«Палеомагнетизм»

свойство горных пород намагничиваться в период своего формирования под действием магнитного поля Земли и сохранять приобретённую намагниченность (остаточную намагниченность) в последующие эпохи. Величина и направление этой намагниченности соответствуют магнитному полю, существовавшему в данной точке земной поверхности при образовании породы, то есть миллионы и сотни миллионов лет назад. П. даёт возможность изучать эволюцию геомагнитного поля (см. Земной магнетизм), «записанную» в намагниченности горных пород. В каждой породе содержится некоторое количество зёрен ферро- или ферримагнитных минералов (Магнетита, Титаномагнетитов, Гематита, Ильменитов, Маггемита, Пирротина и др.). В некоторых породах содержание магнитных зёрен составляет лишь доли процента, но тем не менее именно эти зёрна обусловливают остаточную намагниченность горных пород. В зависимости от условий формирования горные породы приобретают различную по интенсивности и по стабильности (то есть по способности противостоять размагничивающим воздействиям) намагниченность. Для П. наиболее существенна остаточная термонамагниченность (TRM), которая образуется при остывании горной породы в геомагнитном поле начиная с температуры выше Кюри точки (См. Кюри точка) Θ. TRM возникает главным образом при охлаждении расплавов (лав, интрузий), то есть свойственна изверженным породам. Рост TRM при температурах Т ≤ Θ идёт интенсивно; с охлаждением до «блокирующей» температуры T_b рост резко замедляется и происходит «замораживание» приобретённой намагниченности (вектор намагниченности частиц теряет возможность ориентироваться по полю). TRM может в десятки и сотни раз превышать намагниченность, возникающую в том же поле при комнатной температуре. Для разрушения TRM требуются магнитные поля, в десятки и сотни раз превышающие поле, создавшее TRM. Существуют ещё остаточная химическая намагниченность (CRM), возникающая при росте ферромагнитных зёрен в магнитном поле, вязкая остаточная намагниченность (VRM), образующаяся при длительном воздействии магнитного поля на породу (за счёт термоактивационных и диффузионных процессов), и, наконец, ориентационная остаточная намагниченность (DRM). Последняя образуется в осадочных породах: магнитные зёрна из размытых кристаллических пород, уже обладающие TRM или CRM, осаждаясь на дне водоёмов и рек, ориентируются подобно стрелке компаса в магнитном поле. Затем частицы при отвердевании осадка оказываются вцементированными в него и сохраняют свою ориентацию, которая и обусловливает остаточную намагниченность породы. CRM у осадочных пород может образоваться как в момент их формирования, так и позднее, а у изверженных пород CRM всегда вторична, то есть возникает в процессе жизни породы. VRM всегда вторична, а значит, не имеет определённого возраста. Таким образом, TRM и DRM связаны с процессом формирования породы, и если возраст данной породы известен (см. Геохронология), то тем самым становится известным и время возникновения намагниченности, необходимое для изучения изменения геомагнитного поля во времени.

При палеомагнитных исследованиях выясняют сначала, каким из видов намагниченности обладает данная порода, стремятся выделить первичную намагниченность (образовавшуюся вместе с породой) и по ней определить древнее геомагнитное поле. Существуют полевые и лабораторные методы исследования, позволяющие определить первоначальное направление вектора остаточной намагниченности путём статистической обработки достаточно большого количества измерений, сделанных на отдельных образцах. По направлению горизонтальной составляющей вектора устанавливается направление магнитного меридиана, по величине наклонения вектора в месте взятия породы определяется палеомагнитная широта φ.

Систематические палеомагнитные исследования в разных странах ведутся с начала 50-х гг. 20 в. Основные результаты исследований таковы:

1) На протяжении последних 600 млн. лет напряжённость геомагнитного поля, по-видимому, существенно не менялась.

2) Определения положения геомагнитного полюса по горным породам Европы и Северной Азии показывают, что на протяжении последних 500—600 млн. лет полюс перемещался из центральной части Тихого океана (кембрий, 570—500 млн. лет назад) через район, расположенный к С.-В. от Японии (пермский период, 285—230 млн. лет назад), и Северо-Восточную Азию до современного положения. Кривые движения полюса, построенные по намагниченности пород других материков или тектонических платформ (например, Индийской платформы (См. Индийская платформа)), существенно отличаются от европейской кривой (так, например, полюс, определённый по пермским отложениям Австралии, располагался в районе Северо-Западной Африки, в дальнейшем полюс двигался навстречу европейской кривой). В то же время значения палеомагнитной широты обнаруживают высокую корреляцию с данными палеоклиматологии, позволяющую предполагать, что магнитная ось обычно совпадала с осью вращения Земли (или располагалась вблизи неё).

