к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

РЕАЛЬНАЯ ФИЗИКА

Глоссарий по физике

А   Б   В   Г   Д   Е   Ж   З   И   К   Л   М   Н   О   П   Р   С   Т   У   Ф   Х   Ц   Ч   Ш   Э   Ю   Я  

Палеомагнитология

Палеомагнитология - учение о палеомагнетизме, т. е. о магн. поле Земли в прошлые геологич. эпохи. Вместе с петромагнитологией, изучающей магнетизм горных пород, П. возникла и развивается на стыке геологии, геофизики, физики, химии.
П. рассматривает две задачи: прямую - изучение поведения в пространстве и времени древнего геомагн. поля (ГП) Ндр на основе информации о естеств. остаточной намагниченности Мп горных пород, а также исследование закономерностей закрепления и сохранения данных о древнем ГП в Мп, и обратную - определение на основе палеомагн. данных условий образования пород, уточнение геохронологии и стратиграфии (строения и эволюции Земли), решение ряда проблем структурной геологии, палеогеографии и т. д.
В основе П. лежат следующие три положения: 1) вектор Мп горных пород пропорц. вектору ГП Ндр времени и места образования породы, т. е.

Мп = кНдр (1)

Выполнение равенства (1) позволяет по измеренным величине и направлению Мп вычислить величину и направление древнего ГП; 2) первичная остаточная намагниченность Мп сохраняется (хотя бы частично) в породе к моменту измерения и может быть выделена из суммарной (многокомпонентной) Мп, при этом любая надёжно датированная компонента Мп приобретает смысл первичной; 3) осреднёиное за интервал времени более 105 лет древнее ГП является дипольным (см. Земной магнетизм).
Образование стабильной остаточной намагниченности Мп, способной сохраниться в горных породах до наших дней, определяется условиями (температурой, давлением, хим. реакциями и др.), при к-рых происходили кристаллизация минералов и формирование горных пород. Наиб. информативна для П. термоостаточная намагниченность Mrt , к-рая образуется при охлаждении ферромагн. материала от температур Т выше точки Кюри TС до нек-рой температуры Т < Т с в пост. маги. поле. Mrt приобретают, напр., изверженные горные породы при остывании продуктов извержения на поверхности Земли в ГП места и времени извержения. В области малых полей, каковым является и ГП, Mrtудовлетворяет соотношению (1) и зависит от интервала температур, в к-ром она возникла. В практике палео- и петромагн. исследований этот интервал обычно соответствует интервалу от TС до комнатной температуры.
Др. вид Мп, имеющий также большое значение в П., - ориентационная остаточная намагниченность М, образующаяся при осаждении в пост. магн. поле взвешенных в жидкости или газе свободно ориентирующихся ферромагн. частиц. Магн. моменты этих частиц преим. ориентируются по направлению внеш. магн. поля. Мприобретают осадочные горные породы, образованные в эпохи осадко-накоиления. В малых полях М также удовлетворяет зависимости (1), однако палеомагн. исследованиями установлено, что М часто даёт неверную информацию о направлении древнего ГП. Поэтому при палеомагн. исследованиях осадочных горных пород необходимо учитывать влияние на Мпроцессов уплотнения частиц и переноса их течениями.
Нередко как изверженные, так и осадочные породы могут частично или полностью терять первичную информацию о ГП, существовавшем во время их образования, в результате хим. и др. преобразований ферромагн. минералов при нек-рой температуре ниже Тс в более позднем ГП. При этом образуется химическая остаточная намагниченность Мrc, свойства к-рой сложны и ещё до конца не изучены. В палеомагн. исследованиях Мrc зачастую выступает в роли вторичной, паразитной намагниченности, однако в нек-рых случаях она приобретает смысл первичной и сама несёт информацию о ГП и физ--хим. условиях в эпоху её образования.
В качестве вторичной намагниченности в горных породах почти всегда присутствует вязкая остаточная намагниченность Mrv, возникающая при длительном изотермич. воздействии пост. ГП в эпохи после образования породы. Наиб. эффективным способом разрушения Mrv и устранения её влияния на первичную палеомагн. информацию является т. п. температурная чистка (нагрев и охлаждение в нулевом магн. поле до Т15033-33.jpg Тс). Эксперименты показали, что Mrv пропорциональна логарифму времени действия поля. Знание временной зависимости Mrvпозволяет использовать Mrv для оценки абсолютного возраста горных пород.
Палеомагн. исследования включают три этапа: 1) выбор объекта исследований - геологич. тела или неск. тел, оптимально удовлетворяющих условиям поставленной задачи, определение их ориентации в древности и в наше время, отбор образцов слагающих эти тела пород; 2) выделение15033-34.jpgиз суммарной намагниченности Мп образца и определение её природы и степени сохранности (для ряда задач используются и др. компоненты Мп); 3) измерение величины и направления15033-35.jpg
Конечная цель палеомагн. исследований - абсолютно достоверное определение модуля и направления ГП в точке отбора, привязанное ко времени нек-рого геологич. события (прямая задача П.) - не всегда достижима, поскольку ещё нет надёжных способов однозначного определения элементов древнего ГП и датировки геологич. событий. Поэтому результаты палеомагн. исследований характеризуются той или иной степенью надёжности (достоверности). Наиб. надёжный вывод П. заключается в том, что магн. поле Земли в прошлом не оставалось постоянным ни по величине, ни по направлению, причём за геологич. время неоднократно происходила смена полярности ГП (инверсии). Обнаружение и датировка геомагн. инверсий - одно из важнейших достижений П. Установлено, что инверсии, как правило, происходят на фоне пониженной напряжённости ГП, при этом само поле, вероятно, имеет не дииольный, а мультипольный характер. Продолжительность инверсий ~104 - 105 лет. От рифея до кайнозоя обнаружено неск. сотен инверсии (рис. 1). Будучи явлением глобального масштаба, геомагн. инверсии используются для глобальной возрастной корреляции геологич. событий в истории Земли. Явление геомагн. инверсий лежит в основе магнитостратиграфии, построения временной шкалы изменений полярности ГП. Возникновение инверсий находит своё объяснение в теории генерации ГП (см. Гидромагпитное динамо). Необходимым условием установления факта инверсии является обнаружение в разных регионах Земли различных по генезису и составу, но одновозрастных пород с15033-36.jpg направленной противоположно ГП близлежащих эпох. Однако в нек-рых случаях возможно самообращение15033-37.jpg - самопроизвольное намагничивание горных пород противоположно направлению намагничивающего поля, что мешает выявлению инверсий. Самообращеппе15033-38.jpg связано со сложными физикохимическими процессами в ферромагнитных зёрнах горных пород.
Наряду с инверсиями в истории ГП установлены также кратковременные (менее 104 лет) отклонения геомагн. полюса от своего прямого или обратного положения на угол менее 180° (обычно 600 - 1200). Такие отклонения (экскурсы) изучены гораздо хуже инверсий, поскольку выделение экскурсов чрезвычайно осложняется из-за их кратковременности.

