Гл. 61. ИТиГ. Начало палеомагнитных исследований

   В ноябре 1978 г. я был избран по конкурсу на должность старшего научного сотрудника Института Тектоники и Геофизики (конкурс был формальным из-за отсутствия других претендентов). О причинах моего переезда в Хабаровск – см. предыдущие главы 47 и 58.
     Инженера-геофизика по образованию Александру Васильевну Климову – мою жену - избрали научным сотрудником. Такие должности-звания существуют в науке. После обмена квартиры, перевозки приборов и оборудования из Владивостока в Хабаровск началась организация коллектива палеомагнитной группы – из имевшихся в институте кадров смежных специальностей. 

   Первое время требовалась только наладка и монтаж различной вспомогательной аппаратуры. Среди таких специалистов выделю - на первом этапе становления группы -  Льва Аркадьевича Печерского – инженера-самоучку, майора в отставке. Кроме огромного трудолюбия он отличался и прекрасными человеческими качествами – был весёлым жизнерадостным и компанейским человеком, не лишённым, к тому же, и поэтического дара. К различным юбилейным торжествам он сочинял неплохие поздравительные стихотворные опусы. На последнем поприще – после ухода из института – его сменила Вера Николаевна Францева – огромной души жизнерадостный человек – организатор многих наших «перформансов» и художественной самодеятельности. Иногда, в меру своих возможностей, подключался к  этому и я (см. следующую главу 62 «Лабораторные посиделки и самодеятельность»).

   …В 80-е годы большую роль в становлении аппаратурной базы лаборатории сыграл талантливый инженер-электронщик Игорь Леонидович Соловьёв – он внёс огромный и неоценимый вклад в создание разнообразных измерительных и экспериментальных установок, которые в СССР в те годы серийно не выпускались (многие аналогичные приборы и посейчас  являются импортными).

   Из научных сотрудников, занимавшихся непосредственно экспериментальными исследованиями и научной деятельностью упомяну Анатолия Семёновича Каретникова, Алексея Алексеевича Петрова и Владимира Семёновича Чуйко, Александру Васильевну Климову, а также Петра Фомича Кишко, перешедшего впоследствии на административную работу. Они и составляли основной «костяк» ведущих специалистов. Лаборанты набирались из случайных людей – по объявлениям. В большинстве своём это были временные работники из не поступивших в вуз абитуриентов и временных студентов. Среди них «попадались» даже бывшие учительницы и домашние хозяйки… В основном преобладал женский контингент - зарплата лаборантов была невысока, а ставки – часто временными… Но были и постоянные опытные кадры, вроде Евгении Николаевны Чернейко, «перемолотившей» - измерившей на приборах - не одну сотню образцов на сконструированных И. Л. Соловьёвым термомагнитометрах – установках, исследующих поведение образцов при нагревах до точек Кюри (т. н. блокирующих температур) в сильных магнитных полях.

   В 60-70-е годы прошлого столетия основной проблемой достижения высокого качества магнитных измерений являлось подавление внешних помех. Как известно, все мы находимся не только в относительно слабом магнитном поле Земли, но и в окружающих нас разнообразных электромагнитных промышленных полях, которые влияют на чувствительные магниты астатических магнитометров. С помощью последних в то время осуществлялись измерения так называемой «естественной остаточной намагниченности горных пород» ( см. Википедию).

   Какая-нибудь мигающая световая реклама на крыше соседнего здания или проезжающий напротив помещения по улице автомобиль всегда влияют на магниты астатической системы, создавая помехи точным измерениям намагниченности слабо магнитных пород. Поэтому обычно строятся загородные лаборатории, вдали от электромагнитных и транспортных помех, где ничто, кроме измеряемого образца горной породы не могло бы влиять на измерения. В ленинградской палеомагнитной лаборатории ВНИГРИ (в Петрово под Ленинградом), в 70-х годах прошлого столетия, например, даже дверные ручки делались из немагнитной меди (чтобы открываемые во время измерений кем-то из входящих лиц двери не влияли на магнитную «стрелку» астатического магнитометра). Только в таких условиях можно было тогда точно измерять слабомагнитные образцы. А таких среди осадочных пород – обычно большинство.