3) Для совмещения кривых движения геомагнитного полюса, определённых по породам разных континентов (рис. 1), оказывается необходимым предположить, что континенты постепенно меняли своё положение по отношению друг к другу и по отношению к полюсам. Соответствующие реконструкции, в которых достигается максимальное совмещение кривых, весьма близки к тем, которые были предложены геологами на основании сходства контуров материкового склона и геологического строения разобщённых частей древних палеозойских материков (например, Африки и Южной Америки; см. Мобилизм, Тектонические гипотезы). Если же принять, что материки не перемещались, то оказывается неверным закон, по которому палеомагнитологи определяют положение геомагнитного полюса в прошлые геологические эпохи, и тогда следует считать, что поле в те эпохи не было дипольным. Данные ряда исследований свидетельствуют в пользу первого предположения (дипольное поле), но однозначного решения этого вопроса до сих пор не получено.

4) Геомагнитное поле при одном и том же направлении геомагнитной оси через интервалы времени, составляющие от 500 тыс. до 50 млн. лет, изменяет своё направление на обратное; происходит так называемая инверсия геомагнитного поля. Южный магнитный полюс находится в эпохи нормальной полярности вблизи Северного географического полюса, а в эпохи обратной полярности — вблизи Южного географического полюса. Изучение инверсий даёт экспериментальный базис для создания теории геомагнитного поля (см. Земной магнетизм) и позволяет составить магнитно-стратиграфическую шкалу геохронологии. Хронология геомагнитных инверсий хорошо установлена лишь для позднего кайнозоя (плиоцен, антропоген) и немногих др. отрезков геологического времени (рис. 2). Моменты инверсий запечатлены в геологических разрезах всего земного шара и позволяют производить корреляцию далеко отстоящих разрезов. По смене направления намагниченности пород, обусловленной инверсией, расчленяются толщи осадочных или вулканических пород и уточняются датировка их возраста и последовательность геологических событий.

Лит.: Храмов А. Н., Шолпо Л. Е., Палеомагнетизм, Л., 1967; Нагата Т., Магнетизм горных пород, пер. с англ., М., 1965: Creer К. М., A review of palaeomagnetism, «Earth Science Reviews», 1970, v. 6, № 6.

Г. Н. Петрова.

Рис. 1. Траектории движения геомагнитного полюса по палеомагнитным данным. Траектория, соответствующая результатам исследований намагниченности европейских пород, показана точками; траектория, соответствующая намагниченности североамериканских пород, — штриховой и сплошной линиями.

Рис. 2. Абсолютная палеомагнитная геохронологическая шкала для последних 4,5 млн. лет. Названия «ивент» соответствуют географическим названиям мест, в которых они были открыты. Эпохи полярности названы в честь учёных, внёсших большой вклад в изучение магнетизма Земли.

ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ - свойство горных пород намагничиваться в период своего формирования под действием магнитного поля Земли и сохранять приобретенную намагниченность в последующие эпохи. Палеомагнетизм дает возможность изучать эволюцию геомагнитного поля (см. Инверсия геомагнитного поля) и создать абсолютную палеомагнитную геохронологическую шкалу.

геол., археол. palaeomagnetism

paleomagnetism

ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ, наука, занимающаяся исследованием изменений в направлении и силе МАГНИТНОГО поля Земли на протяжении всей геологической истории. Имеет большое значение в исследовании теории КОНТИНЕНТАЛЬНОГО ДРЕЙФА. Поскольку «магнитная память» горных пород поддается измерению, то с ее помощью ученые определяют, какая ориентация по отношению к северу была у этих горных пород во время их отвердевания. Полярность Земли изменялась на обратную уже по крайней мере 20 раз за последние 4-5 млн. лет (более ранние изменения сегодня еще нельзя определить). Крупные сдвиги пластов горных пород, вычисляемые по магнитным характеристикам этих пластов, могут быть объяснены СПРЕДИНГОМ МОРСКОГО ДНА. см. также ИНВЕРСИЯ МАГНИТНОГО ПОЛЯ.

ПАЛЕОМАГНЕТИ́ЗМ -а; м. Раздел геомагнетизма, изучающий состояние магнитного поля Земли в прошлые геологические эпохи.

◁ Палеомагни́тный, -ая, -ое. П-ые исследования. П-ые осадочные толщи.

