Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.

Своим возрождением в геологиче­ской науке мобилизм обязан прежде всего палеомагнитным исследовани­ям. Известно, что намагниченность горных пород, т. е. магнитный момент единицы объема породы, в общем случае есть векторная сумма инду­цированной /инд и остаточной /ост намагниченностей. Первая обуслов­лена влиянием на породу современно­го магнитного поля Земли, а вторая осталась с момента образования по­роды, когда та впервые намагнити­лась под влиянием поля, существовавшего в момент ее остывания для из­верженных пород, или седимента­ции — для осадочных пород. В палеомагнетизме главную роль иг­рают те горные породы, у которых существен вклад магнитных минера­лов, преимущественно окислов же­леза и, в меньшей степени, сульфи­дов. Индуцированная при высокой температуре намагниченность извер­женных горных пород по мере их охлаждения становится устойчивой термоостаточной намагниченностью. Кроме термоостаточной намагниченности, которая в изверженных поро­дах играет главную роль, определен­ное влияние оказывают и другие ви­ды намагниченности, и среди них наибольшее — химическая.

Образование остаточной намагни­ченности осадочных пород отличается от образования изверженных пород. Осадки, отлагающиеся в океане и в морях, достаточно часто содержат зерна магнетита. В этом случае при отложении в спокойных водоемах осаждающиеся магнитные частицы ориентируются по направлению маг­нитного поля Земли в каждом кон­кретном районе. В результате и со­здается ориентационная остаточная намагниченность, но в процессе ли­тификации осадочных пород в них до­статочно часто происходят химиче­ские изменения, и часть магнетита, окисляясь, переходит в гематит.

Результаты лабораторных исследо­ваний многочисленных образцов са­мых различных пород показали, что остаточная намагниченность, особен­но у наиболее магнитных извержен­ных горных пород, обычно в несколь­ко раз, а у океанических быстро ох­лажденных базальтов даже в несколь­ко десятков, а иногда и сотен раз, превышает индуцированную. Отноше­ние /ост/инд называется фак­тором Кенигсбергера. Естественно, что направление индуцированной ком­поненты совпадает с направлением вектора напряженности главного магнитного поля Земли в данном ме­сте и в данный момент. Оказалось, что направление вектора остаточной намагниченности может отличаться от направления напряженности совре­менного геомагнитного поля на лю­бой угол вплоть до 180°.

Палеомагнитные исследования убе­дительно свидетельствуют, что глав­ное магнитное поле у нашей планеты существовало в течение всего време­ни ее геологического развития, ибо термоостаточной намагниченностью обладают изверженные породы, обра­зовавшиеся даже около четырех миллиардов лет назад. Определить палеоинтенсивность главного магнит­ного поля весьма трудно из-за необходимости учета разрушения магнитного момента образцов гор­ных пород. Имеющиеся данные сви­детельствуют в пользу того, что магнитный момент Земли М посте­пенно возрастает, хотя в отдель­ные периоды и зафиксированы его уменьшения.

При палеомагнитных измерениях горных пород, у которых Q>10, на­правление естественной остаточной намагниченности практически соот­ветствует направлению напряженно­сти магнитного поля Земли в момент и в пункте образования (отложения или застывания) породы. При всех других значениях Q /ост находится путем векторного вычитания / —/инд

Полученные результаты записывают в виде координат полюса, т. е. точки выхода на поверхность оси предпо­лагаемого диполя, поле которого наиболее близко к главному магнит­ному полю Земли. Этот полюс распо­ложен на большом круге и отстоит от места отбора образца на угловом расстоянии фявляющемся палеоширотой. Для случая диполя, поме­щенного в центре Земли, ф связано с экспериментально установленным палеомагнитным наклонением J из­вестной формулой tgJ = 2tgФПолучение достоверного результата, даже при условии хорошей магнит­ной стабильности и после магнитной чистки горной породы, возможно только на основании осреднения большого числа измерений различных образцов, отобранных из одной гео­логической формации, отлагавшейся в течение сотен тысяч — миллионов лет. Только при этом условии эффект вариаций недипольной части главного магнитного поля Земли будет ос­реднен.

Важным результатом, который был получен сравнительно недавно, в кон­це 60-х начале 70-х годов, является возможность описания магнитного по­ля Земли, осредненного за послед­ние один-два миллиона лет, полем осевого и центрального диполя, т. е. полем теоретического магнита, расположенного в центре нашей пла­неты и направленного вдоль оси ее вращения (В настоящее время геофизики считают, что основной причиной глав­ного магнитного поля является конвекция во внешнем ядре Земли (а может быть, даже почти у самой поверхности внешнего ядра)).

