Палеомагнітна характеристика гірських порід

Вивчення магнетизму гірських порід набуло особливо великого значення для геології і геофізики в зв'язку з відкриттям і дослідженням явищ палеомагнетизму. Ці явища складають предмет галузі геофізики, що розвивається швидко в даний час - палеомагнітологіі, яка вивчає геологічне минуле магнітного поля Землі завдяки «відбитку» цього поля в гірських породах - векторам природної залишкової намагніченості J_{n ,}. В даний час найбільший розвиток одержав вивчення історії змін спрямування магнітного поля Землі, що відбивається в напрямках J_n гірських порід різного віку.

Природна залишкова намагніченість гірських порід складається з ряду намагніченостей, що виникнули в різний час і в різній мірі зруйнованих до теперішнього моменту. Збурюючи фактори, (анізотропія, взаємодія магнітних частинок, рух лави, що застигає, і осадка, що формується, і т.п.) викликають відхилення вектора намагніченості порід від земного магнітного поля. Зміна цього поля зумовлює різноманіття і складність розподілів напрямків J_n у тих або інших групах гірських порід. Проте ці розподіли в багатьох випадках можна інтерпретувати як результат складання двох векторів - первинної намагніченості J_n^o, вік якої збігається з віком породи, і повторної намагніченості J_n^h, що виникла нещодавно і збігається за напрямком сучасного земного магнітного поля у точці спостереження. Значно рідше зустрічаються хаотичні розподіли, зумовлені наявністю трьох або більше компонентів J_n різного віку, неоднорідністю розподілу магнітних мінералів у породі або специфікою процесу намагнічування (наприклад, при ударі блискавки).

Основи палеомагнітного методу. Надійну інформацію про древнє земне магнітне поле несе тільки первинна намагніченість гірських порід (термозалишкова, орієнтована або хімічна), тому що час її виникнення здебільшого точно відомо. Тому головною задачею будь-якого палеомагнітного дослідження є виділення первинної намагніченості J_n^o, визначення її напрямків і величини, установлення її відповідності віку породи. Закономірності розподілу напрямків J_n гірських порід показують, що для рішення цієї задачі потрібно застосувати статистичні і різноманітні засоби магнітного чищення з метою видалення менше стабільних компонентів J_n, що часто мають повторне походження (в’язкі, нормальні, динамічні, хімічна намагніченості). Для доказу синхронності J крім статистичних методів застосовують мінералогічні і магнітні дослідження, що дозволяють зв'язати J_n із певними мінералами і показати їхню первинність. Тому основні дані, на які спирається будь-яке палеомагнітне визначення, являють собою сукупність багатьох напрямків J_n^o, заміряних в орієнтованих зразках гірських порід.

Осадові і вулканогенні породи, не змінені або слабко змінені процесами метаморфізму і епігенезу, можуть бути об'єктом палеомагнітних досліджень.

Орієнтовані зразки відбирають за допомогою гірського компасу підвищеної точності або сонячного компасу. Протягом геологічної історії магнітне поле Землі перетерпіло низку змін полярності. Зміна координат палеомагнітних полюсів є віддзеркаленням руху літосферних плит щодо осі обертання Землі. При цьому для кожної плити можебути побудована своя траєкторія руху полюса.

Міграція палеомагнітних полюсів при зберіганні дипольності поля і багатократні геомагнітні інверсії призвели до того, що розріз осадових і вулканогенних товщ виявилися розчленованими на зони прямої n, що чергуються, і оберненої r намагніченостей. Кожна зона відповідає проміжку часу порядку 10⁶ (рідко 10⁷) років. Усередині зон часто виділяються інтервали протилежної полярності - субзони (10⁵ років). Палеомагнітні зони групуються в суперзони (10⁷ років) і гіперзони (5×10⁷-І0⁸ років) із певними характеристиками: співвідношенням n -зон і r -зон і середніми координатами палеомагнітних полюсів. За цими даними зіставляють розрізи, а при наявності опорних даних - визначають геологічний вік порід.

Питання для самоконтролю

1. Чим зумовлений магнетизм речовин?

2. Як поділяються хімічні елементи за типом магнетизму?

3. Вкажіть на зв’язок магнітної індукції з намагніченістю породи, напруженістю зовнішнього магнітного поля і магнітною сприйнятливістю.

4 Дайте визначення поняття “магнітний момент”.

5. Охарактеризуйте намагнічування феромагнітної речовини.

6. Які фактори впливають на намагніченість феромагнетиків.

7. Перерахуйте магнітні параметри речовини, дайте їх визначення і вкажіть на одиниці вимірювання їх.

8. Опишіть зміни магнітної сприйнятливості хімічних елементів у порядку Періодичної системи елементів.

9. Приведіть основні феромагнітні мінерали.

10. Охарактеризуйте залежність магнітної сприйнятливості магматичних порід від їх мінералогічного і хімічного складу.

11. Які ви знаєте складові намагніченості магматичних порід, охарактеризуйте їх.

12. В чому особливість магнітних властивостей метаморфічних порід?

13. Чим зумовлені магнітні властивості осадових порід?

14. Охарактеризуйте магнітну сприйнятливість осадових порід.

15. Яка природа залишкової намагніченості?

16. Що вивчає палеомагнітологія?

Дата добавления: 2015-07-12