Палеомагнетизм

ПАЛЕОМАГНЕТИЗМ (а. paleomagnetism; н. Palaomagnetismus; ф. paleomagnetisme; и. paleomagnetismo) — геомагнитное поле прошлых геологических эпох, запечатленное в естественной намагниченность горных пород остаточной намагниченности горных пород. Величина и направление древней, или первичной, остаточной намагниченности горной породы соответствуют магнитному полю, существовавшему в данной точке земной поверхности в момент образования горной породы. К первичной остаточной намагниченности относятся термостаточная и ориентационная намагниченности, время возникновения которых соответствует времени образования породы. Химическая остаточная намагниченность у осадочных пород может быть как первичной, так и вторичной, у изверженных пород она связана с метаморфизмом и обычно вторична, вязкая остаточная намагниченность всегда вторична. Выделение древних намагниченностей ведутся полевыми и лабораторными методами. Главным доказательством первичности намагниченности (и соответственно правильных данных о магнитном поле определённого времени) является совпадение направления вектора остаточной намагниченности у одновозрастных, но разного происхождения пород из одного района. По направлению горизонтальной составляющей вектора определяется направление магнитного меридиана, по величине наклонения вектора в месте отбора породы — магнитная широта древнего геомагнитного поля. Определение древних геомагнитных полюсов ведётся на основе гипотезы дипольного поля.

Для кайнозоя дипольность поля установлена по большому числу фактических данных, для более древних эпох — менее определённо, т.к. между разными плитами наблюдается систематическое расхождение положений полюсов, которое интерпретируется с позиций дрейфа континентов и используется для полеореконструкций положений континентов и отдельных плит или блоков. Магнитное поле Земли (при одном и том же направлении геомагнитной оси) неоднократно меняло свою полярность на обратную. Такие "инверсии" поля, например в плиоцене, происходили через 0,5 млн. лет, в перми и большей части карбона поле не меняло знак в течение десятков млн. лет. Палеомагнитные данные лежат в основе гипотезы раздвижения океанического дна, поскольку новые порции магмы, изливаясь в срединно-океанических рифтах, намагничиваются (прямо или обратно) в зависимости от направления геомагнитного поля в момент данного этапа раздвижения. Инверсии — явление глобальное, их записи в горные породы служат реперами одновременности геологических событий. На этой основе разработана магнитохронологическая шкала. Время каждого изменения полярности для последних 5,5 млн. лет установлено радиоизотопными датировками. Пропорциональность между шириной магнитных линейных аномалий и временем существования поля одной полярности, установленная для этих 5,5 млн. лет, позволила экстраполировать шкалу до 160 млн. лет. Для более раннего времени существует только магнитостратиграфическая шкала, в которой инверсии привязаны к определённым геологическим подразделениям. Имеется несколько вариантов магнитостратиграфических шкал, отличающихся в деталях. Ведутся исследования по уточнению результатов и разработке единой шкалы.

Моменты инверсий геомагнитного поля запечатлены в геологических разрезах, что позволяет проводить корреляцию разрезов по зонам прямой и обратной полярности, по смене направлений намагниченности расчленять осадочные и вулканические толщи, уточнять их возраст и последовательность геологических событий. Магнитное поле прошлых геологических эпох изучает палеомагнитология.