Несколько ранее, чем было дано хорошее обоснование близости ос­редненного главного магнитного поля Земли к полю осевого центрального диполя, а именно в пятидесятых и в начале шестидесятых годов, палео­магнитологи стали замечать, что по­лученные результаты при условии не­подвижных континентов дают стран­ную картину блуждания палеомаг­нитных полюсов в геологическом прошлом по поверхности Земли. Странность картины заключалась в том, что полученный по каждому отдельному континенту палеомаг­нитный полюс имел свою отличную от других траекторию перемещения во времени по поверхности Земли, но к настоящему моменту каждая траектория всегда оканчивалась близ географического полюса. Тогда палеомагнитологи обратились к вегенеровским реконструкциям мате­риков и получили, что при мобили­стском предположении, когда до­пускается возможность перемещения всех континентов, палеомагнитные полюсы остаются близ географиче­ских.

Впервые к такому выведу пришел С. Ранкорн в конце пятидесятых го­дов, а в 1962 г. в специальном сбор­нике «Дрейф континентов», редак­тором которого он являлся, опубли­ковал статью «Палеомагнитное дока­зательство дрейфа континентов и его геофизическая причина». Проверка по многим пунктам в пределах каждо­го из материков позволила С. Ран­корну в 1969 г. прийти к выводу, что в пределах погрешности палеомаг­нитных данных, которые позволяют установить палеорадиус нашей пла­неты с ошибкой ±5—6%, изменений этого радиуса в течение фанерозоя (т. е. последних 600 млн. лет) не происходило.

Первые проверки справедливости предположения о том, что осредненное по времени главное магнит­ное поле Земли в геологическом прошлом может быть удовлетво­рительно описано полем осевого цент­рального диполя, были сделаны К. Грехемом в 1962 г., Э. Ирвингом в 1-964 г. и А. Храмовым в 1967 г. А. Храмов с соавторами в 1974 г. опубликовал наиболее полную свод­ку. Она включает около 70 статистически обоснованных палеомагнит­ных определений палеоширот и на­правлений палеомеридианов (В силу осевой симметрии магнитного диполя палеомагнитные исследо­вания могут дать лишь палеошироту и направление палеомеридиана и в прин­ципе не могут дать никакой информации об изменении местоположения каждого материка вдоль широты) для пермского времени на всех конти­нентах, кроме Антарктиды. При со­единении материков в единый су­перконтинент Пангею именно так, как это было сделано мобилистами (А. Дю-Тойтом, П. Вороновым, Э. Буллардом и др.) разброс палео­магнитных широт по всем материкам (относительно полученных при таком их совмещении географических ши­рот) около ±10°; разброс направле­ний палеомеридианов около ±10°, что обусловлено погрешностью па­леомагнитного метода (рис. 4.) Все палеомагнитные построения сделаны при условии, что в триасовое время магнитное поле Земли было близко к полю осевого центрального диполя. Поэтому полученный результат гово­рит о пригодности осевого централь­ного диполя для описания главного магнитного поля нашей планеты не только в ее ближайшем, но и более отдаленном геологическом прошлом.

Реконструкция по палеомагнитным данным единого материка Пангеи...

Реконструкция по палеомагнитным данным единого материка Пангеи…

В 1973 г. Г. Смитом и др. были опубликованы карты палеомагнитных реконструкций положений материков для всего фанерозойского времени, некоторые из которых приведены на рис. 5 (а, б, в). Реконструкция выпол­нена при условии, что магнитное поле Земли в течение всего этого времени близко к полю осевого центрального диполя (рис. 5).

Геологические факты, такие, как образование герцинских орогенных поясов Урало-Монгольского и Аппалачского (если их интерпретировать с мобилистских позиций), свидетель­ствуют, что Пангея, как единый мате­рик, не могла возникнуть раньше начала пермского времени. Поэтому можно считать, что в карбоновое и девонское время, т. е. 400—300 млн. лет назад, все материки, образовав­шие позже Пангею, были разобщены как минимум на три-четыре само­стоятельных континента: 1) Гондвану, которая объединяла Австралию, Ан­тарктиду, Индостан, Африку и Юж­ную Америку, 2) Северо-Американский — Гренландско-Европейский единый материк, 3) Сибирский и, возможно, 4) Китайский материки. Однако для территории современно­го Китая палеомагнитные данные от­сутствуют, и о времени присоедине­ния этого региона к Сибирской плат­форме позволяют судить лишь исто­рико-геологические данные в их мобилистской интерпретации. Разу­меется, и очертания прошлых конти­нентов были несколько иными, чем при простом соединении современ­ных. Значительные площади континен­тальной литосферы образовались в процессе герцинского и альпийского орогенных циклов и продолжают об­разовываться в настоящее время.

