рсії. Потім, вектор поля починає повертатися так, що відповідні йому геомагнітні полюса перетинають екватор і досягають протилежного полюса. Під час цього руху напруженість поля падає до значень, що складають 20% і менше від стабільного стану поля. Потім поле відновлюється, приймаючи нормальне значення. Весь процес займає, за різними оцінками, від 5000 до 100 000 років (Merrill, МсЕ1hinnу, 1983)
Полярність, відповідну сучасному становищу геомагнітних полюсів називають прямою, протилежну їй - зворотною. Протягом останніх 160 років відбулося близько 300 інверсій геомагнітного поля. Остання з них відзначена близько 0.73 млн. Років тому.
3.2 Магнітні властивості гірських порід
Носіями палеомагнітного інформації в гірських породах є зерна мінералів, що відносяться до групи феромагнетиків - речовин, в яких атомні магнітні моменти розташовуються впорядковано. Залежно від виду упорядкування ферромагнетики поділяються на чотири класи (рис. 9). Зразки порід містять зерна феромагнетиків витягують з породи, щоб потім визначити в них напрямок, характер і, рідше, величину вектора залишкової намагніченості.
Рис. 9. Напрями магнітних моментів атомів: а- ферромагнетики, б- антиферомагнетики, в- феримагнетики, г- слабкі ферромагнетики (Молостовскій, Храмов, 1997)
Намагніченість феромагнетиків описується доменною структурою; обсяг феромагнетика розбивається на домени - області з різними напрямками намагніченості. У відсутність зовнішнього поля магнітні моменти доменів взаємно скомпенсовані. У процесі намагнічування тіла в слабких полях, спочатку відбувається зміщення доменних меж: домени, напрямок намагніченості яких ближче до напрямку зовнішнього поле, зростають за рахунок інших. У більш сильних полях, коли зразок досягає однодоменних стану, починається поворот векторів намагніченості до напрямку зовнішнього поля, поки всі вони не стануть йому паралельними; поле, в якому це досягається, називається полем насичення. Намагніченість речовини в цьому стані називається намагніченістю насичення Is. Якщо тепер зменшувати зовнішнє поле, то крива розмагнічування піде вище кривої намагнічування (рис. 10) і коли поле повністю зникне, намагніченість виявиться не рівною нулю - отримаємо залишкову намагніченість насичення Irs.
Рис. 10. Петля магнітного гистерезиса. (Молостовскій, Храмов, 1997)
Щоб намагніченість стала рівною нулю, необхідно докласти поле протилежного напрямку - це поле називається коерцитивною силою Hc. Якщо збільшувати поле в цьому напрямку, знову настане насичення. Аналогічно процес піде і в зворотному напрямку. Цикл цей називається магнітним гістерезисом, а його зображення (рис. 13) - петлею магнітного гистерезиса. Якщо поле слабкіше, ніж поле насичення то виходять приватні петлі магнітного гистерезиса. Виникаюча при цьому намагніченість називається нормальною або ізотермічної, а її частина після зняття поля - нормальної залишкової намагніченістю Ir. (Молостовскій, Храмов, 1997)
Природна намагніченість гірської породи в чому визначається магнітним полем Землі. Розрізняють індуктивну і залишкову намагніченість. Індуктивна, на відміну від залишкової, існує тільки в присутності магнітного поля. Сумарна намагніченість визначається за формулою:
=kH + Jr
де k - магнітна сприйнятливість; Jr - залишкова намагніченість; H - величина напруженості магнітного поля. У геологічних додатках палеомагнитологи використовують, як правила, залишкову намагніченість Jr.
Найпоширеніші з магнітних мінералів: 1) Магнетит (температура Кюрі 580 ° С) 2) Гематит (температура Кюрі 675 ° С) 3) тітаномагнетіт (температура Кюрі залежить від вмісту титану і заліза і змінюється від низьких температур до 580 ° С)
При нагріванні магнітного мінералу вище точки Кюрі залишкова намагніченість в ньому зникає. З іншого боку, при охолодженні магнітних мінералів нижче точки Кюрі в них у присутності зовнішнього магнітного поля виникає термоостаточной намагніченість.
Існують і інші види залишкової намагніченості: Ориентационная (осадова) намагніченість виникає при утворенні осадових гірських порід - при осадженні частинок магнітних мінералів або при переміщенні в ще рідкому осаді. Під впливом геомагнітного поля ці частинки орієнтуються подібно магнітним стрільцям.
Хімічна (кристаллизационная) намагніченість виникає в зовнішньому магнітному полі при хімічному зміні магнітного або спочатку немагнітного мінералу, наприклад при окисленні магнетиту до гематиту, коли разом із зникненням магнетиту зникає пов'язана з ним намагніченість і виникає хімічна намагніченість гематиту.
В'язка залишкова намагн...
