Магнитостратиграфический метод

Является чрезвычайно распространенным в настоящее время геофизическим методом, применяемым в стратиграфии. По своей природе он принципиально отличается от рассмотренных литостратиграфических. Для его использования необходимо присутствие в исследуемой породе минералов ферромагнетиков.

Метод, обычно называемый палеомагнитным, заключается в восстановлении истории геомагнитного поля Земли, закрепленной в векторах естественной остаточной намагниченности (Jn) горных пород. Он создан в 1953-1958 гг. нашим соотечественником профессором А.Н.Храмовым.

«Теоретические предпосылки использования палеомагнитного метода в стратиграфии следующие.

1. Горные породы при своем образовании намагничиваются по направлению геомагнитного поля того места и времени, где они образовались (гипотеза фиксации).

2. Приобретенная первичная намагниченность сохраняется (хотя и частично) в породе и может быть выделена (гипотеза сохранения).

3. Геомагнитное поле, осредненное за дюбые промежутки времени порядка 1 млн. лет – палеомагнитное поле – является полем диполя, помещенного в центр Земли и ориентированного по оси ее вращения (гиптеза центрального осевого диполя). (Храмов в «Практической стратиграфии», 1984).

Фактическим основанием использования палеомагнитного метода служат два обстоятельства.

1. Минералы-ферромагнетики распределяются в породе ориентированно по геомагнитному полю. В магматических и метаморфических породах такая ориентация кристаллам, в осадочных образованиях – это обломки, содержащие железо…

…После ряда аналитических операций над ориентированными в пространстве образцами с ферромагнетиками удается выделить направление вектора первичной намагничеснности (J⁰n), соответствующее времени образования породы. Основным результатом анализа является возможность расчленения разреза на последовательные элементы, обладающие различными направлениями J⁰n, таким образом решается первая задача стратиграфии….

…2. Обстоятельством, которое позволяет решать вторую задачу стратиграфии – корреляцию, служит замечательная способность нашей планеты производить инверсии геомагнитного поля, т.е. обращение полярности или смены положений магнитных полюсов…

..В результате в осадочной оболочке земной коры возникли части разреза прямой и обратной намагниченности. Толщи с прямой полярностью (N-зоны) формировались, когда положение магнитных полюсов примерно соответствовало современному, с обратной полярностью (R-зоны) – когда положение полюсов было обратным (южный вместо северного). Границами N-зон и R-зон являются геомагнитные инверсии. В связи с тем, что положение магнитных полюсов в одно и то же время едино для всей планеты, палеомагнитные корреляции являются одними из наиболее надежных. Профессор Сан-Диегского университета М.К.Маршалл установил, что геомагнитная инверсия происходит в течение примерно 2000 лет. Это событие можно считать мгновенным для геологической истории, несомненно более скоростным, чем эволюция самых быстроэволюцинирующих видов организмов. Поэтому индентификация в разрезах одних и тех же палеомагнитных зон и доказательство, что это та же самая зона, что и выявленная в другом разрезе, является основанием для проведения синхронных границ…

..Данный метод завоевывает все большее признание. Однако на современном этапе глобальные сопоставления разрезов по палеомагнитным данным часто затруднены. Главной причиной этого является обилие перерывов в осадконакоплении, которые стирают палеомагнитную летопись, тем самым исключая из палеомагнитной последовательности важные геомагнитные инверсии и делая разрезы трудно сопоставимыми во многих случаях. Ограничение метода состоит еще и в том, что он очень трудоемкий, сложный и дорогой. Палеомагнитные исследования должны непременно сопровождаться палеонтологическими и палеофлористическими датировками по методике образец-в-образец. Причем чем больше разных биозональных последовательностей будет построено, тем достовернее будут стратиграфические результаты, основанные на сопоставлении лито-, био- и магнитостратиграфических данных» (цит. по Прозоровскому, 2003, с. 125-127).

Магнитополярные единицы имеют свою иерархию, которая закреплена в «Стратиграфическом Кодексе России» (2006, с. 45-46): «Магнитостратиграфические подразделения — это совокупности горных пород в их первоначальной последовательности, объединенные своими магнитными характеристиками, отличающими их от подстилающих и перекрывающих слоев. Среди магнитостратиграфических подразделений по принципу обоснования различают магнитополярные и магнитные…

..Магнитополярные (палеомагнитные) подразделения основаны на магнитных параметрах, отражающих характеристики изменения геомагнитного поля во времени: изменения (обращения) полярности поля (инверсии, экскурсы), его напряженности, координат палеомагнитных полюсов и др. При этом главной характеристикой и основным критерием выделения является полярность геомагнитного поля. Среди магнитополярных подразделений различают общие, региональные и местные…

..Магнитные подразделения не имеют в своей основе изменений геомагнитного поля и выделяются по совокупности численных магнитных характеристик (по значениям магнитной восприимчивости, остаточной намагниченности, по параметрам магнитного насыщения и др.). Магнитные подразделения относятся к региональным и местным…

…Магнитополярными подразделениями являются магнитозоны полярности (магнитозоны, зоны полярности) — совокупности геологических тел в первичной последовательности залегания, объединенных присущей им магнитной полярностью, отличающей их от подстилающих и перекрывающих слоев. Магнитная полярность геологических тел определяется первичной составляющей их естественной остаточной намагниченности, совпадающей с полярностью палеомагнитного поля…

..Таксономическая шкала общих магнитополярных подразделений (магнитозон) состоит из следующих соподчиненных единиц, которым соответствуют таксономические единицы магнитохронологической шкалы: