Astronet > Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory. Chast' 1

po tekstam po klyuchevym slovam v glossarii po saitam perevod po katalogu

Geofizicheskie metody issledovaniya zemnoi kory

6.2. Obshie magnitnye s'emki Zemli i paleomagnitnye issledovaniya

6.2.1. Obshie magnitnye s'emki Zemli.

Obshie magnitnye s'emki Zemli, kak i paleomagnitnye issledovaniya, imeyut vazhnoe znachenie i v magnitometrii dlya resheniya global'nyh problem magnetizma Zemli i istorii ego izmeneniya, i v magnitorazvedke, davaya dopolnitel'nuyu informaciyu dlya istoricheskoi geologii, geotektoniki i drugih disciplin, naprimer, arheologii.

Poverhnost' sushi i okeanov pokryvaetsya obshimi, kak pravilo, aeromagnitnymi i gidromagnitnymi s'emkami raznyh masshtabov. Po dannym etih s'emok stroyatsya karty normal'nogo i anomal'nogo magnitnyh polei krupnyh regionov i vsei Zemli.

Dlya vydeleniya magnitnyh anomalii, svyazannyh s neodnorodnost'yu stroeniya kristallicheskoi obolochki Zemli, iz izmerennyh znachenii anomalii T vychitaetsya normal'noe geomagnitnoe pole, kotoroe predstavlyaet soboi summu polya odnorodnogo namagnichennogo shara i polya kontinental'nyh anomalii (sm. 4.1).

Osnovnoe naznachenie obshih magnitnyh s'emok - provedenie tektonicheskogo raionirovaniya, pozvolyayushee opredelit' kontury krupnyh strukturnyh elementov zemnoi kory: platform, geosinklinal'nyh oblastei, otdel'nyh blokov, glubinnyh razlomov, tektonicheski aktivnyh oblastei. Reshenie perechislennyh zadach provoditsya v komplekse s gravirazvedkoi i utochnyaetsya seismorazvedkoi.

Takim obrazom, obshie magnitnye s'emki pozvolyayut reshat' zadachi, svyazannye so stroeniem zemnoi kory, a takzhe sluzhat dlya resheniya takih obsheteoreticheskih zadach, kak proishozhdenie i razvitie Zemli i ee strukturnyh elementov, izuchenie haraktera magnitnogo polya na poverhnosti i ryada drugih zadach.

6.2.2. Paleomagnitnye issledovaniya.

Paleomagnitnye issledovaniya prednaznacheny dlya opredeleniya magnitnogo polya Zemli v otdalennye geologicheskie epohi putem izucheniya ostatochnogo namagnicheniya obrazcov gornyh porod (sm. 4.2.3). Kak otmechalos' vyshe, porody, soderzhashie ferromagnitnye mineraly (magnetit, titanomagnetit, gematit, pirrotin), obladayut svoistvom, namagnitivshis' v magnitnom pole Zemli v moment svoego obrazovaniya, sohranyat' magnetizm dolgoe vremya, nesmotrya na izmenenie intensivnosti i dazhe znaka vektora napryazhennosti geomagnitnogo polya v raione, gde oni zalegayut.

Izuchaya ostatochnuyu namagnichennost' obrazcov gornoi porody ( $J_{ r}$ ), mozhno ocenit' polozhenie geomagnitnogo polyusa vo vremya ee obrazovaniya, esli udalos' dokazat', chto $J_{ r}$ ne izmenilas' vsledstvie posleduyushei peremagnichennosti ili izmeneniya polozheniya porody v prostranstve, naprimer, vsledstvie tektonicheskih narushenii.

Pri obrabotke dostovernyh dannyh o $J_{ r}$ predpolagaetsya, chto vektor $J_{ r}$ proporcionalen i parallelen polnomu vektoru napryazhennosti drevnego (v moment obrazovaniya porody) magnitnogo polya ( $T_{ dr.}$ ). Krome togo, polagaetsya, chto eto pole sovpadaet s geocentricheskim osevym magnitnym dipolem. V rezul'tate paleomagnitnyh issledovanii polucheny sleduyushie vyvody.