   Оператор, садившийся за магнитометр, должен был убирать из карманов все металлические предметы – зажигалки, авторучки и т. п., снимал с себя пояс с металлической пряжкой, чтобы при малейшем «шевелении» туловища магнитная стрелка не реагировала на эти предметы, и магнитный «сигнал» от слабомагнитного образца не перекрывался сигналом от инородного металлического (содержащего железо) предмета…

   В качестве курьёза упомяну такой случай, происшедший, когда измерения производились ещё на магнитометрах МА-21 (рок-генераторы JR-4 и более поздние их модификации стали широко применяться позже – в конце 80-х – начале 90-х годов).
   Одна лаборантка (чаще всего измерениями занимались особы женского пола) при взятии отсчёта по визирной трубке (когда приходится наклоняться ближе к прибору) отмечала сильное отклонение магнитов астатической системы даже при отсутствии измеряемого образца. В чём дело? Естественно были проверены все карманы, отсутствие металлических шпилек в волосах, часов на руке, серёжек в ушах – всего, что могло влиять на правильность отсчётов при измерении образцов. Но - всё равно, ничего не менялось. Тогда велел ей проверить застёжки на лифчике – не металлические ли ? Тоже – нет. «Поклялась», что и все другие застёжки немагнитные – пластмассовые). Проверил её зубки – металлических не было. Велел намочить волосы на голове под краном (чтобы «убрать» статическое электричество, возможно возникающее при мытье головы шампунем). Опять ничего не изменилось. Откуда же бралась посторонняя магнитная компонента?

   Тогда велел ей полностью раздеться (все, в т. ч. и я, естественно, вышли из комнаты) и проверить – в одном халатике на голое тело - наличие помех.  Через какое-то время она впустила в комнату меня и нескольких «болельщиков» и растерянно сообщила, что астатическая  система «измерительных» магнитиков  уже не отклоняется. Тогда велел ей проверить всю свою одежду вплоть до исподней. Результат был тот же – хоть и была там синтетика, но сама по себе она не влияла на спонтанное отклонение магнитной системы…
   Было над чем задуматься… Наконец у меня мелькнула «мысль»: велел ей последовательно – раздельно - снимать по одной одёжке и следить за отклонением…

   Короче – выяснилось, что «виноват» был… пышный бюст лаборантки. Когда она наклонялась к визиру прибора и «дышала», её грудь при дыхании мерно поднималась и опускалась, а «синтетический» лифчик тёрся об такую же синтетическую рубашку под платьем… Возникало статическое электричество, магнитное поле которого и отклоняло чувствительную систему… После этого всем измерявшим образцы было велено не одевать синтетику совсем, а только одежду из х/б тканей…

   …В настоящее время эта проблема - качественных измерений и ликвидации внешних магнитных помех - решена за счёт использования упомянутых выше рок-генераторов и криогенных магнитометров, в основном, импортных, а также «магнитного экранирования» самих приборов и/или - в наилучшем варианте – самого помещения, где проводятся измерения…

   Вследствие  специфики палеомагнитных исследований во время измерений на приборах грань между научными сотрудниками и лаборантами часто стиралась – «ответственные» образцы пород я, например, обрабатывал - подвергал «температурным и магнитным чисткам» (см. Википедию) с последующими измерениями – только сам. Более того, распиловку образцов и выпиливание ОРИЕНТИРОВАННЫХ образцов в форме кубиков камнерезными дисковыми пилами (армированными техническими алмазами) – довольно трудоёмкий и ответственный процесс - осуществлял тоже только сам.

   В качестве «манка» для понимания причины этого укажу лишь на то, что при ошибке в распиловке – «закосе» граней выпиленного из бесформенного штуфа горной породы (и потом измеряемого на приборе) кубика хотя бы на 10 ГРАДУСОВ (относительно стрелки – маркировки образца, сделанной в поле), последующие измерения и аналитические расчёты ошибочно «сместят» истинное местоположение изучаемого древнего блока земной коры возрастом во многие миллионы лет на сотни и тысячи километров от его истинного местоположения в то время. На фото показаны пластмассовые контейнеры, в которые помещался образец в форме кубика для измерений на рок-генераторах. При измерениях на криогенных магнитометрах некоторых типов даже и держатели кубического образца (контейнеры) такого типа уже не нужны…
   
   Коллаж фото, размещённых в начале главы в какой-то степени иллюстрирует достаточно трудоёмкий процесс обработки отобранного в полевых экспедициях каменного материала и последующих измерений.
   На одном из фото показаны основные элементы «немагнитной» печи, в которой производилась т. н. температурная «чистка» образцов от лабораторной и вязкой  компоненты намагниченности (см. Википедию): 1- наружный пермаллоевый  экран (из мягкого – отожжённого в водороде - железа); 2 – шланг с непрерывным водяным охлаждением при последовательном ступенчатом (через определённые температурные интервалы) нагреве образцов до 600 градусов Цельсия и последующим их охлаждением до комнатной температуры: 3 – нагреваемые кубики горных пород в центре печи; 4 – керамическая изоляция экранов с намотанной нагревательной спиралью внутри печи; 5 – пермаллоевый контейнер для переноски кубиков от печи к измерительному прибору и обратно в процессе всех циклов нагревов (с «шагом» через 25 – 50 градусов). Для чего он нужен?

