Магнітні аномалії

МАГНІ́ТНІ АНОМА́ЛІЇ — векторна різниця між реально існуючим на поверх­ні Землі та нормальним полями. Основним критерієм наявності М. а. є значні градієнти елементів земного магнетизму в даному регіоні. За роз­мірами та джерелами роз­різняють континентальні або світові М. а., які мають площу 10–100 тис. км². Найбільші з них — Пів­ден­но-Атлантична (Бразильська) — від­ʼємна, Східно-Сибірська, Канадська та Приантарктична — додатні. Повʼязані з неоднорідністю глибоких шарів земної кулі (недипольне поле), вони є частиною нормального магнітного поля Землі та мають близьку до ізометричної форму. Виділяються на фоні поля диполя. Центри ви­значають за екс­тремальними значе­н­нями Z-компонента магнітного поля Землі та за проходже­н­ням через нуль H-компонента магнітного поля Землі. Характерною рисою є так званий західний дрейф, тобто зміще­н­ня ізоліній світових аномалій на захід.

Пів­ден­но-Атлантична аномалія ві­дома як зона найбільшого ослабле­н­ня поля. У ній значе­н­ня поля на рівні моря такі, як на висоті 1000 км поза аномаліями. Вона впливає на потоки високо­енергетичних заряджених частинок у навколоземному космічному просторі. У ра­йоні аномалії внутрішній радіаційний пояс під­ходить най­ближче до поверх­ні Землі — виміряна на супутниках інтенсивність протонів на 4 порядки вища, ніж поза аномалією. Східно-Сибірська аномалія характеризується не тільки під­вищеною напруженістю, а й аномальним напрямком поля — спо­стерігається західне схиле­н­ня замість східного. У зоні Канадської аномалії роз­міщений пів­ден­ний геомагнітний полюс.

Регіональні аномалії (1–10 тис. км²) спричинені особливостями будови земної кори, пере­важно кри­сталічного фундаменту, або її історією (смугасті аномалії молодої океанічної кори). Протяжність регіональних аномалій становить десятки та сотні кілометрів, їх інтенсивність за­звичай на порядок менша за інтенсивність світових аномалій, але градієнт інтенсивності може досягати десятків і сотень нТл на кілометр, що на 2–3 порядки вище, ніж у світових аномалій. Регіональні аномалії від­ображають будову земної кори й особливості магнітних властивостей порід. Інтенсивність аномалій ви­значається магнітною сприйнятливістю та природною залишковою намагніченістю гірських порід, а також глибиною заляга­н­ня магнітних порід. Під­сумком ви­вче­н­ня й інтер­претації регіональних М. а. є створе­н­ня магнітної моделі кори даного регіону або кори даного типу. 

Регіональних аномалій досить багато: Гавайська, ра­йони Монголії, Західної Європи, район Зондських островів, акваторія Індійського океану та ін. Деякі аномалії використовують як пошукові ознаки великих родовищ корисних копалин (залізних руд) — напруженість магнітного поля Курської магнітної аномалії в 4 рази пере­вищує нормальну. Смугасті аномалії виникають у зонах спредингу середин­но-океанічних хребтів, а також у проміжних зонах між континентами й океанами. Локальні аномалії (сотні м² — сотні км²) об­умовлені неоднорідністю будови верх­ніх частин земної кори та часто повʼязані з покладами корисних копалин — гірських порід з під­вищеними величинами магнітних властивостей. Інтенсивність аномалій змінюється у широких межах залежно від величини намагніченості порід, їхнього обʼєму та глибини заляга­н­ня. Локальні аномалії майже не від­різняються від регіональних, тобто границя між ними умовна. До локальних аномалій здебільшого зараховують аномалії протяжністю від метрів до перших десятків кілометрів. Вони виділяються на тлі згладженого регіонального поля, їхні джерела роз­ташовані на порівняно невеликих глибинах і цим ви­значається їхня практична значимість. Інтенсивність локальних аномалій може бути будь-якою: від значень, що пере­вищують 10 000 нТл для магнетитових руд, до одиниць-десятків нТл в осадових товщах. Від­ʼємні М. а. об­умовлені перед­усім залишковою намагніченістю порід зворотної полярності.

Аномальне магнітне поле океанів від­різняється від регіональних аномалій континентів своєю лінійною впорядкованістю. Лінійні аномалії є основною частиною аномального поля всіх океанів. Їх особливості: 

• про­стягаються на тисячі кілометрів паралельно осьовим зонам спредингу; 
  
• чергува­н­ня позитивних і негативних аномалій, їхня протяжність, зміна інтенсивності близька до симетричної від­носно осі спредингу; 
  
• най­інтенсивніша позитивна аномалія часто знаходиться над віссю спредингу, інтенсивність аномалій досить швидко зменшується в міру від­дале­н­ня від рифту (перші 10 млн років, потім може знову зро­стати); 
  
• лінійне про­стяга­н­ня аномалій порушується транс­формними роз­ломами, при цьому вся система аномалій зсувається від­носно сусідніх ділянок, але не втрачає своїх закономірностей. 
  

Низка океанів має кілька систем лінійних аномалій, повʼязаних зі стародавніми осями спредингу. Частина аномального магнітного поля океанів повʼязана з окремими під­водними горами вулканічного походже­н­ня.

Регіональна складова аномального магнітного поля України від­ображає регіональні риси великих гео­структур, зокрема деяких блоків УЩ і накладених западин платформної частини, границю Східно-європейської платформи та неоднорідність земної кори в межах Гірського Криму та Карпат. Локальний компонент аномального магнітного поля від­биває склад і будову верх­ньої частини кори.

Викори­ста­н­ня локальних М. а. для пошукових цілей в Україні роз­почалося понад 100 років тому з від­кри­т­тям та подальшим ви­вче­н­ням Криворізького залізорудного басейну. Нині цю компоненту магнітного поля використовують як одне з надійних джерел інформації при геологічному картуван­ні порід, ви­вчен­ні складчастої та роз­ривної тектоніки, тектонічному ра­йонуван­ні, а в комплексі з регіональною компонентою та іншими геофізичними даними — для ви­вче­н­ня спів­від­ношень приповерх­невих і глибин­них структур літо­сфери. Остан­нє є важливим фактором для роз­робки пошукових критеріїв різних типів корисних копалин, зокрема й вуглеводнів. Особливе значе­н­ня має трасува­н­ня за даними аномального магнітного поля так званих наскрізних роз­ломів і транс­регіональних тектонічних зон, які досить часто є зонами активізації та концентрації корисних копалин. Динаміку аномального магнітного поля досліджують і з сейсмо­прогностичною метою.

Завантажити статтю