Srednee polozhenie geomagnitnyh polyusov dlya promezhutkov vremeni v sotni tysyach let sovpadaet s geograficheskim polyusom, a magnitnyi dipol', sozdayushii geomagnitnoe pole, napravlen vdol' osi vrasheniya Zemli. Inogda oni rashodyatsya, kak eto nablyudaetsya v nastoyashee vremya. Etot fakt podtverzhdaetsya paleoklimaticheskimi dannymi.
Magnitnye polyusa v techenie geologicheskoi istorii Zemli peremeshayutsya po ee poverhnosti, chto mozhno ob'yasnit' izmeneniem polozheniya osi vrasheniya Zemli, chto takzhe podtverzhdaetsya paleoklimaticheskimi issledovaniyami. Naprimer, severnyi magnitnyi polyus v dokembrii byl na Zapadnom poberezh'e Severnoi Ameriki, v kembrii i silure - v raione Yaponskih ostrovov, v karbone i permi - na vostochnom poberezh'e Azii, nachinaya s neogena, polyus ostavalsya nedaleko ot sovremennogo.
Napravlenie ostatochnoi namagnichennosti gornyh porod v zavisimosti ot ih vozrasta inogda otlichaetsya na ${180}^\circ$ , chto svyazano s periodicheskim izmeneniem znaka magnetizma ili inversii polyusa na ${180}^\circ$ . Ustanovleno, chto primerno polovina issledovannyh porod imeet namagnichennost', protivopolozhnuyu sovremennomu magnitnomu polyu. Dlitel'nost' epoh magnetizma odnogo znaka, epoh polyarnosti menyalas' v istorii Zemli za poslednie 70 mln. let s periodichnost'yu ot 10 tysyach do 1 mln. let, a v bolee drevnie vremena - do neskol'kih desyatkov mln. let. Dostatochnyh obosnovanii inversii magnitnyh polei net.
Mestopolozheniya polyusov Zemli, opredelennye po obrazcam odnogo vozrasta, no vzyatyh s raznyh kontinentov (Evropa, Amerika, Avstraliya) otlichayutsya tem bol'she, chem bol'she vozrast porod. Eto ob'yasnyayut dreifom litosfernyh plit. Karty paleokontinentov v raznye geologicheskie epohi svidetel'stvuyut o raznyh napravleniyah ih peremeshenii, o rashozhdeniyah i stolknoveniyah materikov.
Gidromagnitnye s'emki okeanov vyyavili lineinye, znakoperemennye, polosovye geomagnitnye anomalii, simmetrichnye otnositel'no sredinno-okeanicheskih hrebtov (riftov). Eto, naryadu s paleomagnitnymi issledovaniyami, yavlyaetsya pryamym dokazatel'stvom razdvizheniya (spredinta) morskogo dna ot etih hrebtov.

V celom paleomagnitnye issledovaniya pomogayut reshat' problemu stroeniya i razvitiya Zemli, korrelyacii odnovozrastnyh porod (magnitostratigrafii), tektonicheskogo stroeniya otdel'nyh raionov, anizotropii osadochnyh porod na osnove ih paleomagnitnoi sloistosti, arheologii i dr.

6.3. Primenenie magnitorazvedki dlya kartirovaniya, poiskov i razvedki poleznyh iskopaemyh, izucheniya geologicheskoi sredy

Magnitorazvedka primenyaetsya dlya resheniya zadach regional'noi strukturnoi geologii, geologicheskogo kartirovaniya raznyh masshtabov, poiskov i razvedki zhelezorudnyh mestorozhdenii, poiskov mestorozhdenii rudnyh i nerudnyh iskopaemyh, ocenki geologo-petrologicheskih osobennostei i treshinovatosti porod, izucheniya geologicheskoi sredy.

6.3.1. Reshenie zadach regional'noi geologii.

V komplekse s drugimi geofizicheskimi metodami magnitorazvedku primenyayut dlya resheniya zadach regional'noi geologii i strukturno-tektonicheskogo raionirovaniya, t.e. vydeleniya takih regional'nyh struktur, kak kraevye mezhgornye progiby, antiklinorii i sinklinorii, zony razlomov, kontaktov porod raznogo sostava, svody i vpadiny kristallicheskogo fundamenta. Magnitorazvedka osobenno effektivna dlya kartirovaniya intruzivov i effuzivov, vydelyayushihsya vysokimi znacheniyami inducirovannoi ( $J_{ i} \approx \kappa T$ ) i ostatochnoi ( $J_{ r}$ ) namagnichennostei. V predelah kontinentov anomal'nye magnitnye polya v znachitel'noi stepeni opredelyayutsya sostavom kristallicheskogo fundamenta dokembriiskogo vozrasta i zavisyat ot $J_{ i}$ . V raionah s moshnym chehlom osadochnyh otlozhenii, kak pravilo, nemagnitnyh, "prozrachnyh" dlya magnitorazvedki, etim metodom kartiruyutsya anomal'no namagnichennye porody fundamenta. Anomal'nye polya okeanov obyazany preimushestvenno $J_{ r}$ , sozdayushei polosovye magnitnye anomalii raznogo znaka, parallel'nye riftovym zonam.

