Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Под ред. Дж. Киршвинка. Том 1 (1989) (1095847), страница 20
Текст из файла (страница 20)
Они установили, что в последние 1ОЮ млн. лет вековая вариация была несколько большей, чем в предшествуюшие 25О млн, лет. Ьрок (Втой, 1971) предположил также, что частота инверсий геомагнитного поля коррелирует с амплитудой вековой вариаций которая в свою Очередь коррелирует с величиной неднпольного поля. Если высказанное предцсложение верно, то и 2,5. Напряженность палеомагнитного поля и СГО ВОЗРаСт Как уже отмечалось ранее, коэффициенты Гаусса для дипольиого поля измекяются быстро (табл.
3.1), указывая на то„что значительные изменения напряженности магнитного иола могут происходить только эа несколько веков. И в самом деле, за 1ОО лет, прошедшие с тех пор как в 1В35 г. Гаусс впервые рассчитал дицольный момент Земле, составивший около 8,55 10~~ Гс ем~„его величина уменьшилась на 5,4. Является ли эта скорость тнцйчной7 Как долго оиа будет сохраняться7 Ответить на второй вопрос можно лишь предположительно. Что касаетсл первого вопроса, то частичный ответ на него дают опредеяения напряженности палеомагяитного поля. К сожалению, достоверных определений напряженности су~цествоВиваего в прошлом поля гораздо меньше, чем определений ВГЙ, поскольку методика их гораздо сложнее к требует больших затрат времени.
По существу она сводится к измерению естественной Тй.М образца 1~, нагреву образца до температуры ввиде точки Кюри и охлаждению его в лабораторном ноле с заданной напряженностью Ре. во Время которого ои приобретает новую ТЙМ. Затем напряженность палеоцоля г" определяется по формуле Р =(Я~,Чо)Г (13) Несмотря на всю свою принципиальную простоту, зта методика часто оказывается несостоятельной, так как нагрев Образца может привести к изменению его маптптных свойатв и применение уравнения (13) станет невозможным. Кроме того, с момента Образования магнитные свойства образца могли измениться под действием естественных процессов, так что даже при сохранении ориентации палеомкгннтиого поля его напряженность не сохранится. Правда, как правило, непригодные образцы удастся сразу отбраковать и после этого получить дОСтОВЕРНЫЕ (Иди пО крайней мере вйутреине согласованные) значения напряженности древнего ПОЛЛ, ОднаКО ПрОцсдура НЕ ОГраИИЧИВастСЛ ОДНИМ ТОЛЬКО НЕПОСрадетеекиым применением уравнения (13).
Наиболее широко используемая методика, известная как метод Телье (ТЬе111ег, ТЬе111ег, 1959), включает в себя нагРев и охлаждение образца в последовательно увеличивающихся с$$$$вепа$и$$аа д$$ямы$пй $$б$$пп и Ъ О $$$ Ю я в ФВ к л и а в В й~ гв "пс. 3.21. Вврпаппя гсамягнптпогс дпподмюго м$$маптп зя пссделпне 9ООО лет, гпссчптяппвя по $$прапслеппям $$апряжсни$$сги пплсоп$$ля, сделанным д$$196! г. $ в$кдпя точка с$$птвстствт~ ! среднему зпвс$сипю впр:.гувльпмх лппольпь$$! момен.!!в длп пптерввля вр$$мсии 5ОО лет. Над кя$п$юй точкой указано чпсло провсдси$ых измсреппй, а Вертикальной лпйпей пз$$6рвм$ено с$ФД$$якмпдф$$тпчпос ОЗ'кло$$6 $пе (С$$к, 1968). Ъ $9 я я а ~% 4 $6 й $а м ж и гемпературиь$х интервалах до тех нор, пока не будет достипгута точка '<юри; после этого ИКМ, разрушенная при нагревании, сравниваетск с ГКМ, приобретенной при охлаждении и заданном поле.
Затем, чтобы эпределнть, повлияли или нет пиклы нагрева до высоких температур аа магнитные свойства образцов в низкотемпературных интервалах, зроцесс последовательных нагревов пов горкется. Если характер магнитных свойств ие измеиилск и величина напряженности, определеннал с помощью уравнения (13), одинакова для всех температурных интерватов, то эта величина считаетск достоверной Более подробно методы эпределенпя напряженности налеомагнитного полк рассматриваются в :аботе (Саппгс$$ае1„1977).
На рнс. 3.21 показаны результаты определения напряженности полк в ;олопене, усредненные по 127 измерениям, которые были проведень$ до 1967 г. (Сох„196$). С помощью уравнений ($$$)-(12) полученные значения 3ыли переведены в виртуальные дипольиь$е мОменты и усредиеньг для МВ-летних интервалов времени. Такое усрщнеиие уменьшает разброс, ".вкзаииь$й с недипольным полем н вековыми вариациями, Очевидно, что на последние 9Ю)О лет напряженность дипольного полк варьировала зтносительно ее современной величины примерно на 5О%, Эти результагы охватывают слишком короткий лромежугок времени, так что по ним грулио судить об истинном поведении магнитною поля в течегше $ь$$ительиого интервала времени.
ОдкакО Они позвОллют установить $$ерподнческнй характер колебаний амплптудь$ с полупериодом около -"1-' .1.-"' $, (А) Впртуальпме ди$$ольныс моменты для Фк!$6Р$$з$$я до голоцена гю лпсгуииым лаппмм д$$1967 г. Точки соатпатствуют двпимы для тех с$$учвсв, к$$гдп число псполъзбяап$$ьгх комплексов пород бь$$$о ьгспьпгс 16. Вйртикяль$$ые '$$$$$пи $$тяс иют дп$$пазопу злачеппй„подучс$пгык и регультаге исследований 1О и Ох!се комплексов пор$$д. щ Кривые 7-3 пслучепы по давным, похпзапным па Рпс. (А).
