Полосовые магнитные аномалии

Образование полосовых магнитных аномалий при спрединге.

Полосовые магнитные аномалии — линейные магнитные аномалии океанической коры, параллельные осям срединных океанических хребтов и расположенные симметрично по отношению к ним.

Причиной происхождения полосовых магнитных аномалий является процесс рождения океанической коры в зонах срединно-океанических хребтов в результате спрединга. Излившиеся базальты при остывании ниже точки Кюри в магнитном поле Земли, приобретают остаточную намагниченность. Направление намагниченности совпадает с направлением магнитного поля Земли, однако вследствие периодических инверсий магнитного поля Земли излившиеся базальты образуют полосы с различным направлением намагниченности: прямым (совпадает с современным направлением магнитного поля) и обратным.

Полосовые магнитные аномалии используются для определения возраста океанического дна. Это удивительная летопись, которая в мельчайших деталях зафиксировала историю формирования океанической коры. Совместное определение возраста океанической коры методами абсолютного изотопного датирования, и по палеонтологическим останкам, показало хорошую сходимость методов и надежность этого способа определения возраста.

Закономерности расположения

Уже в 60-х годах были установлены следующие закономерности распределения полосовых магнитных аномалий:

1. Линейные аномалии следуют параллельно сейсмически и магматически активной оси рифтовых зон океана и размещаются симметрично по отношению к этой оси.

2. В любой активной рифтовой зоне Мирового океана опознается одна и та же последовательность аномалий, повторяются характерные особенности каждой аномалии. Поэтому оказалось полезным маркировать их и были приняты порядковые номера, исчисляемые от оси спрединга.

3. Расстояние между одноименными аномалиями в разных рифтовых зонах может быть различным. Оно не остается постоянным и при прослеживании вдоль одной и той же протяженной зоны.

4. В некоторых случаях симметрия системы линейных аномалий относительно рифтовой оси нарушается тем, что по одну сторону аномалии размещаются сжато, по другую — разреженно.

Убедительное объяснение этих закономерностей предложили в 1963 г. Ф. Вайн и Д. Мэтьюз из Кембриджского университета. Взяв за основу идеи Г. Хесса и Р. Дитца о спрединге, они высказали предположение, что при кристаллизации базальтовой магмы в зоне рифта термоостаточная намагниченность фиксирует в горных породах геомагнитные характеристики.

По мере своего формирования океаническая кора отодвигается от оси спрединга и, подобно магнитной ленте, записывает вариации геомагнитного поля, в том числе инверсии его полярности. Поскольку наращивание происходит по обе стороны от оси спрединга, образуются две дублирующие одна другую магнитные записи. Расстояние между одноименными аномалиями на разных пересечениях варьирует в зависимости от скорости спрединга. По этой же причине оно может различаться и на едином пересечении, если в одну сторону спрединг развивается быстрее, чем в другую.

Линейные магнитные аномалии стали одни из основных доказательств существования спрединга и правильности тектоники плит.

История геомагнитных инверсий

Расположение палеомагнитных океанических аномалий в центральной части хребтов строго соответствует подразделениям геохронологической палеомагнитной шкалы. В осях хребтов располагаются сдвоенные полосы нормально намагниченных пород эпохи Брюне, имеющих возраст 0-0,69 млн. лет, справа и слева от них полосы обратно намагниченных пород эпохи Матуяма с возрастом 0,69-2,43 млн. лет и так далее. Выделяются также и еще более тонкие полосы горных пород, образовавшихся в течение палеомагнитных эпизодов, длительностью от 0,1-0,2 до 0,01 млн. лет и менее. В результате корреляции наблюденных профилей поперек срединно-океанических хребтов во всех океанах выявлены ключевые палеомагнитные аномалии, получившие номера от 1 (в осях хребтов) до 32 (на периферии хребтов). Возраст аномалий, которые древнее подразделений палеомагнитной геохронологической шкалы, установлен методом интерполяции вычисленных скоростей движения океанической коры за последние 4 млн. лет на более отдаленное геологическое прошлое. Возраст аномалии 5 составляет 10 млн., аномалии 18 - 45 млн. лет и аномалии 32 около 70 млн. лет.

Полосовые аномалии вне океанов

Такие аномалии были обнаружены не только в океанах, но и в зонах промежуточных между континентами и океанами. Он оказались надежным признаком захороненной океанической коры. Во многих крупных депрессия слой осадочных пород так велик, что достигнуть его фундамента путем бурения не представляется возможным, и тогда на помощь приходит геофизика. Обнаружение в таких районах полосовых магнитных аномалий может признаком захороненной океанической коры. Такое геологическое строение установлено для впадины Каспийского моря. В других районах полосовые магнитные аномалии также часто становятся надежными индикаторами океанической коры. Однако, как и всегда в геологии, этот признак следует применять с осторожностью. Так некоторые исследователи усмотрели полосовые аномалии на север Западно-Сибирской равнины и выделили «Западно-Сибирский океан». Но последующие исследования показали, что в этом районе наблюдается сложная картина магнитных аномалий, далекая от типичных океанических образований.

Структуры похожие на полосовые магнитные аномалии установлены на Марсе при геофизическом изучении со спутника. Это открытие позволило предположить, что на планете происходит спрединг и действует механизм тектоники плит. Однако такие интерпретации вызывают множество вопросов, уже хотя бы потому, что совершенно не очевидно, что магнитное поле Марса тоже инвертировалось.

Литература

Хаин В.Е., Ломизе М.Г., Геотектоника с основами геодинамики М:,МГУ, 1995.
Геологический словарь,М:"Недра", 1978.

Исходный текст этой статьи полностью или частично скопирован из Википедии.