Harakterna tesnaya kachestvennaya svyaz' magnitnyh i gravitacionnyh anomalii: mestopolozhenie, prostiranie i obshaya forma etih anomalii chashe vsego sovpadayut. Odnako, v otlichie ot gravitacionnyh, magnitnye anomalii v bol'shei stepeni zavisyat ot magnitnyh svoistv i sostava porod, chem ot glubiny zaleganiya i formy struktur. Po etoi zhe prichine gravitacionnye i magnitnye anomalii odnogo raiona inogda ne sovpadayut drug s drugom.

6.3.2. Primenenie magnitorazvedki pri geologicheskom kartirovanii raznyh masshtabov.

Pri melkomasshtabnom geologicheskom kartirovanii v nastoyashee vremya primenyaetsya aeromagnitorazvedka. Aeromagnitnye s'emki yavlyayutsya kartirovochno-poiskovymi. S pomosh'yu nazemnyh magnitnyh nablyudenii vedutsya kak kartirovochno-poiskovye, tak i poiskovo-razvedochnye i razvedochnye s'emki. Karty $T_{ a}$ i $Z_{a}$ , ukazyvayut na formu i mestopolozhenie porod s povyshennymi magnitnymi svoistvami, dayut magnitnye harakteristiki razlichnyh grupp slabo magnitnyh porod. Osobenno chetko vyyavlyayutsya kontakty osadochnyh i magmaticheskih porod (pod nanosami), glubinnye razlomy, s kotorymi chasto svyazano vnedrenie magnitnyh porod, mestopolozheniya intruzii i effuzivnyh kompleksov, zhelezorudnye mestorozhdeniya. Materialy magnitnyh s'emok ispol'zuyutsya v kachestve osnovy dlya racional'noi postanovki geologo-s'emochnyh i poiskovyh rabot.

6.3.3. Primenenie magnitorazvedki dlya poiskov poleznyh iskopaemyh.

Poiski i razvedka zhelezorudnyh mestorozhdenii - zadacha, luchshe vsego reshaemaya magnitorazvedkoi. Issledovaniya nachinayutsya s provedeniya aeromagnitnyh s'emok masshtaba 1 : 100 000. Zhelezorudnye mestorozhdeniya vydelyayutsya ochen' intensivnymi (sotni i tysyachi gamm) anomaliyami $Z( T)$ . Detalizaciya anomalii provoditsya nazemnoi s'emkoi. Pri etom vedetsya ne tol'ko kachestvennaya, no i kolichestvennaya interpretaciya, t.e. ocenivaetsya glubina zaleganiya magnitnyh mass, prostiraniya, padeniya, razmery zhelezosoderzhashih plastov, a inogda po intensivnosti namagnicheniya dazhe kachestvo rudy.

Naibolee blagopriyatny dlya razvedki magnetitovye rudy, menee intensivnymi anomaliyami vydelyayutsya gematitovye mestorozhdeniya.

6.3.4. Poiski mestorozhdenii rudnyh i nerudnyh poleznyh iskopaemyh.

Magnitorazvedka primenyaetsya pri poiskah takih poleznyh iskopaemyh, kak polimetallicheskie, sul'fidnye, medno-nikelevye, margancevye rudy, boksity, rossypnye mestorozhdeniya zolota, platiny, vol'frama, molibdena i dr. Eto okazyvaetsya vozmozhnym blagodarya tomu, chto v rudah v kachestve primesei chasto soderzhatsya ferromagnitnye mineraly ili zhe oni sami obladayut povyshennoi magnitnoi vospriimchivost'yu. Krome togo, po dannym magnitnoi s'emki vyyavlyayutsya zony, blagopriyatnye rudoobrazovaniyu (sbrosy, kontakty i t.p.). Otlichnye rezul'taty poluchayutsya pri razvedke kimberlitovyh trubok, k kotorym priurocheny mestorozhdeniya almaza.