15033-39.jpg

Рис. 1. Магнитостратиграфическая шкала донеогеновой части фанерозоя CССР. Интервалы полярности: 1 - прямой, 2 - обратный, 3 - частого чередования, 4 - неисследованные.

П. установила также, что в древние эпохи ср. положения геомагн. полюсов на длит. отрезках времени значительно отличались от современных. Положения палеомагн. полюсов вычисляют, исходя из предположения о дипольном характере ГП. Древний магн. меридиан находят по направлению горизонтальной составляющей15033-40.jpg положение древнего магн. полюса на этом меридиане определяют по ф-ле

15033-41.jpg

где j - древняя геомагн. широта места отбора образцов, I - наклонение15033-42.jpg (угол между15033-43.jpg и горизонтальной плоскостью). Согласно теории гидромагн. динамо, положение геомагн. полюса прибл. совпадает с положением географич, полюса. Поэтому изменение положения древнего геомагн. полюса связывают с перемещением континентов. Собств. движения палеомагн. полюса, по имеющимся немногочисл. данным, не превышают 7°. По найденным для разных континентов кажущимся траекториям движения палеомагн. полюсов осуществляют палеотектонич. реконструкции, т. е. определение относит, и абс. перемещений континентов и литосферных блоков, а также оценивают возраст горных пород.
К важным достижениям П. относится открытие периодич. изменений древнего ГП - палеовековых вариаций, обладающих дискретным и устойчивым во времени спектром. Выделены след, периоды вековых вариаций: 1,5х105; 9х103; 3х103;2х103;1,2х103; 900, 600, 350, 180, 120, 60, 20 лет (значения примерные). Знание спектра палеовековых вариаций позволяет осуществлять возрастную корреляцию геологич. образований в пределах зон одинаковой геомагн. полярности. Амплитуда вековых вариаций в древние эпохи не отличалась от амплитуды совр. вариаций и резко увеличивалась в эпохи, близкие к инверсиям. В разные эпохи наблюдался как западный, так и восточный дрейф ГП.
Величину напряжённости Ндр древнего ГП определить гораздо сложнее, чем направление, поскольку значение намагниченности сохраняется хуже, чем её направление. При определении Ндр на основании (1) сравнивается величина Мп горной породы (или одной из её компонент) с искусственно созданными на том же материале величинами остаточных намагниченностей (Mrl, Ми др.) в известном магн. поле. При этом считается, что величина и стабильность намагниченности не зависят от длительности её образования. В П. существует более 10 методов оценки Ндр, многие из к-рых ещё далеко не совершенны. Поэтому часто наблюдается несоответствие палеомагн. данных о величине Ндр, полученных разными методами, особенно для древних эпох (рис. 2). Наиб. достоверно установлены вариации палео напряжённости с периодом ок. 104 лет.

15033-44.jpg

Рис. 2. Изменения напряжённости древнего геомагнитного поля за последние 400 млн. лет (по данным разных авторов).

