НЕЙТРОНОГРАФИЯ В НАУКАХ О ЗЕМЛЕ

А. Н. Никитин, Т. И. Иванкина

В обзоре подробно анализируются принципиальные преимущества нейтронных методов, основанных на феноменальных свойствах нейтрона, позволяющие расширить круг решаемых проблем физики твердого тела, геологии и геофизики. Изложены основы нейтронографического текстурного анализа поликристаллических материалов и горных пород в частности. Дано определение кристаллографических текстур, упор сделан на то обстоятельство, что преимущественная ориентировка кристаллических решеток породообразующих минералов (один из основных факторов, контролирующих анизотропию горных пород) является унаследованным свойством, приобретенным в результате магматизма, метаморфизма, пластического течения горных пород и других процессов, определивших формирование литосферы Земли. В основной части обзора приведены новые результаты изучения особенностей текстурного строения горных пород и обусловленных ими физических свойств, например, анизотропии скоростей упругих волн при высоких гидростатических давлениях, пьезоэлектрических свойств некоторых горных пород, а также магнитных и тепловых свойств. Показаны примеры применения данных нейтронографии в комплексе с другими физическими и петрофизическими методами для решения фундаментальных проблем геологии и геофизики, таких как реконструкция палеотектонических деформаций и напряжений в блоках литосферы и изучение метаморфических, геодинамических и эволюционных процессов по данным о текстурах глубинных образцов (ксенолитов, амфиболитов и гнейсов сверхглубоких скважин). Приводятся данные нейтронных измерений остаточных и внутренних механических напряжений в разных горных породах в свободном состоянии и под действием различных механических нагрузок. Обсуждаются результаты исследования аномальных свойств некоторых горных пород, проявляющихся при повышенных температурах и давлениях, и их возможное применение для физики разрушения и для развития моделей очагов землетрясений. Оценивается состояние экспериментальной базы и современные тенденции развития исследований геоматериалов методами нейтронографии с целью решения актуальных фундаментальных и прикладных задач, стоящих перед науками о Земле.

PDF (1.41 Мб)