* * *

свойство горных пород намагничиваться в период своего формирования под действием магнитного поля Земли и сохранять приобретённую намагниченность в последующие эпохи. Палеомагнетизм даёт возможность изучать эволюцию геомагнитного поля (см. Инверсия геомагнитного поля) и создать абсолютную палеомагнитную геохронологическую шкалу.

* * *

ПАЛЕОМАГНЕТИ́ЗМ, свойство горных пород намагничиваться в период своего формирования под действием магнитного поля Земли(см. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ) и сохранять приобретенную намагниченность в последующие эпохи. Палеомагнетизм дает возможность изучать эволюцию геомагнитного поля (см. Инверсия(см. ИНВЕРСИЯ (геомагнитного поля)) геомагнитного поля) и создать абсолютную палеомагнитную геохронологическую шкалу.

(a.paleomagnetism; н.Palaomagnetismus; ф.paleomagnetisme; и.paleomagnetismo) - геомагнитное поле прошлых геол. эпох, запечатленное в естеств. остаточной намагниченности горн. пород. Bеличина и направление древней, или первичной, остаточной намагниченности г. п. соответствуют магнитному полю, существовавшему в данной точке земной поверхности в момент образования г. п. K первичной остаточной намагниченности относятся термостаточная и ориентационная намагниченности, время возникновения к-рых соответствует времени образования породы. Xим. остаточная намагниченность y осадочных пород может быть как первичной, так и вторичной, y изверженных пород она связана c метаморфизмом и обычно вторична, вязкая остаточная намагниченность всегда вторична. Bыделение древних намагниченностей ведутся полевыми и лабораторными методами. Гл. доказательством первичности намагниченности (и соответственно правильных данных o магнитном поле определённого времени) является совпадение направления вектора остаточной намагниченности y одновозрастных, но разного происхождения пород из одного p-на. Пo направлению горизонтальной составляющей вектора определяется направление магнитного меридиана, по величине наклонения вектора в месте отбора породы - магнитная широта древнего геомагнитного поля. Oпределение древних геомагнитных полюсов ведётся на основе гипотезы дипольного поля.

Для кайнозоя дипольность поля установлена по большому числу фактич. данных, для более древних эпох - менее определённо, т.к. между разными плитами наблюдается систематич. расхождение положений полюсов, к-poe интерпретируется c позиций дрейфа континентов и используется для полеореконструкций положений континентов и отд. плит или блоков. Mагнитное поле Земли (при одном и том же направлении геомагнитной оси) неоднократно меняло свою полярность на обратную. Tакие "инверсии" поля, напр. в плиоцене, происходили через 0,5 млн. лет, в перми и большей части карбона поле не меняло знак в течение десятков млн. лет. Палеомагнитные данные лежат в основе гипотезы раздвижения океанич. дна, поскольку новые порции магмы, изливаясь в срединно-океанич. рифтах, намагничиваются (прямо или обратно) в зависимости от направления геомагнитного поля в момент данного этапа раздвижения. Инверсии - явление глобальное, их записи в г. п. служат реперами одновременности геол. событий. Ha этой основе разработана магнитохронологич. шкала. Bремя каждого изменения полярности для последних 5,5 млн. лет установлено радиоизотопными датировками. Пропорциональность между шириной магнитных линейных аномалий и временем существования поля одной полярности, установленная для этих 5,5 млн. лет, позволила экстраполировать шкалу до 160 млн. лет. Для более раннего времени существует только магнитостратиграфич. шкала, в к-рой инверсии привязаны к определённым геол. подразделениям. Имеется неск. вариантов магнитостратиграфич. шкал, отличающихся в деталях. Bедутся исследования по уточнению результатов и разработке единой шкалы.

Mоменты инверсий геомагнитного поля запечатлены в геол. разрезах, что позволяет проводить корреляцию разрезов по зонам прямой и обратной полярности, по смене направлений намагниченности расчленять осадочные и вулканич. толщи, уточнять их возраст и последовательность геол. событий. Mагнитное поле прошлых геол. эпох изучает палеомагнитология.Литература: Палеомагнитология, Л., 1982.Г. H. Петрова.

paleomagnetism

астр., физ.

палеомагнети́зм, -му

астр., физ.

палеомагнети́зм, -му

астр.; физ. палеомагнети́зм

свойство горн. пород намагничиваться в период своего формирования под действием магн. поля Земли и сохранять приобретённую намагниченность в последующие эпохи. П. даёт возможность изучать эволюцию геомагн. поля (см. Инверсия геомагн. поля) и создать абс. палеомагн. геохронологич. шкалу.