6.3.5. Izuchenie geologo-petrograficheskih osobennostei i treshinovatosti porod.

Izuchenie geologo-petrograficheskih osobennostei i treshinovatosti porod mozhet vypolnyat'sya mikromagnitnoi s'emkoi s gustoi set'yu (1 x 1, 3 x 3 i 5 x 5 m) nablyudenii i vysokoi tochnost'yu (do 1 nTl). Etot metod primenyaetsya dlya geologo-petrograficheskih issledovanii porod, zalegayushih na glubine do 10 - 20 m. V rezul'tate stroyatsya karty $Z_{ a}$ , a izodinamy provodyatsya cherez 2, 3, 5 nTl. Dalee provoditsya statisticheskaya obrabotka kart izodinam. Kazhduyu izoliniyu pazbivayut na otrezki dlinoi 5 - 10 mm. Dalee opredelyaetsya azimut kazhdogo iz nih, zatem po chislu otrezkov odinakovogo azimuta ( $n$ ) stroyat rozy napravleniya izodinam (po stranam sveta otkladyvayutsya otrezki dlinoi, proporcional'noi n, a koncy otrezkov soedinyayutsya). Maksimumami na nih vyyavlyayutsya zony preobladayushei treshinovatosti.

6.3.6. Izuchenie geologicheskoi sredy.

Pri izuchenii geologicheskoi sredy dlya resheniya inzhenerno-geologicheskih, gidrogeologicheskih, merzlotno-glyacio-logicheskih i ekologicheskih zadach magnitorazvedka ispol'zuetsya prezhde vsego na etapah kak obshego, tak i specializirovannyh vidov kartirovaniya. Vysokaya tochnost' sovremennyh polevyh magnitometrov (oshibki v opredelenii anomalii polya okolo 1 nTl) obespechivaet vozmozhnost' razdeleniya po litologii porod po stepeni ih nemagnitnosti. Detal'nye, v tom chisle mikromagnitnye, s'emki mozhno ispol'zovat' dlya izucheniya uchastkov pod otvetstvennoe stroitel'stvo s cel'yu litologo-petrograficheskogo raschleneniya porod i vyyavleniya ih treshinovatosti, razrushennosti, zakarstovannosti. Eti zhe metodiki mozhno primenyat' dlya vyyavleniya treshinno-karstovyh podzemnyh vod v skal'nyh porodah. Periodicheski povtoryaemye detal'nye s'emki opolznei, v kotorye zaglubleny metallicheskie sterzhni, obespechivayut vozmozhnost' opredeleniya napravleniya i skorosti ih dvizheniya. Imeyutsya polozhitel'nye primery kartirovaniya zalezhei podzemnyh l'dov (krupnyh ledyanyh vnutrigruntovyh tel i povtorno-zhil'nyh l'dov). S uspehom ispol'zuyutsya arheomagnitnye issledovaniya dlya resheniya nekotoryh arheologicheskih zadach. Detal'naya magnitnaya s'emka i kappametriya (polevye opredeleniya magnitnoi vospriimchivosti) nesut informaciyu o koncentracii gumusa i solei v pochvah, zagryaznennosti gruntov tyazhelymi metallami, othodami promyshlennyh proizvodstv, neftehimicheskimi produktami.

Nazad| Vpered

Publikacii s klyuchevymi slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora Publikacii so slovami: geofizika - Zemlya - zemnaya kora
Sm. takzhe: Voshod Zemli: video Udarnyi krater Manikuagan: vid iz kosmosa Zemlya i Luna: vid s drugoi storony Snezhnaya burya 1938 goda v Verhnem Michigane Polet nad nochnoi Zemlei – II Apollon-17: serp Zemli Samyi bol'shoi kamen' v nashei Solnechnoi sisteme Vse publikacii na tu zhe temu >>

Mneniya chitatelei [5]

Versiya dlya pechati

Astrometriya - Astronomicheskie instrumenty - Astronomicheskoe obrazovanie - Astrofizika - Istoriya astronomii - Kosmonavtika, issledovanie kosmosa - Lyubitel'skaya astronomiya - Planety i Solnechnaya sistema - Solnce