   Дело в том, что мы находимся в окружающем нас магнитном поле Земли, которое при переноске образцов без пермаллоевых экранов может воздействовать (подмагничивать) измеряемые кубики пород, буквально за секунды искажая образовавшуюся в них с древних времён (сотни миллионов лет назад) первичную намагниченность, приобретённую в эпоху их образования. Нагрев до высоких температур тестирует сохранность этой первичной намагниченности в породе. А если переносить кубики до или после нагрева от пробора к печи и обратно без пермаллоевого контейнера, то даже нескольких секунд может хватить, чтобы кубики подмагнитились в окружающем магнитном поле Земли, и последующие измерения покажут это подмагничивание. Температурная «чистка» в  экранированном пространстве до высоких температур подтверждает либо опровергает сохранность в породе стабильной - обычно «первичной» - магнитной компоненты, характеризующей направление и интенсивность поля миллионы лет назад в эпоху образования данной породы.

   Сами измерительные приборы обычно тоже помещают в компенсационные кольца Гельмгольца, в результате чего кубики в процессе циклов нагрева, переноса их в лаборатории к приборам и обратно не подвергаются воздействию совремённого внешнего земного магнитного поля.
   Во многих зарубежных лабораториях, в частности во Франции и США, где мне довелось поработать, экранируется ВСЁ помещение лаборатории – путём встроенных в стены, пол и потолок сплошных «антимагнитных» обмоток, компенсирующих внутри помещения внешнее геомагнитное поле. Тем не менее, даже в этих условиях экспериментатор «подстраховывается» - выдерживает кубики в пермаллоевых экранах ещё некоторое время после полного охлаждения в печи (особенно при нагревах до высоких температур)…

   «Технологически»  неаккуратно проведенные магнитные и температурные «чистки», а также сами измерения  с плохой компенсацией геомагнитного поля могут сильно исказить и вообще «загубить» всю измеряемую коллекцию – с большим трудом отобранные в дальних экспедициях образцы горных пород.
   Естественно оставляю за рамками этой главы описание слишком специализированных методов графо-аналитической и математической обработки результатов измерений и сопутствующих им специальных (дополнительных) экспериментальных исследований (изучения фазового состава ферримагнитных минералов – носителей намагниченности, «магнитных чисток» и т. п.).

   Здесь я «по ходу дела» немного (и весьма схематично!) рассказал о палеомагнитной «кухне», чтобы  любопытный потомок-читатель (если таковой найдётся) немного понял (если захочет) всю трудоёмкость и высокие требования к прецезионной точности работы всего аппаратурного комплекса. Кого заинтересует «технология» совремённых палеомагнитных исследований более детально – см. Интернет и соответствующую литературу.

   …Созданная палеомагнитная группа в разное время входила в состав лабораторий региональной геофизики (многолетний зав. лаб. Ю. Ф. Малышев, потом его сменил В. Б. Каплун) и/или петрофизики (завлабом был Н. П. Романовский). Кроме упомянутых выше, в составе этих лабораторий входил целый ряд других сотрудников и сотрудниц – многих я забыл по именам и фамилиям.  Упомяну только работавших в ПОСЛЕДНИЕ годы моего пребывания в ИТиГ ДВО РАН.  Это – научные сотрудники Т. В. Володькова, П. Ю. Горнов, В. Г. Гурович, Е. Г. Иволга, Ф. И. и Ю. Ф. Маниловы, В. Я. Подгорный, Б. Ф. Шевченко,  а также инженеры, М. Г. Гершанович, Е. Ю. Диденко и уже упомянутые выше В. Н. Францева, Е. Н. Чернейко… Какое-то время в составе лаборатории работала Г. З. Гильманова – творчески талантливая учёный и художник в одном лице. Все они в 2000-е годы занимались, в основном, уже «чистой» геофизикой (участвовали в интерпретации и технической подготовке материалов для анализа глубинного тектонического строения Земли в дальневосточном регионе комплексом различных геолого-геофизических методов…    

   Понимаю, что «постороннему» читателю скучно читать такое перечисление незнакомых ему людей, но я делаю это для того, чтобы на меня не обиделись мои бывшие коллеги, рядом со многими из  которых мне довелось трудиться не один десяток лет…

…Коллектив лаборатории, где я работал много лет,  был, в основном, сработавшимся и дружным (мелкие человеческие «трения» и недоразумения – не в счёт). К нам на «посиделки» любили приходить и сотрудники из других лабораторий. «Атмосфера» наша притягивала многих…
   В следующей главе 62 на помещенных фотографиях видно, что мы занимались не только одной научной работой, но и неплохо умели отдыхать.

   Я – ныне пенсионер в «полной отставке» - могу лишь пожелать моим бывшим коллегам, рядом с которыми я трудился многие годы, пользовался их помощью и часто ощущал  искреннее человеческое расположение к себе, - крепкого здоровья, физического и творческого долголетия!