Земли. 2003. ? 5. С. 60-64. 3. Трухин В.И., Жиляева В.А., Жиляева А.И., Шубин И.А. Магнитная вязость базальтов из раломных зон Атлантического океана. Физика Земли. РАН. 2003. ? 8. С. 61-70.
2004 г.
4. Бабанин В.И., Трухин В.И., Морозов В.В. и др. Формы соединений железа в живом веществе и их вклад в магнитные и минералогические характеристики почв. Изв. Высш. уч. учреждений. Химия и хим. технология. 2004. Т. 47(6). С. 3-11.
5. Трухин В.И. Конспект лекций по геомагнетизму М.: Физический факультет МГУ. 2004. 92 с.
6. Трухин В.И., Жиляева В.А., Курочкина Е.С. Самообращение намагниченности природных титаномагнетитов. Физика Земли. РАН. 2004. ? 6. С. 42-53.
7. Трухин В.И., Максимочкин В.И. Физическая модель магнитоактивного слоя океанской коры. Сборник расширенных тезисов докладов. Ломоносовские чтения. М. МГУ. Физический факультет. 2004. С. 117-121.
8. Трухин В.И., Максимочкин В.И., Жиляева В.А. Особенности магнитных свойств базальтов разлома Романш. Развернутые тезисы 4-ой Всероссийской конференции Физические проблемы экологии (Экологическая физика), г.Москва, 22-24 июня 2004 г, с.100-102.
9. Трухин В.И., Показеев К.С., Куницин В.Е., Шрейдер А.А. Основы экологической геофизики. С.-Петербург. Москва - Краснодар. 2004. 384 с.
10. Максимочкин В.И., Трухин В.И. Влияние геотектонических процессов на магнетизм пород океанской коры. Современные проблемы физики и математики: Труды Всероссийской научной конференции. Уфа: Гилем, 2004. Т. 2. С. 182-184.
11. Гарифуллин Н.М., Максимочкин В.И. Устройство контроля напряженно-деформированного состояния участка трубопровода на основе эффекта Баркгаузена. Труды “V Международной научно-технической школы семинара 'Эффект Баркгаузена и аналогичные физические явления”. 23-26 ноября, 2004 г. Ижевск, Россия, стр. 68-72.
2005 г.
12. Безаева Н.С., Матвеева Т.В., Трухин В.И. Модель явления самообращения намагниченности горных пород. Вестник МГУ. Физика и астрономия. 2005. ? 2. С. 59-61.
13. Трухин В.И. Геомагнитное поле и глобальные геофизические процессы. Вестник МГУ. Физика и астрономия. 2005. ? 1. С. 65-73.
14. Трухин В.И., Жиляева В.А. Магнитоминералогические свойства кимберлитов и траппов Якутии. В сб.: Геология алмазов - настоящее и будущее. 2005. С. 898-909.
15. Трухин В.И., Шрейдер А.А., Жиляева В.А., Булычев А.А., Максимочкин В.И. Магнетизм дна в области трансформного разлома Романш (Экваториальная Атлантика). Физика Земли. РАН. 2005. ? 3. С. 3-17.
2006 г.
16. Трухин В.И., Безаева Н.С. Самообращение намагниченности природных и синтезированных ферримагнетиков. УФН. 2006. ? 5. С. 507-535.
17. Трухин В.И., Безаева Н.С., Матвеева Т.В. и др. Физическая и компьютерная модели явления самообращения намагниченности горных пород. Физика Земли. 2006. ? 2. С. 50-63.
18. Трухин. В.И., Максимочкин В.И., Елесин Ю.А. и др. Самообращение намагниченности природного феррита. Вестник МГУ. Сер. 3. Физика и астрономия. 2006. ?3
2007-2008 г.г.
16. Трухин В.И., Максимочкин В.И. Магнетизм горных пород Земной коры и особенности эволюции Земли. // Вестник Моск ун-та,сер.3. Физика Астрономия, 2008, ?1,с.68-72.
17. Трухин В.И., Максимочкин В.И. Влияние тектонических напряжений на магнитоминералогические свойства базальтов. Физические проблемы экологии (экологическая физика) 2007 г, ?14, с.371-377.
18. Трухин В.И., Максимочкин В.И. Жиляева В.А. и др. Магнитные и петрохимические свойства пород рифтовой зоны Красного моря.// Вестник Московского университета; серия 3: Физика. Астрономия. 2007 , ?5, с.46-54
19. Трухин В.И., Максимочкин В.И. Магнетизм горных пород Земной коры и особенности эволюции Земли. // Вестник Моск ун-та,сер.3. Физика Астрономия, 2008, ?1,с.68-72.
20. Bezaeva N.S.,Kashintsev G. L., Shreider A. A. Maksimochkin V. I. et all. Transtension and Alkaline Magmatism of the Romanche Fracture Zone // Geotectonics, 2008, v.42, ?4,p. 318-324.
