Палеомагнитология, петромагнитология и геология (стр. 8 )

ГИПОТЕЗА ВАЙНА И МЭТЬЮЗА – изящно и просто объясняет природу системы линейных магнитных аномалий, типичных для дна мирового океана, соединив высказанные в 1960-1961 годах геологами Р. Хессом и Х. Дитцем идеи разрастания дна океана с инверсиями земного магнитного поля. Согласно этой гипотезе происходит раздвижение океанского дна в обе стороны от центрального рифта. В образовавшиеся трещины рифтовой зоны поступает магма, которая, остывая, приобретает намагниченность, соответствующую геомагнитному полю времени этого остывания: как на ленте магнитофона, в зернах кристаллизующихся титаномагнетитов записываются в виде термоостаточной намагниченности при прохождении температуры через их точку Кюри изменения величины и направления геомагнитного поля, в частности смены его полярности. Так лавы, изверженные в центральных рифтах за последние 700 тысяч лет – т. е. в магнитохроне прямой полярности поля Брюнес, намагничены по современному полю, лавы, излившиеся от 2,5 Ма до 0,7Ма – т. е. в магнитохроне обратной полярности Матуяма, намагничены противоположно современному полю и т. д. Гипотеза Вайна-Мэтьюза является количественной основой концепции раздвижения дна океана (спрединга), и, в конечном счете – концепции тектоники плит; на ее базе построен вариант геомагнитной шкалы времени (аномалийная шкала) для последних 160 миллионов лет. Впервые гипотеза была опубликована в 1963 году и с тех пор подтверждена рядом независимых данных (данные глубоководного бурения о возрасте и магнитной полярности базальтов слоя 2А океанской коры, данные о "скорости" однофазного окисления титаномагнетитов в базальтах, сходство геомагнитных шкал времени, составленных по линейным магнитным аномалиям и по результатам палеомагнитного изучения разрезов вулканогенно-осадочных толщ на континентах и др.), т. е. ныне идеи Ф. Вайна и Д. Мэтьюза – не гипотеза, а установленный факт.

Вскоре по линейным магнитным аномалиям была построена шкала геомагнитной полярности для кайнозоя и позднего мела [Heirtzler et al.,1968], а затем и для позднего мезозоя [Larson, Pitman, 1972]. Однако возраст дна современного океана не превышает 170 млн. лет, соответственно, шкала, построенная по линейным магнитным аномалиям, ограничена этим возрастом, ограничена и ее детальность. Есть, правда, попытки находить более древние линейные аномалии на континентах, связанные с фрагментами палеоокеанской коры [Аплонов, 1990; Аплонов и др.,1996].

См. аномальное магнитное поле.

Vine, Matthews, 1963.

ГИСТЕРЕЗИС МАГНИТНЫЙ – см. магнитный гистерезис.

ГЛАВНОЕ МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ – основная часть геомагнитного поля, связанная с внутренними источниками, находящимися в ядре Земли. Морфологически состоит из дипольного поля и поля мировых аномалий, на которые накладывается поле вековых вариаций. Поле вековых вариаций изменяется достаточно быстро и его суммарное значение за 0,1-1 миллион лет равно нулю. Осредненное за большой промежуток времени главное магнитное поле Земли называется палеомагнитным полем.

Элементы магнитного поля Земли – это его напряженность и ее составляющие. Если поместить начало координат в точку наблюдения, то проекции вектора напряженности поля на оси X, Y, Z называются соответственно северной, восточной и вертикальной составляющими. Проекция вектора на горизонтальную плоскость называется горизонтальной составляющей. Вертикальная плоскость, в которой находится вектор напряженности поля, называется плоскостью магнитного меридиана, угол между географическим и магнитным меридианами – магнитным склонением (D), угол между горизонтальной плоскостью и вектором напряженности поля – магнитным наклонением (I). Наклонение считается положительным, когда вектор напряженности геомагнитного поля направлен вниз от земной поверхности в северном полушарии и вверх – в южном. См. геомагнитное поле.

ГЛИНИСТЫЕ МИНЕРАЛЫ – водные силикаты, главным образом алюминия и магния, а также железа, калия, натрия. Слагают основную часть осадочных глинистых пород, кор выветривания, почв, составляют дисперсную часть ряда обломочных, карбонатных и других горных пород и некоторых гидротермальных образований.

ГЛИНЫ – связные, несцементированные осадочные породы, в которых преобладают глинистые минералы; характеризуются сцеплением между частицами даже при большом количестве воды в осадке.

ГНЕЙС – метаморфическая порода с параллельно-сланцеватой текстурой. Состоит преимущественно из полевых шпатов, кварца и цветных минералов. Различаются парагнейсы, образованные из осадочных пород, и ортогнейсы из вулканитов. Эта группа пород формируется обычно в условиях направленных давлений «силикатной» зоны, соответственно, гнейсы большей частью слабо магнитны и обладают высокой магнитной анизотропией (текстурой). См. условия образования магнитных минералов, магнитные минералы метаморфических пород.

