ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
|
ФНКЦ РР |
||
В результате исследований, выполненных в рамках проекта в 2013-15 г.г., получены новые данные о палеомагнетизме дна северного (хребет Рейкьянес) и южного сегментов Срединно-Атлантического хребта (САХ), позволяющие с новых позиций подойти к решению проблемы интерпретации аномального магнитного поля в океане и палеогеодинамической эволюции океанской литосферы, а также эволюции главного геомагнитного поля.
Проведен анализ аномального магнитного поля (АГП) полигона с координатами 58 град 10 мин - 58 град 40 мин с.ш., 31 град 00 мин – 32 град 20 мин з.д. и особенностей модели инверсионного магнитоактивного слоя (ИМАС) [Шрейдер и др., 1990]. Изучены палеоинформационные магнитные свойства более 40 образцов базальтов северного сегмента (хребет Рейкьянес) и южного сегмента САХ в области тройственного сочленения литосферных плит Буве, а также синтезированных магнезиальных титаномагнетитов. Установлена смесимость твердого раствора xMg2TiO4(1-x)FeFe2O4 при x=0.1-0.3, и распад на несколько фаз - при x=0.4-0.5. Выявлено, что носителем намагниченности при x>=0.4 является магнезиальный магнетит, образующийся при температуре выше точки Кюри магнетита. Естественная остаточная намагниченность (NRM) в этом случае будет термоостаточной природы и обладать высокой палеоинформативностью. Экспериментами по лабораторному воздействию одноосного и квазивсестороннего сжатия показано, что литостатическое давление в пределах мощности МАС 0,5 км оказывает незначительное влияние на NRM базальтов. Определана природа NRM 39 образцов базальтов САХ. Выявлено, что часть NRM базальтов является вторичной. Одна из вторичных компонент имела вязкую природу (VRM), вклад которой в NRM оказался невелик: (1-8) % в 33 образцах, и (15-28) % - в 6 образцах. Выявлена компонента химической природы (CRM). Показано, что виды остаточной намагниченности химической и термоостаточной (TRM) природы в океанских базальтах могут быть разделены в экспериментах "Телье", так как отличаются как по величине, так и по спектру блокирующих температур. Учет этой особенности позволило выделить из NRM первичную компоненту термоостаточной природы и повысить достоверность определения палеонапряженности геомагнитного поля (Ндр). Получено 16 достаточно надежных определений Ндр и виртуального дипольного магнитного момента Земли (VАDM): 7 определений по базальтам южного сегмента САХ и хребта Буве с известным возрастом 0.1-1 млн. лет и 9 определений по базальтам хребта Рейкьянес. Выявлены вариации интенсивности геомагнитного поля для эпохи Брюнес - Ндр =(17.5-42.5) А/м и Ндр =(18.9-52.6) А/м, соответственно. VADM=(3.3-8.0)*1022 Ам2 , определенные по базальтам южного сегмента САХ и хребта Буве, довольно хорошо согласуются с данными [J.E.T. Channell, 2009] изменения виртуального дипольного магнитного момента Земли за период 0-1 млн. лет. VADM=(3.3-4.5)*1022 Ам2 , рассчитанные по базальтам возрастом 1 млн. лет, показывают низкое значение виртуального дипольного магнитного момента Земли на границе Брюнес-Матуяма (0.988 млн лет). VADM=(3.4-9.6)*1022 Ам2 , определенные по базальтам хребта Рейкьянес, также довольно хорошо согласуются с данными [J.E.T. Channell, 2009], если оценить возраст образцов по удалению места их отбора от оси спрединга в модели инверсионного магнитоактивного слоя [Шрейдер и др., 1990]. VADM=(8.0±0.1)*1022 Ам2, определенная по NRM самого молодого базальта, отобранного с оси спрединга хребта Рейкьянес, близка к современной величине VDM Земли. Полученные нами результаты свидетельствуют о единых закономерностях развития процесса спрединга южного и северного сегментов САХ. Скорость спрединга в этих районах за 1,1 млн. лет существенно не менялась. Немонотонные изменения АГП в пределах осевой аномалии и структура инверсионного магнитоактивного слоя САХ в значительной степени определяются вариацией величины геомагнитного поля. Резкое падение NRM базальтов хребта Рекьянес возрастом 0,7-1,1 млн. лет обусловлено уменьшением интенсивности геомагнитного поля в период инверсии.
