Биогенный магнетит и магниторецепция. Новое о биомагнетизме. Том 1 - Киршвинк Дж.
ISBN 5-03-001274-5
Скачать (прямая ссылка):
2.6. Инверсии дипольного поля
Ранее отмечалось, что повсеместно встречаются породы, NRM которых антипараллельна направлению современного геомагнитного поля. Этот факт можно объяснить двумя способами: или происходила инверсия геомагнитного поля и намагниченность пород зафиксировала это событие, или намагниченность пород подвергалась самообращению. Во втором случае NRM приняла направление, противоположное направлению внешнего магнитного поля, либо во время формирования породы, либо позже. Но возможность инверсий совместима с теорией динамо, а породы, подвергшиеся самообращению, довольно редко наблюдались в лабораторных условиях (Сох et al., 1964). Все это в большой степени свидетельствует в пользу реальности инверсий магнитного поля. Однако наиболее убедительное доказательство дают несколько других наблюдений. В стратиграфической колонке полярность NRM коррелирует с возрастом пород, но не с их минеральным составом. Одновозрастные породы из разных районов земного шара характеризуются NRM одной и той же полярности. Инверсии полярности одновременно «записываются» в породах по всему миру. Обожженная зона контакта в породе почти всегда характеризуется той же полярностью, что и обжигающая ее изверженная порода. Необожженная материнская порода часто обладает NRM, направление которой отличается от направления NRM зоны контакта.
NRM, близкая по направлению к современному полю, называется нормальной, a NRM, примерно антипараллельная современному полю,- обратной. Сходным образом древнее магнитное поле, северный геомагнитный полюс которого находится в Северном (Южном) полушарии, называется нормальным (обратным) полем. Поскольку последнее определение дано относительно соответствующего палеогеографического полюса, а не современного географического полюса, нужно быть осторожным, когда кажущаяся траектория миграции полюса (КТМП) пересекает современный экватор (см. рис. 3.20). Однако для пород моложе девона эта проблема не возникает (Me Elhinny, 1973) и нет необходимости учитывать ее при рассмотрении последовательностей инверсий.
Наиболее детальная и точная картина последовательности инверсий геомагнитного поля была получена для пород моложе 5 млн. лет, датированных калий-аргоновым (К-Ar) изотопным методом. Хронологическая шкала полярности для этого периода (рис. 3.23) делится на четыре эпохи полярности, каждая из которых продолжается 700 000 лет или более и включает в себя несколько коротких эпизодов (ивентов) полярности длительностью от 20000 до 200000 лет. Различие между эпохами и ивентами является чисто историческим и не отражает бимодальное распределение интервалов времен между последовательными инверсиями. Когда геомагнитная хронологическая шкала только создавалась и имелись лишь весьма отрывочные палеомагнитные данные,
К-Аг возраст, млн. лет
1,0-
2,0-
3,0-
4,0-
та * <» ж х ±
So. ;q h- Cl
S* “к та о: Qc °q ciс: о о °*о ш о mс с с ос
О-х го та 2
О Q.S
Ляшамп
- Блейн
s S-
х 5
О С
е о со с=
>*
cl
О
0,73-------------
о’97 Хурамильо
1,67
Олдувай
1,87
г,01
|.j^> Реюньон
г’,м
— ’х’ ?
2,48------------------
Кайена
3,05
3,15
Маммот
3,40 •
3,80
3,90
4,05
4,20
,,32
4,47
Кошити
Нунивак
Сидуфилл
4,85
5,00
Твера
Рис. 3.23. Последовательность инверсий геомагнитного поля и хронологическая шкала полярности для периода 0-5 млн. лет назад. Каждая короткая гори-зчнтальная линия слева указывает возраст, полученный К-Аг-методом, и магнитную полярность по отдельному вулканическому комплексу. Интервалы нормальной (обратной) полярности показаны точками (белым цветом). Стрелками указаны ивенты полярности, которые еще нужно подтвердить глобальными данными (ManKinen, Dalrymple, 1979).
ивенты полярности не были выделены и казалось, что поле меняло знак лишь один раз в миллион лет или около того. Таким образом, эпохи-это более длинные периоды времени, во время которых полярность магнитного поля была преимущественно нормальной (например, эпоха нормальной полярности Брюнес) или преимущественно обратной (например, эпоха обратной полярности Матуяма), а ивенты включают в себя более короткие промежутки времени в пределах эпохи, в продолжение которых полярность была противоположна полярности эпохи. Время между двумя последовательными инверсиями обычно называют интервалом полярности, хотя в литературе этот термин используется весьма свободно и иногда применяется также к эпохе.
Если не принимать во внимание те ивенты полярности, которые на рис. 3.23 рассматриваются как сомнительные (например, Ляшамп), то окажется, что инверсии поля за последние 5 млн. лет происходили по крайней мере 23 раза. Длина интервалов полярности меняется от 20 до 730 тыс. лет и в среднем составляет около 217400 лет. В частности, данные по более древним породам включают в себя перерывы примерно по 100000 лет; следовательно, быть может, еще будут открыты дополнительные кратковременные инверсии. Однако поле в эпоху Брюнес, несомненно, было преимущественно нормальным, так как плотность использованных данных достаточно высока, и поэтому вряд ли будут открыты какие-либо эпизоды обратной полярности, разве что совсем ничтожное число и очень кратковременные. Поскольку ни один из сомнительных ивентов, показанных на рис. 3.23, не был зарегистрирован по всему земному шару, представляется, что последняя инверсия ди-польного поля произошла около 730000 лет тому назад.