*ГОМОГЕНИЗАЦИЯ ТВЕРДОГО РАСТВОРА – согласно диаграммам состояния твердых растворов в области их стабильного однофазного существования распавшиеся твердые растворы должно гомогенизироваться (например, титаномагнетит выше 550°С). При окислительном распаде температура распада не зависит от диаграммы состояния твердого раствора, а определяется лишь неравновесной летучестью кислорода при данной температуре. Соответственно, гомогенизация таких распавшихся твердых растворов будет происходить при температуре не ниже температуры распада. Это позволяет восстановить состав первичного твердого раствора, а также оценить температуру распада. Если твердые растворы – магнитные минералы, то после их регомогенизации по данным термомагнитного анализа и изучения коэрцитивных спектров можно оценить степень гомогенности магнитных минералов в породе после термообработки, а по точке Кюри определить состав. Для контроля необходимо определить состав зерен и другим независимым методом. Гомогенизация как способ восстановления состава первичного твердого раствора может и не быть эффективной по следующим причинам: 1) из-за заметных изменений пород, сопровождающихся необратимым привносом-выносом материала зерен; 2) изменение магнитных минералов в процессе лабораторной термообработки; 3) несоответствие режима гомогенизации режиму кристаллизации первичного твердого раствора. Нужен оптимальный режим лабораторной термообработки – достаточно высокая температура (но не плавление!), чтобы термообработка была короткой, тогда роль п.3 доводится до минимума.

ГОМОГЕННАЯ СИСТЕМА – система, свойства которой меняются в пространстве непрерывно. У однородной гомогенной системы свойства в различных ее частях одинаковы, у неоднородной – различны, но внутри нее отсутствуют поверхности раздела, отделяющие части с разными свойствами, составом. См. гетерогенная система.

ГОНДВАНА – древний суперконтинент, включающий материки южного полушария – Южную Америку, Африку, Австралию и Антарктиду.

ГОРНАЯ ПОРОДА – естественный агрегат минералов определенного состава и строения, зависящий от условий образования этого ансамбля минералов и возникший в результате определенных геологических процессов.

ГОРНБЛЕНДИТ – полнокристаллическая порода, состоящая преимущественно из амфибола. Образуется или непосредственно при кристаллизации из магмы, или в результате автометасоматического замещения пироксена амфиболом в пироксените.

ГОРЯЧИЕ ТОЧКИ (ПЯТНА) – куполообразные структуры выхода базальтовых магм; проявления внутриплитового вулканизма, не приуроченного к границам плит. Характеризуются повышенным тепловым потоком. В базальтах горячих точек обычно повышенные концентрации железа и титана, повышенное содержание титаномагнетита и соответственно повышенная намагниченность и высокая интенсивность магнитных аномалий над базальтами горячих точек. Горячие точки (пятна) – предполагаемы след (выход на поверхность) поднимающихся в мантии струй – плюмов. Материал мантии в таких струях менее истощен, чем в восходящих конвективных потоках более дифференцированной (истощенной) мантии под срединными океанскими хребтами.

См. плюм.

ГРАБЕН – опущенный блок земной коры, ограниченный сбросами.

ГРАНАТЫ – группа минералов-силикатов, образующих серии твердых растворов: пироп-альмандин-спессартин, гроссуляр-андрадит-уваровит. Общая формула М2+3М3+2(М4+О4)3, где М2+ – Mg, Fe2+, Mn, Ca; M3+ – Al, Fe3+, Cr; M4+ – Si, Ti. Распространены в глубинных магматических и метаморфических породах, скарнах.

ГРАНЕЦЕНТРИРОВАННАЯ РЕШЕТКА – кристаллическая решетка, в которой узлы располагаются в вершинах параллелепипеда (куба, если решетка кубическая) и в центрах двух или всех шести граней. Этот тип решетки имеют феррошпинели, многие металлы.

ГРАНИТОИДЫ – группа кислых и переходных к средним полнокристаллических магматических и метаморфических пород; включают граниты, гранодиориты и их разновидности

ГРАНИТЫ – полнокристаллические кислые породы, богатые кремнеземом (SiO2). Состоят из кварца, полевых шпатов, подчиненного количества цветных минералов (чаще биотита, мусковита, роговой обманки). Обычен акцессорный магнетит (низкотитановый титаномагнетит), концентрация его существенно зависит от условий образования (температуры, летучести кислорода, участия воды и др.). По происхождению выделяются два типа гранитов: 1) магматические (интрузивы, анатексис) и 2) метасоматические, возникшие в процессе переработки метаморфических пород в зоне гранитизации. Магнетит кристаллизуется главным образом в магматических гранитах жестких участков земной коры, такие граниты часто имеют весьма высокую намагниченность; метасоматические граниты и соскладчатые магматические граниты обычно почти не содержат магнитных минералов, т. е. практически немагнитны.

ГРАНИЦЫ СКОЛЬЖЕНИЯ – границы плит по трансформным разломам, где литосфера не образуется (как по конструктивным границам) и не уничтожается (как по деструктивным границам).

ГРАНОДИОРИТ – кислая полнокристаллическая порода промежуточного состава между гранитом и диоритом.

ГРАНУЛИТЫ – глубинные метаморфические породы разного состава, образующиеся в широком диапазоне давлений и при высоких температурах 600-1000°С. Магнетизм этой группы пород определяется, прежде всего, содержанием магнитных минералов в исходных породах. Так, гранулиты, образованные по осадочным породам, как правило, практически немагнитны, намагниченность же бывших магматических пород широко варьирует, сохраняя «память» об их исходной намагниченности.