5 Магнитное поле земли. Магнитные инверсии. Палеомагнетизм. Происхождение и значение магнитного поля Земли.
Магнитное поле охватывает огромные пространства, отдаляясь от поверхности Земли на 80 - 90 тыс. км и более, образуя магнитосферу. Примерно до 43 тыс. км величина поля убывает пропорционально кубу расстояния, далее расположена область неустойчивого магнитного поля. Природа поля в значительной степени не изучена. Известно лишь, что планеты с крупным ядром, по плотности близким металлическому и имеющие высокую скорость вращения вокруг своей оси, обладают более высоким полем, чем планеты с малыми скоростями вращения (Венера), или с малым ядром. Магнитное поле Земли характеризуется тремя элементами: магнитным склонением, наклонением и напряженностью. Магнитное склонение - угол между направлением магнитной стрелки и географическим меридианом. Линии, соединяющие точки с одинаковым магнитным склонением, называются изогонами. Изогона с нулевым магнитным склонением разделяет земную поверхность на две области, в одной из которых магнитное склонение западное, в другой - восточное. Третьим элементом магнитного поля Земли является его напряженность, которая в соответствии с его дипольным характером увеличивается по направлению к магнитным полюсам. Элементы магнитного поля Земли в каждой точке изменяются со временем, что возможно связано с изменением положения магнитных полюсов. Известны аномальные отклонения магнитной напряженности в отдельных регионах земной поверхности, обусловленные залеганием в земной коре огромных ферромагнитных масс или же неоднородностью геологического строения. Такие отклонения от фоновых значений получили название магнитных аномалий.
Палеомагнитология -область геофизики, изучающая древнее магнитное ноле Земли. Это поле запечатлено в остаточной намагниченности горных пород, направление которой параллельно направлению древнего поля, а величина прямо пропорциональна его напряженности.
Палеомагнетизм как явление представляет собой природную записывающую систему, подобную обычному магнитофону:
1) записываемым сигналом является магнитное поле Земли в зависимости от времени;
2) магнитным носителем записи (аналогом магнитной ленты) служат магнитные минералы, рассеянные в горных породах, совокупность которых составляет геологическую летопись;
3) фиксирование намагниченности происходит с помощью некоторых геологических процессов (остывание изверженных пород или литификация осадочных пород);
4) сохранность записи обеспечивается в том случае, если в течение геологической жизни породы не происходило вторичного нагрева или переотложения, химических изменений магнитного носителя записи.
5) воспроизведение записи производится путем отбора коллекций образцов и измерений остаточной намагниченности в лабораториях с последующей статистической обработкой результатов для выделения полезного сигнала на фоне случайного шума;
6) полезный сигнал представляет собой направление (и величину) магнитного поля в некоторый фиксированный момент в геологическом прошлом во множестве географических точек.