Система линейных магнитных аномалий океана, их датировка. Определение скоростей спрединга.

Линейные магнитные аномалии океанической коры - пластинчатые структуры. В Тихом океане аномалии выражают сложную историю формирования его дна. В Атлантическом же океане магнитная структура дна очень проста, все аномалии параллельны осям СОХ, наблюдаются лишь отдельные перескоки осей спрединга.

По отношению к оси спрединга наблюдается последовательность аномалий, имеющих свои геофизические особенности, они размещаются симметрично СОХ. Одни и те же аномалии можно обнаружить вразных океанах, разве что на разном расстоянии от СОХ. Объяснение этому дали в начале 60-х годов Вайн и Меттьюз: системы линейных аномалий определяются формированием океанической коры по механизму спрединга. Такая последовательность отражает геомагнитные инверсии и другие вариации геомагнитного поля - по ориентировке зерен ферромагнитных минералов (остаточная намагниченность).Эта гипотеза стала ключом для определения возраста океанического дна и скорости спрединга.

Глобальная аномалийная шкала - основа для определения скорости спрединга и возраста океанического дна. Нумерация аномалий идет от живой оси спрединга в обестороны. Сначала выделили в Атлантике аномалии 1 - 34, затем в Тихом океане. Сейчас аномалий набралось более 40. За 34-й аномалией в Атлантике находится область без линейных аномалий - позднемеловая зона спокойного магнитного поля. В Тихом океане за аномалией 34 наблюдается сложная структура, где выделены аномалии М0 - М41. За аномалиями М предполагалась зона юрского спокойного магнитного поля, но впоследствии выяснилось, что аномалии там экранируются мощной толщей осадкой, кроме того, это малоамплитудные аномалии.

При дальнейшем изучении выясняется, что между уже пронумерованными аномалиями находили пропущенные аномалии, тогда им присваивают номера с буквой (5а - между 5-й и 6-й аномалиями).

По мере обнаружения аномалий приходилось определять их возраст: каждая пронумерованная аномалия должна иметь определенный возраст. Здесь на помощь пришла магнитостратиграфическая шкала континентов (была создана для корреляции палеонтологически слепых разрезов). Для всего фанерозоя получили шкалу геомагнитных инверсий. Для докембрия такая шкала появилась значительно позже. Недавно были обнаружены инверсии геомагнитного поля в архейский отложениях - 2, 7 млрд. лет, Западная Австралия. Для датировки океанической коры нужен участок шкалы только до батского яруса юры.

Магнитохронологическая шкала Кокса (1963 г.) - разработана на материале стратиграфической шкалы континентов. Кокс выделил палеомагнитные эпохи и назвал их по имени великих магнитологов:

Эта шкала позволила с высокой точностью определить возраст первых магнитных аномалий.

В пределах каждой эпохиимеются и более дробные эвенты (события) инверсий геомагнитного поля.

Возраст самых древних аномалий:

Для фиксации аномалий в океанической коре меньше всего подходят изливающиеся базальты, а лучше всего - дайки долеритов, причем первые 500 м - до этой глубины долериты достаточно свежие. Глубже долериты подвергаются зеленокаменным изменениям, или вообще моет произойти разогрев до точки Кюри, и породы вообще теряют магнитные свойства.

Четкость линейных аномалий определяется инверсией геомагнитного поля. Геомагнитные инверсии диктуются процессами во внешнем ядре. Первый эксперимент был проведен еще в конце 80-х годов: разрез среднемиоценовых глубоководных тонкослоистых глин в Греции, непрерывная стратиграфическая запись. Инверсия имела место 12 млн. лет назад, скорость накопления глин 2-3 см/год, интервал, затронутый инверсией занял 0, 5 м (15-25 тыс. лет). Этот интервал распилили на участки по 5 мм и для каждого определили параметры вектора остаточной намагниченности.

Т.о., за это время полюс постепенно мигрировал с севера на юг, причем испытывал колебательную миграцию.

В третичных базальтовых лавах Орегона был обнаружен кайнозойский покров, в корке которого одна полярность, в подошве - другая, т.е. инверсия произошла за время застывания базальтового потока. Разворот вектора происходил со скоростью 3⁰ в день.

Если есть магнитостратиграфическая шкала и есть возраст аномалии, то разрешима почти любая палеотектоническая задача. И вообще линейные магнитные аномалии - самый точный источник знаний об относительных движениях литосферных плит. Обычно на картах пишутсяполускорости спрединга (1 см/год в Атлантике, 18 см/год в Тихом океане).

NUVEL - глобальная система, выражающая движения литосферных плит на сфере за последние 3 млн. лет. Сейчас применяется система HS-NUVEL1A (hotspot - с учетом горячих точек). Для добатского времени вообще не понятно, как определяют схемы движения плит.

Так, были получены скорости спрединга относительно оси СОХ (расстояние аномалии от оси спрединга разделить на ее возраст): они варьируют от долей см до 15-19 см/год на ВТП.