Полосовые магнитные аномалии

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

САХАЛИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Технический нефтегазовый институт

РЕФЕРАТ

ПОЛОСОВЫЕ МАГНИТНЫЕ АНОМАЛИИ

Выполнил:

студент 2 курса

ТНИ, направление: геология

Дегтярев В.А.

Преподаватель:

Метелев А.Г.

г. Южно-Сахалнск, 2014

Содержание

Введение

Основные представления о магнитном поле. Магнитное поле Земли

История изучения

Закономерности расположения

Линейные аномалии океанского ложа

Полосовые аномалии вне океанов

Заключение

Список использованной литературы

Введение

Магнитные аномалии -- области на поверхности Земли, в которых значение и направление вектора магнитного поля Земли существенно отличается от нормальных значений геомагнитного поля.

Магнитные аномалии, в зависимости от размера территории с аномальными значениями магнитного поля, делятся на континентальные, региональные и локальные.

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 спрединга срединно-океанических хребтов, 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.

Линейные магнитные аномалии в океанах были обнаружены в 50-х годах при геофизическом изучении Тихого океана. Это открытие позволило в 1968 году Хессу и Дицу сформулировать теорию спрединга океанического дна, которая выросла в теорию тектоники плит. Они стали одним из самых веских доказательств правильности теории.

Цель работы: охарактеризовать полосовые магнитные аномалии и закономерности их расположения, дать характеристику линейным аномалиям океанического ложа и аномалиям вне океанов.

В соответствии с целью были поставлены следующие задачи:

С помощью анализа научной литературы раскрыть сущность полосовых магнитных аномалий

Рассмотреть положение осей магнитных аномалий срединно-океанических хребтов.

Рассмотреть научное значение открытия полосовых магнитных аномалий.

Структура работы. Работа состоит из введения, трех разделов, заключения и списка использованной литературы.

Основные представления о магнитном поле. Магнитное поле Земли

При прохождении электрического тока по проводнику вокруг него образуется магнитное поле. Магнитное поле представляет собой один из видов материи. Оно обладает энергией, которая проявляет себя в виде электромагнитных сил, действующих на отдельные движущиеся электрические заряды (электроны и ионы) и на их потоки, т. е. электрический ток. Под влиянием электромагнитных сил движущиеся заряженные частицы отклоняются от своего первоначального пути в направлении, перпендикулярном полю.

Магнитное поле образуется только вокруг движущихся электрических зарядов, и его действие распространяется тоже лишь на движущиеся заряды. Магнитное и электрические поля неразрывны и образуют совместно единое электромагнитное поле.

Всякое изменение электрического поля приводит к появлению магнитного поля и, наоборот, всякое изменение магнитного поля сопровождается возникновением электрического поля. Электромагнитное поле распространяется со скоростью света, т. е. 300 000 км/с

Графически магнитное поле изображают магнитными силовыми линиями, которые проводят так, чтобы направление силовой линии в каждой точке поля совпадало с направлением сил поля; магнитные силовые линии всегда являются непрерывными и замкнутыми.

Направление магнитного поля в каждой точке может быть определено при помощи магнитной стрелки. Северный полюс стрелки всегда устанавливается в направлении действия сил поля. Конец постоянного магнита, из которого выходят силовые линии (рис.1)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис.1

Магнитное поле Земли или геомагнитное поле -- магнитное поле, генерируемое внутриземными источниками.

История изучения

В конце 50-х - начале 60-х годов американскими геофизиками В. Вакье, Р. Мейсоном и А. Раффом при изучении магнитного поля в районе Восточно-тихоокеанского хребта вблизи о. Ванкувер были обнаружены полосовые магнитные аномалии, тянущиеся вдоль хребта по обе его стороны. Протяженность их несколько сот километров, ширина 20-30 км и напряженность магнитного поля приблизительно 160 мА/м. Оказалось, что у последовательных полос обратная полярность.

В теории палеомагнетизма известны такие явления, как инверсии магнитного поля, происходящие по неизвестной нам причине с интервалами от десятков до сотен тысяч лет.