Объединение в пермское время, т. е. около 250 млн. лет назад, всех материков в единый суперконти­нент — Пангею представляет весьма интересное для палеомагнитных ре­конструкций природное явление. Как уже отмечалось, палеомагнитные данные могут дать широту и направление меридианов, но не дают расположения континентов по дол­готам. Поэтому для интервала вре­мени после распада Пангеи (учиты­вая современное положение матери­ков) с большей или меньшей досто­верностью удается восстановить их абсолютное (т. е. как по широте, так и по долготе) расположение на поверхности Земли. Но положение материков, составивших Пангею (еще до их объединения), остается в некотором смысле неопределенным. А именно: их палеошироты известны, как правило, с погрешностью не бо­лее 10° дуги большого круга, а долготы могут быть выбраны произ­вольно. В последнем случае произ­вол палеореконструкций ограничен только одним очевидным условием — материки не могут перекрывать друг друга. С учетом такого ограничения положение материков в любой мо­мент раннепалеозойского времени (см., например, рис. 5,а) представляет собой картину, состоящую из трех-четырех фрагментов, каждый из которых может быть несколько смещен по долготе. На этом рисунке Китайская платформа условно соеди­нена с Сибирской, хотя такая рекон­струкция, вероятно, не отвечает дей­ствительности. Это сделано из-за полного отсутствия палеомагнитных данных по Китаю.

Палеомагнитные карты расположения материков и океанов...

Палеомагнитные карты расположения материков и океанов…

Явное разделение Пангеи началось в конце триаса отделением Северной Америки от Европы и Африки. Об­разование южного бассейна совре­менного Атлантического океана на­чалось в раннем мелу 130—120 млн. лет назад, об этом свидетельствуют и геологические данные, в частности излияние щелочных базальтов. Необ­ходимо особо подчеркнуть тот важ­ный факт, что одновозрастные про­винции щелочных базальтов Сьерра Гераль в Южной Америке и Карру в Африке при палеореконструкциях полностью совмещаются и составляют единое целое лавовое поле, обра­зованное перед самым началом раз­деления материков.

Практически вся впадина Южной Атлантики раскрылась за последние 100—120 млн. лет. Наиболее быстрое перемещение Индостана на север продолжалось от позднего мела и до плиоцена. Удаление Австралии от Антарктиды происходило преимуще­ственно в кайнозойское время.

При условии относительного посто­янства размеров Земли, а именно об этом свидетельствуют палеомагнитные данные, расширение впадин Ат­лантического и Индийского океанов, происходившее в мезокайнозойское время, неизбежно приводит к выводу о сокращении в этот период площади Тихого океана и Тетиса, образовывав­ших ранее единый океан. За послед­ние 100 миллионов лет впадина Те­тиса сократилась в размерах настоль­ко, что не выделяется теперь в са­мостоятельный океан. Палеомагнит­ные исследования образцов горных пород, отобранных в пределах Альпийско-Гималайского пояса, сви­детельствуют о том, что палеомаг­нитные широты, и особенно направ­ления палеомеридианов, например Испании, Италии, существенно отли­чаются от таковых, полученных для одновозрастных пород в пределах Европейской платформы. Уверенно зафиксированы расхождения на­правлений палеомеридианов в двух различных районах Турции, один из них расположен на севере, другой на юге страны. Этот факт и осталь­ные подобные ему могут быть объ­яснены при условии, что вся Альпийско-Гималайская зона представляет собой различные соединившиеся блоки литосферы, состоящие из микроконтинентов, островных дуг и краевых морей обрамления Тети­са. Данная проблема настолько слож­на, насколько и интересна, в настоя­щее время она находится пока на на­чальном этапе разработки.

Итак, можно считать, что палеомагнитные исследования образцов раз­личных по возрасту и генезису гор­ных пород, отобранных на всех кон­тинентах, включая Антарктиду, сви­детельствуют в пользу перемещения материков в течение всего фанерозойского времени. Естественно, что отдельные детали реконструкции та­ких перемещений еще требуют вы­яснения или уточнения. Особый ин­терес представляет совместный анализ палеомагнитных данных с палео-тектоническими и палеоклиматическими, накопленными благодаря разви­тию литологии, структурной геологии и палеонтологии.