Геотектоника с основами геодинамики - Хаин В.Е.
Скачать (прямая ссылка):
В Индийском океане, к югу от Шри-Ланки, в центральной котловине бурением под верхнемиоценовыми радиоляриевыми илами вскрыты эоценовые отложения; в западной части Индийского океана верхнекайнозойские карбонатные отложения отделены от верхнемеловых отложений перерывом длительностью около 70 млн лет. В некоторых из скважин между эоценовыми и кампанскими известняками отмечается угловое несогласие.
Изучение несогласий очень важно не только с теоретической, но и с практической точки зрения. К несогласиям нередко приурочены залежи бокситов, оолитовых железных руд, руд никеля, нефти, газа, россыпей ценных минералов и др. При этом нефть и газ могут залегать как в доперерывных слоях, срезанных и запечатанных поверхностью несогласия, так и в базальных песчаных пачках послеперерывных серий, в частности в выветрелых и трещиноватых породах фундамента платформы и в основании их осадочного чехла. Автохтонные бокситы, никелевые руды в коре выветривания серпентинитов залегают под поверхностью несогласия, переотложенные бокситы и железные руды - над этой поверхностью.
9.4. Палеомагнитные методы
В 50-е годы нашего века было обнаружено, что горные породы, как осадочные, так и магматические, если они подвергались интенсивным механическим или тепловым воздействиям, сохраняют "память" о магнитном поле, в котором они образовались. Это явление, получившее название остаточной намагниченности, объясняется тем, что ферромагнитные минералы, входящие в состав пород, в момент осаждения осадка или кристаллизации магмы (из которой они выпадают первыми) приобретают ориентировку, отвечающую ориентировке магнитного поля, в котором протекал процесс осадконакопления или магматизма. Эта ориентировка сохраняется до тех пор, пока соответствующие минералы не будут нагреты до точки Кюри, разной для минералов, - 550° для магнетита и 120° для титаномагнетита, но в среднем около 400°. Ориентировка выражается в том, что магнитное склонение направлено на северный магнитный полюс, а наклонение зависит от широты: чем она выше, тем наклонение больше.
Открытие остаточной намагниченности положило началу новому научному направлению - палеомагнетизму. Первые исследования были проведены в Англии (К. Ранкорн и др.), затем в США, значительный вклад был внесен советским ученым А.Н. Храмовым, а затем и другими магнитологами. Для палеомагнитных исследований требуется взятие ориентированных образцов, что достигается в настоящее время выбуриванием их из обнажений или взятием ориентированных кернов из скважин. В случае, если пласты оказались дислоцированными, необходимо внести поправку на их вторичный наклон. Далее необходимо подвергнуть образцы так называемой чистке, чтобы избавиться от эффекта вторичных изменений намагниченности породы.
Рис. 9.9. Сравнение траекторий кажущейся миграции Северного геомагнитного полюса с кембрия до настоящего времени, по К. Сайферту, Л. Сиркину, 1979:
1 - Северная Америка; 2 - Европа; 3 - Южная Америка; 4 - Африка
Первые же определения ориентировки остаточной намагниченности привели к парадоксальным, с господствующей в те годы точки зрения, результатам. Оказалось, что эта ориентировка расходится с ориентировкой современного магнитного поля, и чем древнее породы, тем, как правило, в большей степени. Вывод, который напрашивался из этих наблюдений, состоял в том, что магнитные полюса в геологическом прошлом занимали иное положение, чем в настоящее время, и не совпадали с географическими полюсами (они не точно совпадают и в настоящее время, но отклоняются на небольшую величину). Но довольно быстро было обнаружено, что это объяснение несостоятельно, ибо образцы пород одного и того же возраста, взятые на разных континентах, указывают на разное положение полюса. Такое могло быть лишь при допущении, что древнее магнитное поле, в отличие от современного, было не дипольным, не полем осевого диполя, но для такого допущения нет серьезных оснований. К тому же вскоре выяснилось, что если совместить, например, доюрские полюса Северной Америки и Европы вместе с контурами этих материков, по образцам с которых они были определены, получим единый континент, который впишется в очертания Пангеи, как она была намечена Вегенером. Это открытие дало один из самых мощных импульсов к возрождению мобилизма и появлению тектоники плит.
Итак, выяснилось, что движутся не магнитные полюса, а материки. Полученные для каждого материка кривые, соединяющие последовательность положения полюсов, установленных для отдельных геологических эпох и веков, представляют собой кривые не истинной, а кажущейся миграции полюсов (в зарубежной литературе они обозначаются APWP - apparent polar wonder path) (рис. 9.9). Это не означает, что не существует истинной миграции магнитных полюсов, - сравнение реконструкций движений плит по палеомагнитпым данным и по горячим точкам (считая их стационарными) обнаруживает расхождение, позволившее определить инстинную миграцию полюсов, но она происходит в небольших пределах (рис. 9.10).
Рис. 9.10. Определение относительного движения литосферных плит путем частичного совмещения траекторий кажущейся миграции геомагнитного полюса "метод Грэхема" для случаев, когда часть пути - до разобщения или после соединения - плиты движутся как единое целое):