При инверсиях изменяется полярность магнитного поля Земли. Это установлено по остаточной намагниченности древних горных пород, возраст которых определялся радиоактивным методом.

Этим же методом был установлен возраст намагниченных пород, взятых с океанического дна из областей полосовых аномалий. Оказалось, что чем дальше от срединного разлома подводного хребта расположена полоса магнитной аномалии, тем возраст образца старше. К 1966 г. А. Коксом, Р. Доуэлом и Д. Дарлимплем, подробно изучившими реликтовую намагниченность большого числа образцов древних горных пород, их возраст калиево-аргоновым методом и полярность, была установлена шкала последовательности и возраста инверсий магнитного поля Земли. (рис 2)

Рис 2.

Закономерности расположения

Структура поля состоит из упорядоченной системы чередующихся положительных и отрицательных линейных аномалий, вытянутых субпараллельно осям срединно-океанических хребтов.

Однотипные аномалии располагаются на одинаковом расстоянии от осевой зоны хребтов, образуя билатеральную систему симметрии. Линейно-параллельная структура магнитного поля осложняется поперечными смещениями аномалий, которым соответствуют трансформные разломы.

Столь своеобразное магнитное поле дна Мирового океана связывали с различными факторами: метаморфизмом пород по обе стороны от оси срединно-океанических хребтов; существованием линейной системы разломов, заполненных породами с высокой намагниченностью; синхронным излиянием лав по трещинам, параллельным оси хребтов; последовательным сокращением площади вулканической активности на срединных хребтах. Наиболее логично объяснили особенности строения магнитного поля Мирового океана английские исследователи Ф.Вайн и Д.Мэтьюз в 1963 г. Они предположили существование в земной коре океанов магнитоактивного слоя, образовавшегося в результате расширения дна океанов (спрединга) и инверсий магнитного поля Земли. Предложен следующий механизм формирования слоя. Расплавленное мантийное вещество внедрялось в зону гребня срединно-океанического хребта. Когда температура его падала ниже точки Кюри (точки застывания), вещество приобретало остаточную намагниченность. При этом ферромагнитные минералы, содержащиеся в мантийном веществе, ориентировались вдоль существующих линий магнитного поля Земли.

Одновременно внедрение материала приводило к раздвижению литосферных плит в обе стороны от оси хребта. Поднимающиеся новые порции мантийного вещества вызывали новое раздвижение океанского дна, по обеим сторонам которого «напаивается» новый слой горных пород с остаточной намагниченностью. Поскольку магнитное поле дна Мирового океана состоит из закономерно чередующихся положительных и отрицательных линейных полос (рис 3), Ф.Вайн и Д.Мэтьюз высказали предположение, что магнитное поле нашей планеты периодически испытывало инверсию. Впоследствии, изучение обратной намагниченности вулканических пород в различных геологических разрезах и определение возраста этих пород радиометрическими методами позволили установить последовательность инверсий за последние 4 млн. лет, а в дальнейшем продлить шкалу инверсий до 570 млн. лет. Установлено, что ширина полос магнитных аномалий находится в соответствии со скоростью расширения океанского дна. Так, для Восточно-Тихоокеанского поднятия ширина полос магнитных аномалий максимальна, что объясняется наибольшей скоростью спрединга - до 18 см/год. Минимальная ширина полос присуща Северному Ледовитому океану, скорость спрединга которого не более 2 см/год. Таким образом, границы магнитных аномалий можно рассматривать как изохроны, т.е. линии одинакового возраста океанской коры. При проверке этого предположения с помощью глубоководного бурения оно полностью подтвердилось.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис 3.