Для извлечения палеомагн. информации в П. стали оперировать не просто вектором Мп, а совокупностью магн. свойств образца горной породы, наз. магнитным состоянием, в к-рую вектор Мп входит как гл. составная часть. В П. магн. состояние является источником информации не только о древнем ГП, но и об условиях образования и последующего преобразования ферромагн. минералов и горных пород. Формирование устойчивого магн. состояния горных пород происходит под воздействием не только ГП, но и др. воздействий, напр. давления и температуры. Используя "память" магн. состояния об условиях своего образования и последующих внеш. воздействии, удалось существенно расширить информативность методов П. В П. уже существуют простые и быстрые способы оценки температуры кристаллизации, перекристаллизации, намагничивания, вторичного прогрева минералов по их естеств. магн. состоянию (магнитные геотермометры). Что касается магн. геобарометров, определяющих воздействие давления на магн. состояние, то они пока не нашли должного развития в П.
Магн. "память" - это лишь часть физ. памяти минералов, и изучение её целесообразно проводить в комплексе с др. видами "памяти" (электрич., механич., хим. и др.). Использование в П. других (немагнитных) видов "памяти" позволило бы существенно повысить достоверность палеомагн. данных.

Литература по палеомагнитологии

  1. Большаков А. С., Солодовников Г. М., Напряженность геомагнитного поля в последние 400 млн. лет, "ДАН СССР", 1981, т. 260, № 6, с. 1340;
  2. Борисова Г. П., Шолпо Л. Е., О возможности статистических оценок палеонапряженности геомагнитного поля, "Изв. АН СССР. Физика Земли", 1985, № 7, с. 71;
  3. Брагинский С. И., Геомагнитное динамо, там же, 1978, № 9, с. 74;
  4. Петрова Г. Н., Лабораторные методы при палеомагнитных исследованиях, "Геомагнитные исследования", 1977, № 19, с. 40;
  5. Печерский Д. М., Петромагнетизм и палеомагнетизм, М., 1985;
  6. Палеомагнитология, Л., 1982;
  7. Яновский Б. М., Земной магнетизм, Л., 1978;
  8. Smith P. J., Ancient geomagnetic field intensities..., "Geophys. J. Roy. Astron. Soc.", 1968, v. 16, p. 457;
  9. Коnо М., Intensities of the Earth's magnetic field about 60 m. y. ago determined from the Deccan trap basalts, India, "J. Geophys. Res.", 1974, v. 79, № 8, p. 1135.

Г. П. Марков

к библиотеке   к оглавлению   FAQ по эфирной физике   ТОЭЭ   ТЭЦ   ТПОИ   ТИ  

(время поиска примерно 20 секунд)

Знаете ли Вы, что "тёмная материя" - такая же фикция, как черная кошка в темной комнате. Это не физическая реальность, но фокус, подмена.
Реально идет речь о том, что релятивистские формулы не соответствуют астрономическим наблюдениям, давая на порядок и более меньшую массу и меньшую энергию. Отсюда сделан фокуснический вывод, что есть "темная материя" и "темная энергия", но не вывод, что релятивистские формулы не соответствуют реалиям. Подробнее читайте в FAQ по эфирной физике.

НОВОСТИ ФОРУМАФорум Рыцари теории эфира
Рыцари теории эфира
 13.06.2019 - 05:11: ЭКОЛОГИЯ - Ecology -> ПРОБЛЕМА ГЛОБАЛЬНОЙ ГИБЕЛИ ПЧЁЛ И ДРУГИХ ОПЫЛИТЕЛЕЙ РАСТЕНИЙ - Карим_Хайдаров.
12.06.2019 - 09:05: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> Проблема государственного терроризма - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:05: ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ФИЗИКА - Experimental Physics -> Эксперименты Сёрла и его последователей с магнитами - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 18:03: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Андрея Маклакова - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Вячеслава Осиевского - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 13:18: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Светланы Вислобоковой - Карим_Хайдаров.
11.06.2019 - 06:28: АСТРОФИЗИКА - Astrophysics -> К 110 летию Тунгуской катастрофы - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 21:23: ВОСПИТАНИЕ, ПРОСВЕЩЕНИЕ, ОБРАЗОВАНИЕ - Upbringing, Inlightening, Education -> Просвещение от Владимира Васильевича Квачкова - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:27: СОВЕСТЬ - Conscience -> Высший разум - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:24: ВОЙНА, ПОЛИТИКА И НАУКА - War, Politics and Science -> ЗА НАМИ БЛЮДЯТ - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 19:14: СОВЕСТЬ - Conscience -> РУССКИЙ МИР - Карим_Хайдаров.
10.06.2019 - 08:40: ЭКОНОМИКА И ФИНАНСЫ - Economy and Finances -> КОЛЛАПС МИРОВОЙ ФИНАНСОВОЙ СИСТЕМЫ - Карим_Хайдаров.
Bourabai Research Institution home page

Боровское исследовательское учреждение - Bourabai Research Bourabai Research Institution