грант РФФИ |
# | Сроки | Название |
1 | 1 января 2013 г.-31 декабря 2013 г. | Палеомагнетизм дна осевой зоны сегментов Срединно-Атлантического хребта |
Результаты этапа: | ||
2 | 1 января 2014 г.-31 декабря 2014 г. | Палеомагнетизм дна осевой зоны сегментов Срединно-Атлантического хребта |
Результаты этапа: Исследована возможность определения палеонапряженности геомагнитного поля по естественной остаточной намагниченности (NRM) базальтов хребта Рейкьянес и южного сегмента Срединно - Атлантического хребта (САХ) в районе тройственного сочленения литосферных плит Буве. Были изучены свойства естественной остаточной намагниченности и созданных в лаборатории термоостаточной, химической и термохимической намагниченностей базальтов. Установлено, что химическая намагниченность в 2- 3 раза меньше по величине, чем термоостаточная и разрушается при более высоких температурах. Скорость разрушения химической намагниченности в экспериментах Телье-Кое в 3-5 раз ниже, чем скорость образования парциальной термоостаточной намагниченности. Эти результаты свидетельствуют о том, что путем исследования естественной остаточной намагниченности (NRM) с использованием метода Телье-Кое возможно разделение компонент намагниченности термоостаточной и химической природы.Применение этой методики позволило установить природу компонент естественной остаточной намагниченности 14 образцов коллекции базальтов хребта Рейкьянес и юга САХ и повысить достоверность определения палеонапряженности геомагнитного поля по NRM этих базальтов. Выявлено,что вклад химической компоненты в NRM исследованных базальтов южного сегмента САХ возрастом около 1 млн лет составляет от 60 до 80 %, возрастом 0.35 млн.лет - около 40%, возрастом 0.2 млн. лет - менее 10%. Достаточно надежные результаты (коэффициент качества q >5) определения палеонапряженности геомагнитного поля были получены по NRM 4-х образцов базальтов южного сегмента САХ и 4-х образцов базальтов с хребта Рейкьянес. По этим данным рассчитана величина виртуального дипольного магнитного момента Земли (Ндр). Величина палеонапряженности геомагнитного поля, определенная по базальтам хребта Рейкьянес, варьировалась в пределах Ндр=(21-44) А/м, величина виртуального дипольного момента - Мдр=(3,7-7,6) *10^22 Ам^2, по базальтам южного сегмента САХ - Ндр=(17-42) А/м, Мдр=(2,7-6,9) *10^22Ам^2. Значения Мдр, определенные нами, хорошо согласуются с данными изменения виртуального дипольного магнитного момента Земли за последние 800 тыс лет (модель VADM «PISO - 1500» Ндр=(2,5 - 15)•10^22А•м [J.E.T. Channell, 2009]). Это может свидетельствовать о том, что разброс в величинах палеонапряженности геомагнитного поля, определенных нами по образцам базальтов хребта Рейкьянес и юга САХ, может быть объяснен изменением интенсивности геомагнитного поля со временем. С целью определения влияния состава ферримагнитных зерен на палеоинформационные свойства естественной остаточной намагниченности океанских базальтов исследовано влияние магния на фазовое состояние и магнитные свойства синтезированного нами твердого раствора xMg2TiO4(1- x)FeFe2O4. При содержании магния x=0.1, 0.2, 0.3 выявлена смесимость твердого раствора. Замещение катионов двухвалентного железа катионами магния для этих составов повышает параметр решетки и стабильность состава к окислению. Следует ожидать рост палеоинформативности NRM с ростом концентрации магния в магнезиальном титаномагнетите. При x=0.4, 0.5 обнаружен распад на несколько фаз, одна из которых является магнезиальным магнетитом, который и определяет магнитные свойства при температурах выше комнатной. Так как эта реакция протекает при температурах выше точки Кюри магнетита, то естественная остаточная намагниченность такого состава имеет термоостаточную природу и будет достаточно палеоинформативна, так как магнезиальный магнетит является стабильным образованием. | ||
3 | 1 января 2015 г.-31 декабря 2015 г. | Палеомагнетизм дна осевой зоны сегментов Срединно-Атлантического хребта |
Результаты этапа: |
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".