21. Курочкина Е.С. Сравнительный анализ магнитных свойств образцов подводных базальтов Красного моря и других рифтовых зон.// Вестник Московкого университета; серия 3: Физика. Астрономия. 2007 , ?5, c.59-63
22. Bezaeva N.S.,Rochette P. Gattacceca J. Sadykov R.A.Trukhin V.I. Pressure demagnetization of the Martian crust: Ground truth from SNC meteorites, Geophysical Research Letters 2007 V.34, L232021-L232024
23. SadykovR.AKharkovskiy A.I.Rochette P.Gattacceca J.Trukhin V.I. Nonmagnetic high pressure cell for magnetic remanence measurements up to 1.5 GPa in a superconducting quantum interference device magnetometer. 2008, V7 p. 91-6
2009 год.
Статьи
1. Трухин В.И., Максимочкин В.И., Минина Ю.А. Особенности намагничивания природных ферримагнетиков. Вестник МГУ. Сер3. Физика, Астрономия, 2009,?3, с.103-107
2. Максимочкин В.И., Трухин В.И. Влияние механических напряжений на остаточную намагниченность океанских базальтов. Вестник МГУ. Сер3. Физика, Астрономия, 2009, ?6, с.86-91
3. Трухин В.И., Максимочкин В.И., Жиляева В.А., Минина Ю.А. Геомагнетизм и экология. Физические проблемы экологии (Экологическая физика), 2009
Тезисы
1. Bezaeva N.S., Gattacceca J., Rochette P., Sadykov R.A., Pressure demagnetization of ordinary chondrites up to 1.8 GPa: new experimental data, Eos Trans. AGU 90(54), Fall Meet. Suppl., (AGU Fall Meeting 2009; San Francisco, USA; December 2009).
2. Rochette P., Gattacceca J., Ivanov A., Nazarov M., Bezaeva N.S.,Magnetic properties of Lunar materials: Meteorites, Luna and Appolo return samples, Eos Trans. AGU 90(54), Fall Meet. Suppl., (AGU Fall Meeting 2009; San Francisco, USA; December 2009).
3. Садыков Р.А., Безаева Н.С., Аксенов С.Н., Трухин В.И., Rochette P., Gattacceca J., Немагнитная ячейка высокого давления для измерения слабо магнитных горных образцов до 2 ГПа в сверхпроводящем квантовом магнитометре, 10-ая Международная Конференция «Физико-химические и петрофизические исследования в науках о Земле» (26-29 октября 2009, г. Москва)
4. Bezaeva N.S., Badjukov D.D., Rochette P., Gattacceca J., Trukhin V.I., Kozlov E.A. and M. Uehara, Experimental shock metamorphism of the L4 ordinary chondrite Saratov induced by spherical shock waves up to 400 GPa, 72nd Annual Meteoritical Society Meeting 2009, Abstract #5065 (Nancy, France; July 2009).
5. Rochette P., Gattacceca J., Bezaeva N.S., Oblonskaya E.V., Polyarnaya J.A., Skripnik A. Ya, Nazarov M., Scanning meteorite collections for misclassified/misidentified samples: examples from Saint Petersburg and Moscow, 72nd Annual Meteoritical Society Meeting 2009 Abstract #5029 (Nancy, France; July 2009).
6. Bezaeva N.S., Rochette P., Gattacceca J., Duprat J., Rizza G., Vernazza P., and Trukhin V.I. (2009) The effects of irradiation on the magnetic properties of rock and synthetic samples, Geophysical Research Abstracts 11, EGU2009-11163 (EGU General Assembly 2009; Vienna, Austria; April 2009).
7. Трухин В.И., Максимочкин В.И., Минина Ю.А. Особенности намагничивания природных ферримагнетиков. Ломоносовские чтения. Сб. тезисов докладов, 2009, с. 209-212
8. Максимочкин В.И., Трухин В.И., Хахалова Е.А. Термомагнитные свойства кимберлитов Ботсваны. Ломоносовские чтения. Сб. тезисов докладов, 2009, с. 221-225
Книги
1. Трухин В.И., Максимочкин В.И. Геомагнетизм и методы геомагнитных исследований. М.: Физический факультет. МГУ, 2009, 180 с. Сборники
1. Безаева Н.С., Трухин В.И., Rochette P., Магнитные свойства горных пород и метеоритов и их связь с эволюцией Земли и Солнечной системы, Сборник трудов научно-практической конференции 'Фундаментальные и прикладные аспекты инновационных проектов Физического факультета МГУ', стр.103-104 (18-19 ноября, г. Москва). 2010г.
