Суть палеомагнитного метода
Палеомагнитным называется метод определения возраста горных пород и глины с помощью остаточной намагниченности.
Суть метода, основанная на палеомагнетизме, заключается в том, что нагретые до точки Кюри осадочные и магматические породы при остывании «запоминают» направление и интенсивность магнитного поля Земли, в котором они образовались, т.е. железосодержащие минералы при осаждении осадка или кристаллизации магмы, приобрели ориентировку.
Так как расположение полюсов и интенсивность магнитного поля постоянно меняется, то это обстоятельство и служит их датировке.
Это значит, что в основе определения возраста горных пород палеомагнитным методом, лежит остаточная их намагниченность. Остаточная намагниченность горных пород дает возможность оценить положение геомагнитного полюса во время её образования.
Данное положение характеризуют две величины:
- магнитное склонение, которое указывает направление на прежнее положение магнитного полюса;
- магнитное наклонение, которое показывает расстояние до него.
В определении возраста палеомагнитным способом дополнительную помощь оказывают инверсии геомагнитного поля.
Ученые установили, что северный и южный магнитные полюса менялись местами. Поэтому в истории Земли выделяются эпохи прямой и обратной полярности.
Специалисты разработали палеомагнитные шкалы, показывающие чередование этих эпох и их продолжительность. Такие шкалы используются для изучения возраста отложений, формирование которых происходило в условиях непрерывного осадконакопления.
Палеомагнитные исследования требуют ориентированных образцов. Для этого берется ориентированный керн из скважин или выбуривается из обнажений.
Затем образцы подвергаются чистке при которой убирается эффект вторичных изменений намагниченности породы.
Первые результаты были парадоксальными и показывали, что их ориентировка расходится с ориентировкой современного магнитного поля.
Чем древнее были породы, тем больше было расхождение. Образцы пород одного возраста, но взятые на разных континентах, указывали на разное положение полюса.
Таким образом, стало известно, что это движутся материки, а не магнитные полюса.
За последние десятилетия палеомагнитные исследования получили широкое развитие. Исследования охватили геологическое время с раннего протерозоя до современности, а это 2,5 млрд. лет. Остаточная намагниченность обнаружена у пород архейского возраста, но достоверными считаются данные для фанерозоя. В общем надо сказать, что палеомагнитные данные позволяют определить относительное положение континентальных блоков с точностью до 500 км.
Палеомагнитные исследования участвуют в решении проблемы строения и развития Земли, тектонического строения отдельных районов, корреляции одновозрастных пород и др.
Палеомагнитный метод в археологии
В основе метода лежит палеомагматизм, что и позволяет использовать его в археологии.
Самая распространенная находка у археологов – это керамика. Датируется она с точностью до десятков лет.
При этом можно определить время обжига, и даже последнее растапливание в печи. Выяснить эти данные позволяет палеомагнитный метод, в основе которого лежит изменчивость магнитного поля планеты.
При высоких температурах материалы имеют свойство намагничиваться.
Впервые этот метод применил Роберт Дюбуа в 1960 г.
Археологи используют этот метод для того, чтобы датировать археологические объекты, геологические комплексы, памятники археологии. Применяется он в основном для датирования глинобитных сооружений – это могут быть печи, очажные ямы, почва, непотревоженные изделия из глины и др. Археологи называют этот метод археомагнитным.
Использование его началось с 1970 г. для определения возраста археологических памятников, начиная от неолита до средневековья.
Самым известным случаем применения палеомагнитного метода датирования в археологии было определение возраста континентов планеты, возраста останков геменидов, заселявших Азию. Остаточная намагниченность мельчайших металлических частиц горных пород, взятых в местах захоронения, показала возраст 1,7 млн. лет. Палеомагнитный метод археологи называют археомагнитным.
Использование метода в геологии
Палеомагнитные методы исследования в геологии были проведены и реализованы на практике более 20-ти лет назад.
В СССР палеомагнитные съемки проводили на Камчатке, Приморском крае, Закарпатье – это области активного неогенового вулканизма.
Как правило, работы ведутся поэтапно:
- составление опорного палеомагнитного разреза;
- проводится набор точек площади;
- строится площадная схема магнитной зональности.
С помощью палеомагнитного метода решаются многие задачи тектоники, которые делятся на локальные, региональные, глобальные.
Чтобы ту или иную задачу отнести к одной из данных категорий, необходимо учитывать признаки:
- локальные задачи: к которым относятся размеры блоков горных пород не более десятков км, движение блоков, перемещение блоков относительно поверхности Земли, возраст выделенной компоненты намагниченности;
- региональные задачи: блоки размерами сотни км, необязательная жесткость блоков и возможная их деформация, перемещение параллельно земной поверхности, точный возраст выделенной компоненты намагниченности, палеомагнитные данные для нескольких периодов, однородность палеомагнитного поля в пределах блока;
- глобальные задачи: тысячекилометровые размеры блоков, жесткость блоков, возможное изменение их формы – слияние или раскалывание блоков, перемещение блоков параллельно поверхности Земли, палеомагнитные данные получены для больших геологических интервалов, точное время образования выделенной компоненты намагниченности, значительное изменение палеомагнитного поля в пределах блока.
