Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 1 (1989) (1095847), страница 18
Текст из файла (страница 18)
2.4, Характер поля в геологическом прошлом Принимая во внимание теоретические соображения, согласно которым возраст геомагиитного поля сравним с возрастом Земли, ра~мотрим Ч, 1. Фтора'>жс г проел~'.ю' теперь зкспернментальныс результаты„свидетельствующие о существовании ОПРСДЕЛЕННОЙ «ОнфИГУРВ$$ИН И ПОЭСДЕННИ ПОЛЯ В ГЕОЛОГИЧЕСКОМ прошлом;$$олео.$$аг$$н$$$нь$а $1$$нныг. Подобно тому как о главных особенкостях и некоторых деталях органической зволюцки можко судить, анализируя окаменелые органические остатки, историю геомагннт- НОГО ПОля можно Воссоздать блаГОдаря чнс«опасмому маг$$етнзм)».
Большинство горных пород э процессе формирования приобретают $С$$$$с$$$аа$$$$у$о осюаяочку$о но.$$агнич$ч$$$ос$$$ь (Х((М)-слабую намагниченность, направление которой„как правило, совпадает с направлением вектора геомагнктиого поля, соответствовавшего данному месту во время Образования породы.
Обычно 1ЧКМ-камагккченнос$ь вполне нжесткая», т,с. Стабильная н постоянная, к ее измерения позволяют Определять $сомаг$$итное поле„сущастэовав$нса В протплом. Напряженность и направление древнего поля можно найти, измеряя ИИМ пород, ориентация которых во время нх образования может быть уста$$овлена. 11ЙМ создается магнитными мнисраламн, главным образом оксндамн железа и титана, которые в небольших количествах почти Всегда содержатся э любой породе Поскольку события, происходившие после формирования породы, такие как удары молнией илн химические реакции, могут изменять или разрушать первичную $ЧКМ, для палеомагнитных исследований пригодны далеко ие эсе породы, обладающие И1ХМ. Методи«а зкспаркментов, проводимых с целью вьщалекня и в некоторых случая устранекия искажающих вторичных компонент намагниченности, разработана достаточно хорошо (Вторичная 1ч1$М часто бывает довольно $$мягкой» и легко разрушается термической нли магнитной чисткой).
Позтому в настоящее время палеомагжткзм составляет одно из главных направлений геофизики. Физичас«кс основы магкстизма горнь$Х порол к методика измерения Очснь слабой остаточной камаг$$ичаикости рассмотрены В других главах зтой книги, Здесь достаточно будет указать виды 1Ч$$М, позволившие получить основной объем паясомагнит$|ь$« данных.
По марс остывания и кристаллизации магмы изверженные породы Образуются либо в Виде ланового потока на поверхности Земли, либо а виде плутоинчсских китрузкй на глубине. Прн зтом магнитные минералы проходят через соответствующие им точки Кюри (для магнетита ЕсзО4-573'С) н приобретают $$$ар.$$мюка$ночну$о но.$$агниче$$$$ос$$$ь (Т$$М). Фронт охлаждения медленно проходит через породы, особенно плутоннческие, оставляя за собой постоянную «запись» поля, интерпретация которой позволяет делать вывод о палсовсковых Вариациях, Магкиткыс моменты тонкозсрннстых магиитных материалов в нскоисолндкрованных пресноводных и морских осадках, как правило, орнектиру$отся Вдоль направления внаш$$сго магнитного поля. При зтом литнфипированнь$а позже осадки прнобрагают ориен$$$$н$ионнун$ $'нли седиман$но$$нонну$о,1 ог$$$$$$$$очну$о но.'и$$РЭ$$чан$$ос$нь ($ '$$$ М). Колонки Осадочных ОтлОжекий, Отобранные из Озер и глубоководных районоВ ОкеанОВ, сОДсржат НО.