Линейные аномалии океанского ложа

Иное строение у магнитного поля глубоководных желобов и окраинных морей. Линейные аномалии океанского ложа пересекают ось желоба и на какое-то расстояние (до 50 км) прослеживаются под приостровным склоном желоба, как бы просвечивая сквозь комплексы пород нижней части склона желоба. Окраинные моря характеризуются линейной ориентировкой магнитных аномалий, направленных под острым углом к островным дугам. Обычно магнитное поле окраинных морей не имеет симметричного строения, свойственного центральным районам океанов. Однако, в ряде морей (Филиппинское, Карибское) намечаются полосовые магнитные аномалии, которые могут быть прокоррелированы с океанскими. В ряде районов Мирового океана магнитное поле почти аналогично магнитному полю континентов. Например, в значительной мере тождественны структуры полей некоторых глубоководных котловин и смежных окраин материков. Существенно не отличается строение магнитного поля переходной зоны Тихого океана и прилегающих областей азиатского континента. Высказывается предположение, что более сложное магнитное поле континентов имеет интегральный характер. Оно отражает влияние «гранитного» слоя, который отсутствует в океанах. Р.М.Деменицкая, сравнивая особенности магнитных полей океанов и континентов, высказывает предположение, что магнитная характеристика нижних частей континентальной коры будет подобна таковой для океанов.(Рис.4)

Оси магнитных аномалий срединно-океанических хребтов (по К.Ле Пишону).1 - осевая аномалия, совпадающая с рифтовой долиной океанов; 2 - прочие аномалии (цифры - возраст аномалий в десятках млн. лет в соответствии со шкалой инверсий); 3 - трансформные разломы).

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Рис. 4

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.

Заключение

магнитный аномалия полосовой океанический

В дальнейшем аналогичные работы были проделаны в области хребтов Антарктического, Срединно-Индийского и Рейкьянес у Исландии, и всюду результат один: наблюдались полосовые аномалии, которые прекрасно объяснялись раздвижением океанического дна и магнитными инверсиями.

Хронология инверсий магнитного поля прослежена по палеомагнитным данным на континентальных породах на протяжении около 4 млн. лет, т. е. незначительно выходит из четвертичного периода и неогена и охватывает только восемь магнитных инверсий. Исходя из предположения, что и дальше каждая полоса является результатом инверсий и что дно расширяется с одинаковой скоростью, была выполнена экстраполяция расширения дна на 171 инверсию, что соответствовало 76 млн. лет. Теперь в руках геофизиков появились данные для составления карты возраста дна океанов: по равновозрастным магнитным аномалиям были проведены изохроны. Конечно, этот метод, как и всякий экстраполяционный метод, не был надежен и вызывал сомнения. Однако эти сомнения рассеялись после того, как были выполнены бурение и отбор образцов осадочных пород с морского дна. Эта колоссальная, не уступающая по грандиозности космическим исследованиям, работа была выполнена в рамках проекта глубоководного бурения в период 1968-1980 гг. с борта специального судна «Гломар Челленджер». Для отобранных образцов был определен абсолютный возраст палеонтологическим методом, т. е. по останкам окаменелых флоры и фауны, и радиоактивным, т. е. по соотношению (в процентах) распавшегося и нераспавшегося вещества. Это исследование с учетом временного сдвига осадконакопления полностью подтвердило расчет, сделанный по полосовым аномалиям. Таким образом, там, где не было непосредственных измерений возраста намагниченных пород, экстраполяция была подтверждена вполне надежной интерполяцией.

В работе были рассмотрены такие вопросы как сущность полосовых магнитных аномалий, их природа происхождения, прослежена хронология инверсий магнитного поля Земли. Ознакомившись с работой можно сделать вывод о том что открытие и изучение полосовых магнитных аномалий является весомым доказательством "теории о дрейфе материков".

Список использованной литературы

Строение дна Мирового океана и окраинных морей России / Мазарович А. М.: ГЕОС, 2005--2006. 192 с.

Геотектоника с основами геодинамики / Хаин В.Е., Ломизе М.Г., М:,МГУ, 1995. 480 с.

Геологический словарь,М:"Недра", 1978. 487 с.

Геология СССР. Том XXVIII. / Антропов П., 1961. 528 с.

Геофизические поля мирового океана. [Электронный ресурс] http://www.gubkin.ru

Размещено на Allbest.ru