1. Трухин В.И., Максимочкин В.И., Минина Ю.А. Загадки природных ферримагнетиков. Вестник МГУ. Сер3. Физика, Астрономия, 2010, ?3, с. 49-53
2. Минина Ю.А. Влияние процесса окисления на явление самообращения. Материалы Международного молодежного научного форума 'ЛОМОНОСОВ-2010'[Электронный ресурс] — М.: МАКС Пресс, 2010
3. Трухин В.И., Максимочкин В.И., Минина Ю.А. Однофазное окисление титаномагнетита и самообращение термоостаточной намагниченности Ломоносовские чтения, Сб. тезисов докладов, 2010. с. 172-175
4. Трухин В.И., Максимочкин В.И., Жиляева В.А., Минина Ю.А. Геомагнетизм и экология. Физические проблемы экологии (Экологическая физика), 2010, с 326-349
5. Максимочкин В.И., Трухин В.И., Жиляева В.И., Хахалова Е.А.Самообращение термонамагниченности в шпинелидах кимберлитов Ломоносовские чтения, Сб. тезисов докладов, 2010. с. 165-168
6. Максимочкин В.И., Бахаева Л.В. Палеонапряженность геомагнитного поля рифтовой зоны Красного моря и юга САХ. Сб тезисов докладов Ломоносовские чтения секция физики 16-25 апреля 2010 г. М., физический факультет МГУ имени М.В.Ломоносова, 2010. с.189-193.
7. Максимочкин В.И, Мбеле Ж.Р., Трухин В.И., Шрейдер А.А. Палеонапряженность геомагнитного поля в последние полмиллиона лет в районах Красного моря и юга САХ. Вестник Московского университета. Серия 3. Физика. Астрономия. 2010, ?6, с.99-105.
8. Собко Г.С., Задков В.Н., Соколов Д.Д., Трухин В.И. Инверсии геомагнитного поля в простой модели геодинамо. (подготовлена к печати) 2010
9. Максимочкин В.И., Самойлович М.И., Юрасов Н.И. Магнитный рельеф на поверхности оптических фотонных кристаллов на основе опаловых матриц с магнитными включениями в нанополостях. XVI Международная научно-техническая конференция 'ВЫСОКИЕ ТЕХНОЛОГИИ В ПРОМЫШЛЕННОСТИ РОССИИ' (Москва, ЦНИТИ 'ТЕХНОМАШ' 2010, 9-11 сентября) XXIII Международный симпозиум 'ТОНКИЕ ПЛЕНКИ В ЭЛЕКТРОНИКЕ' (Москва, ЦНИТИ 'ТЕХНОМАШ' 2010. 9-11 сентября) с.165-168
2011г.
1. Максимочкин В.И., Версан Т. А. О связи вариаций геомагнитного поля с сейсмическими событиями. Физические проблемы экологии (Экологическая физика). ?17. 2011 с. 498-507
2. Мбеле Ж.Р., Максимочкин В.И., Трухин В.И. Палеоинформативность естественной остаточной намагниченности некоторых траппов Якутии. Вестник МГУ. Сер3. Физика, Астрономия, 2011, ?6
3. Минина Ю.А. - Изучение влияния температурного воздействия на явление самообращения горных пород Материалы Международного молодежного научного форума 'ЛОМОНОСОВ-2011' [Электронный ресурс] - М.: МАКС Пресс, 2011
4. Мбеле Ж.Р. - Формирование наведенной анизотропии при термонамагниченности горных пород. Материалы Международного молодежного научного форума 'ЛОМОНОСОВ-2011' [Электронный ресурс] - М.: МАКС Пресс, 2011
Программа с.к. 'Введение в геомагнетизм'
3 курс, 6 семестр ( 8 часов).
Лк.1.
Роль геомагнитного поля в жизни Земли.
Элементы геомагнитного поля.
Исторические сведения о земном магнетизме
Великие географические открытия
Магнитные полюса Земли, магнитные карты.
Открытие Курской магнитной аномалии.
Лк.2.
Разделы геомагнетизма.
Аналитическое представление геомагнитного поля как функции координат точек земной поверхности ( теория И.М.Симонова).
Лк.3.
Несовершенство теории геомагнитного поля И.М.Симонова.
Начальные представления о теории Гаусса, геомагнитные полюса.
Дипольный магнитный момент Земли.
Градиенты дипольной составляющей магнитного поля Земли.
Структура и источники магнитного поля Земли. Результат разложения геомагнитного поля по сферическим функциям.
Особенности эволюции главного геомагнитного поля, вековые вариации, западный дрейф.
Лк.4.
Проблема происхождения главного геомагнитного поля: электропроводность мантии и ядра, оценка энергии необходимой для генерации ГМП, модели дисковых динамо.
Земная кора, как источник аномального геомагнитного поля (АГП). Структура АГП. Магниторазведка: поиск полезных ископаемых и изучение строения земной коры.
Линейные магнитные аномалии в океане и глобальная тектоника.
Начальные представления о палеомагнетизме.
Поле геомагнитный вариаций, основные особенности и причины.