прсрывную запись древнего магнитного поля, охватывающую подчас оп Ь ~ и гунргНЗО И Н,ОНЧН$ ~ 9", насколько миллионов лет, Интересно Отметить 'К 1$ 1979), что знач ить ( $тзс ч$п«1 р$чепз$ап$ ), что значнтельнвя часть |ЖМ э океанических осадках может бьггь саяЗака С бИОГЕННЫМ МЭГНСТКТОМ, ГЛЭВНЫЬ$ Об ЛКПЛВКОфоры. м о разом кз зубцов по- Если магнитный мине об прк комнатной темпе РЭЛ РЭЗУСТСЯ В ПРИСУтСтани МаГНКтНОГО НОЛЯ ратурс, приобретет л$$л$ичас$гую осн$о$почиу$о ОН цамогм$$че$ьчогн$ь (СЙМ) В том случае, сени зма превысит нак ю «н учае, сени размер зерен минерала у «рнтнчес«ую величину-блокирующий диаметр На- пример, в осадках С1$М может возникать по мере рос заан в ль мере роста магнитных р резу тате аккрации нли в породах различных типов и н О$гнсла$$ик жслезосодсржапзкх СОадинсний ни в Процесса вывстривания.
Предполагают, что остаточная намаГниченкость б личных о га$ сть, О наруженная В разрганизмах-от хитонов (К1гвс)$ч$ПЕ, (.о$чс$$Э$аш, $979) и пчел (ОО$$И ет э1, 1978) до голубей (%а1со$$ е$ а)., 1979) к дельф а1,. 1981), в аско ), В ОСНОВНОМ СВЯЗана ИМСНно С СЙМ, ПриОбратаыной В ПрО$$СССЕ биоминерализацки $п ч$чо, Чтобы отлкчнт Х$$М б " $$ ро (независимо от снособа ес приобретения) от 1Ч$$М и б ОЫЛ ВВЕДЕН ТЕ у введен термин уволенная осн$0$ночнал намагннченносн$ь, или 6но- огща$ночнэя намагниче$оахвь (ЗКМ). ЫОЛЬШННСГВО ПаЛЕОМаГННткЫХ ДанКЫХ ПОЛУЧЭЮт В $$и$$ пород, кото ые п об ' а в результате кзучерые при рели остаточную намагниченность в сстсс$-- нснкых условиях. Однако в днако весьма ннтересну$о, хотя к камио$.очислеиную группу данных позволили получить предметы $ йде и ОВЕЛСНН , на нные в местах Я ЭР«ЕОЛОГИЧЕСКИХ РВСКОПОК.
ЭТО КИРпнЧК Гойч' н чарные изделия, Оторь$е нагрсвалнсь От ОГня, развсдс$$иого чслОВском, Олучанныс В результата пОЛОбных исследований так называ хааз$пгнин$ньм дакные часто имеют точную врсменну$О и н ваемыс о$$- та«км Об азам кас Р . ут в сабе ие$$ную кнформэцн$О о гсомагннтнОМ поле * привязку к, зн последние несколько тысяч лет. Очевидно что н , ч о невозможно получить наборы одиовозраст магнитных дэннЬ$х я В нае"$'НЫХ ПЭЛСО" Потоки„об аз ются в ' ль х для ясен Земли.
Такие комплексы пород„как ла р у результате событий, изолнрованиых и Во времени„ новые ннс неп ывных ов и в пространстве. Изучение осадочных пород может Обас печнть получсывных рядов данных, дополняемых также сведениями кз ее полученная до последнего Времени другах мест, но тем ке мене ннфорьпщия по осадочным породам не Охватывает всего КРоме того, за некото ым всего земного шара, которыми исключениями, кх невозможно датнров$$ть н коррелировать с достаточнОЙ степенью точности нск с$$ю. Связакн $0 с чности, исключающей лискер '$сльно, необходима какая-то и н ую с вековымк Вариацнэмн геомагннтного и я. С Ол . ледОВЭ' * ° какая-то унифицированная концепция, с помощью рсобразовывать разрозненные данкые в орой* можно бь$ло бы п Ф$С С$$$$О$$ткчЕСКУЮ модель поля $есхой з .