Кривая 4 представляет собой паплучшую верхнюю границу для паек д'«$$$$ых, зв псключа$$ием *рек апоь$альпо высокик знпчспий лпнояьпык моментов„ 'мотлстсгвуюп$п$$ в!!эрасту 270 мпн. лет (Вгп1$Ь, 1967). чООО лет, Это прекрасно согласуется с теоретическими оценками вреь$сн$$ собственною затухания электрических токов в земном ядре (менее 10~ лет) 11а Рис, 3,22 приводятся значения дипольного момента палеомапигг"ого поля для периода времени, предшествовавшего голоцену (ЕшйЬ, !967). Эти данные свидетельствуют о неуклонном увеличении как среднего момента диполя, так и амплитуды его вариаций за последние 400 млн. Яет, Однако. Во мйеийю Смйта, Отме~ейный вп~лн~ реальный рост значений мог быть связан со старением пород, В ~еологическом прошлом первичная ТКМ моглэ разрушиться или возникнуть вторичная достаточно интенсивная компонента СКМ, в результате чего зксперимент мог оказаться несостоятельным.
С зтими соображениями согласуются три необычайно Высоких значения дннольных моментов, полученных для пород возраста около 270 млн. лет, которые характеризуются исключительно высокоЙ магнитной стабильностью. С другой стороны, Макелинни (МСЕ1)пппу, 1973) и Кармнйкл (СагпцсЬае!. !967) утверждают, что примерно 500 млн, лет назад наблюдался реальный минимум напряженности магнитного поля, поскольку опубликованные данные о напряженности палеомагнитного поля в докембрин сравнимы с современными значениями или больше их, Например, но,цяниым Берга (Вегф, 1970), величина напряженности, измеренная на породах возраста 2,45 млрд, лет, Озставляет примерно дас трети от современной, а по опенке Макелинни и Ивенсэ (Мс Е1Ыппу, Етапз, 1968), породам Возраста 2,65 млрд.
лет отвечает напряженность, примерно на 50% превышающая СОВРЕМЕННУЮ. Эти последние определения напряженности в сочетании с данными о характере распределения палеомагнитиых полюсов, показанными на рнс. 3.20, свидетельствуют о несомненном существовании гсомагиитиого поля в докембрии, Недавно Макаяннни и Сенанайке (МСЕ!а!пну, ЗепанауЫе, 1980) получнлй палеомагнитное доказательство того„что возраст поля составляет по крайней мере 3,5 млрд, лет, что сравнимо с возрастом древнейших изученных пород, Таким образом, Все изложенное Выше позВоляет с достаточнОЙ уверенностью утверждать, что, хотя конфигурация геомагвитного поля меняетсх во времени, древнее поле в основных чертах было похоже на современное, т.е, на магнигное поле, средняя напряжеинОсть кОтОрого на поверхности Земли составляет порядка 0,1-! Гс, направление для большинства точек земной поверхности (за исключением точек вблизи крупных аномалИЙ, Создаваемых магийтнымн массами в земной ЯОрс) лишь нсзначйтельно отли~ается (максимальный угол отклонения составляет 25 для современного поля) от направления поля геоцентрического:, диполя, наклоненного относительно географической оси примерно на !0", Конечно.
учитывая возраст поля, ие стоит удивляться некоторым ' исключениям из общего правила. Действительно, во время инверсии илн в период времени до и после инверсии главного диполя напряженность магнитного поля, по-видимому, падает, поле перестает быть дипольным и становится чрезвычаино знакоперемеиным н неупорядоченным возможно в течение нескольких тысяч лет.
2.6. Инверсии дипольного поля Гансе отмечалось. что повсеместно встречаются породы, МКМ которых антнпараллельна направлению современного геомагкнтного поля. Это г факт можно объяснить двумя способами: или происходила инверсия ~ сомагиитного полн и намагниченность пород зафиксировала это собызне, йлй намагнйченйость пород подвергалась самообрашению, цо втором случае ХКМ приняла направление, противоположное направлению внешнего магнитного поля, либо во время формирования лораны, либо позже, НО возможность инверсий совместима с теорией динамо, а породы, подвергшиеся самообрашению„довольно редко наблюдались в лабораторных условиях (Сох с! а1,, 1964). Все зто в Осльшой СТЕПЕНИ СВндЕТЕЛЬСТВуЕТ В ПОЛЬЗУ рэаЛЬНОСТН ИНВЕрСнй МЯГНКТ- ного поля.
Однако наиболее убедительное доказательство дшот несколько других наблюдений, И стратиграфической колонке полярность ~КМ кОррЕЛируст С ВОЗраСТОМ ПОрОд, НО НЕ С НХ МИНЕраЛЬНЫМ СОСтаяом. Олиовозрастиые породы из разных районов земного шара характеризуются )ЧКМ одной и той же полярности, Инверсии полярности одновременно нзацйсываютсяя В породах по всему миру, Обожженная зона контакта н породе почти всегда характеризуется той же полярностью. что и обжнга1ошая сс нзвсржснная порода. Необожженная материнская порода члсто обладает ИКМ, направление когорой отличается от направления 1ЧКМ зоны контакта, !ч((М, близкая по направлению к современному полю, называется нормальной, а 1ЧКМ, примерно антипарэллельная современному попо,-оараюной, Сходным образом древнее магнитное поле, северный гсомагиитный полюс которого находится в Северном (Южном) полушарии, называются норма.нны,н ~сбрали~ы.н,) нале.н.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