Такая , соотве$'ствующсго Определанной гаолОГ н- интсрпретацию нс $С' " -ре. Модель позволила бы осуществить осм ысленную Ре нию нс совпадающих по времени палеомагнитных Раз:$нчкых радонов и, ч$о ос""е ных данных из ное ПаЛЕ С СОВРЕМЕННЫМ, э $О Ос ~анно важно, сравнить древнее тсомагннт« Е ~ Оэнл~шпшин~ ПО Й', ('~'Р лРЩи1дс1 и 1й7иОРил В основе построения соответствующей модели лежат теоретические соображения н экспериментальные наблюдения.
Во-первых, хотя геодщщмо-зто Явление, зазнсящее От времени, В1ъяд ли обЩая природа механизма динамо меняется во Времени, Следовательно, обшая природа геомагпитного поля не должна изменяться во времени, Во-вторых, жесткая компонента 1чКМ В породах„сформировавшихся за последние несколько миляионов лет, почти всегда приблизительно параллельна иди антипараллельиа современному геомагннтному полю. Поскольку это наблюдается по всему земному кару. Можно сделать Вывод, что общая конфигурация гсомагнитного поля за последние несколько миллионов лет не изменялась.
Эти наблюдения непосредственно привели к созданию дила~вюй гигэл~еэы, суть которой заключается В том, что ГСОМВГннтиое ПОле ВсеГда (за исключеиием. Возможно., периодов инВерсий) достаточно точно аппроксимировалось полем геоцентрического диполя, Согласно этой гипотезе, палеомагнитные данные следует рассматривать в рамках представлений об идеальном дипольном поле. Поскольку конфигурация и напряженность днпольного поля однозначно определяются измерениями магнитных элементов в заданной точке„дипмьиал гилажеэи дает возможность непосредственно сравниВать палеомагнитные данные, полученные в разных районах.
На расстоянии Яь от цеитРа ГеоцентРического диполл, оРиентнРованного с геомагнитного севера на юг, магнитные элементы У, И н 1 определяются следующим образом: У. = 2М соя В,И~, «10) Н = Мап9/Мяи, (11) 1й,( = 2!)'и = 2сцй О. (12) где М -момент диполя, а 9 — дипольная нли геомагнитная хоширота, т.е. угол, измеряемый по дуге большого круга, который проходит по земной поверхности и соединяет точку, где измеряется поле, с северным геомагнитным полюсом.
Для дипольного поля Н направлено прямо на северный геомагинтиый полюс. Таким образом, геомагнитное наклонение В любой заданной точке однозначно определяет местоположение северного Геомагннтного поаоса в соответствии с уравнением (12). тогда, зная напряженность поля и используя уравнение (10) или (11), можно определить момент днполя М. Измерив направление 1ЧКМ образца, Отобранного в данном районе, можно определить направление и, следовательно, наклонение 1 древнего магнитного поля„существовавшего во время формирования этой породы. Величина 1 в уравнении (12) определяет положение аирлтуальпоео геомагнилеого амюса (ВГП), т,е, геомагнитного северного полюса, соответствующего гипотетическому геопентрнческому днполю, который мог создать измеренную МВМ.
Аналогичным образом асяичнна нвпряжениости древнего магнитного поля через уравнения (10) н (11) определяет Величину »ньменмю аирюуа.гюго дилогия палеомагнитного поля. Однако из-за присутствия В палеомагннтном ноле недипольной компоненты ВГП лишь приблизительно определяет положение северного гоомагнитиого полюса, которое можно было бы получить, если бы .»ы могли провести глобалъиу1о съемку древнего магнитного полЯ„ Координаты ВГП, найденные по Одновозрастным палеомагннтным д1П1НЫМ, ПОЛучЕННЫМ ИЗ раэимк райОНОВ, НЕ будут СОВпадатЬ„НО НХ разброс будет пропорционален величине недипольной компоненты древнего поля.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
