За последний век прогресс в изучении наук и освоении новой техники достиг немалых высот, но, несмотря на это, на нашей планете все еще остались неизученные или плохо изученные места и явления, которым иногда свойственны необычные «побочные» эффекты. Магнитная аномалия – одно из них.
Магнитное поле Земли
Глубоко под нашими ногами, под толщей Земной коры находится то, что вот уже много миллиардов лет согревает планету Земля изнутри – огромный океан вязкой раскаленной магмы. Эта магма состоит из множества веществ, в том числе и из металлов, которые очень хорошо проводят электрический ток. На всей планете под поверхностью Земли движутся микроскопические электроны, создавая электрическое, а с ним и магнитное поле.
Перемещение геомагнитных полюсов
Магнитное поле Земли имеет два полюса: Северный геомагнитный полюс (находится в южном полушарии планеты) и Южный геомагнитный полюс (находится в северном полушарии планеты). Одно из самых широко известных необычных явлений, касающихся магнитного поля Земли – это географическое передвижение геомагнитных полюсов.
Дело в том, что на магнитное поле воздействует сразу несколько факторов, способствующих его нестабильному положению. Это и взаимодействие с осью вращения Земли, и различное давление земной коры на разных участках планеты, и приближение/удаление космических тел (Солнца, Луны), и, в большей степени, передвижение магмы.
Поток магмы представляет собой гигантскую мантийную реку, которая движется под воздействием солнечной радиации и вращения Земли с запада на восток. Но, поскольку размеры этой реки огромны, она, как и обычная река, не может двигаться стабильно ровно. Конечно, в идеальных условиях русло мантийной реки должно бы проходить вдоль экватора. В этом случае географические и магнитные полюса Земли совпадали бы. Но природные условия таковы, что во время движения магма ищет зоны наименьшего сопротивления потоку (зоны низкого давления коры) и продвигается к ним, сдвигая при этом магнитное поле и геомагнитные полюса.
Магнитные аномалии
Нестабильность мантийной реки влияет не только на магнитные полюса, но и на возникновение особых зон, названных «магнитными аномалиями». Магнитные аномалии не имеют постоянного месторасположения, могут становиться сильнее/слабее, различаются размерами и причинами возникновения.
Самое распространенное явление – локальные магнитные аномалии (менее 100 квадратных метров). Они встречаются везде, расположены в хаотичном порядке и возникают, в основном, под воздействием месторождений полезных ископаемых, расположенных слишком близко к поверхности Земли.
Другие магнитные аномалии – региональные (до 10 000 квадратных километров). Они возникают вследствие изменения магнитного поля. Их размер и сила зависит от строения земной коры в данной местности. Например, при переходе равнинной местности в гористую, происходит резкий подъем земной коры, как на поверхности Земли, так и под ней. При таком изменении рельефа, скорость движения потока магмы резко увеличивается, частицы вещества сталкиваются друг с другом и возникают колебания в магнитном поле. Одни из самых известных региональных аномалий – Курская и Гавайская.
Самыми крупными являются континентальные магнитные аномалии (площадью более 100 000 квадратных километров). Они обязаны своим возникновением разломами коры Земли и воздействием земной оси. Например, Восточносибирская аномалия вследствие сдвига земной оси именно в эту сторону. Вдобавок, горные хребты разделили мантийную реку на два рукава, текущих в разных направлениях, вследствие чего стрелка компаса будет иметь в этом районе в западное склонение. У берегов Канады складывается другая ситуация. Там находится огромная площадь соприкосновения мантийной реки с корой Земли, вследствие которой возникает напряженность магнитного поля, которая, в свою очередь, оттягивает ось Земли на себя.
Однако самая интересная магнитная аномалия находится на юге Атлантического океана. Магнитная река там поворачивает в противоположную сторону, тем самым меняя магнитное поле таким образом, что эта область противоположна остальному южному полушарию. Эта аномалия знаменита тем, что несколько раз у космонавтов, пролетающих над ней, ломалась мелкая электроника.
Магнитные аномалии разбросаны по всей планете, не имеют постоянного расположения, они появляются и исчезают, становятся сильнее или слабее. Помимо всего прочего, годы исследований показали, что геомагнитное поле планеты слабеет, а магнитные аномалии становятся все сильнее.
Геофизическая наука располагает мощными средствами изучения структуры и вещественного состава земной коры, отражающиеся в особенностях геофизических полей. Эти особенности связаны с физической неоднородностью земной коры и верхней мантии в латеральном и радиальном направлениях. Одним из самых наглядных и распространённых способов изображения распределения физических неоднородностей, фиксируемых геофизическими приборами на поверхности Земли, является картографическое изображение изучаемых явлений и объектов.
В каждой точке Земли и околоземного пространства с помощью приборов обнаруживается действие магнитных сил, которые характеризуются величиной силы и направлением её действия. Пространство, в котором обнаруживается действие магнитных сил, называется магнитным полем. Магнитное поле Земли имеет сложную структуру, изучением которой занимается наука магнитометрия. Геомагнитное поле является суммой многих составляющих сил, различных по природе. Отдельные части суммарного геомагнитного поля, природа которых связана с распределением горных пород в земной коре, изучаются с помощью магнитного метода разведки - магниторазведки. Магнитное поле – единственное из геофизических полей, история которого записана на поверхности Земли. Горные породы обладают способностью сохранять намагниченность, приобретённую ими в момент их образования. Распределение магнитного поля на поверхности Земли отражает как структуру главного (нормального) геомагнитного поля, которое генерируется в жидком ядре Земли, так и магнитное поле, создаваемое породами земной коры и верхней мантии, которые приобретают намагниченность под воздействием главного геомагнитного поля.
В России в XVIII – XIX вв. изучением магнитных явлений и магнитными измерениями занимались Н. М. Симонов, М.В. Ломоносов, предложивший организовать в России магнитные обсерватории для стационарного изучения магнитного поля. Д. И. Менделеев был инициатором первых магнитных съёмок для геологических целей на Урале. В 1778–1779 гг. академиком И. Б. Иноземцевым была открыта уникальная Курская магнитная аномалия (КМА). Директор Главной геофизической обсерватории М. А. Рыкачёв был инициатором проведения магнитной съёмки всей территории России для геологических целей по единому плану. Съёмка была начата в 1910 г и продолжалась до 1914 г Так было положено начало наземной магниторазведке. В 1934 г профессор А. А. Логач сконструировал первый в мире прибор, непрерывно измеряющий магнитное поле с самолёта. К настоящему времени аэромагниторазведкой успешно изучена вся территория России.
Изучение функциональных связей между источниками поля и создаваемыми ими аномалиями является одним из основных элементов геологической интерпретации геофизических материалов. Аномальное магнитное поле обусловлено неоднородно намагниченными горными породами, залегающими на разной глубине, и связано в основном с образованиями консолидированной земной коры. Магнитные свойства пород зависят от многих факторов: величины намагничивающего поля, температуры, давления, их вещественного состава, способа и времени намагничивания. Наблюдаемое аномальное магнитное поле, отнесенное к некоторой плоскости над поверхностью Земли, определяемой зависимостью от высоты полета при измерениях с самолета, отражает в основном суммарный эффект от отдельных магнитных источников. Магнитные свойства горных пород обусловлены остаточной и индуктивной намагниченностью. Считается, что остаточная намагниченность горных пород отличается большей неоднородностью как по направлению, так и по величине по сравнению с индуктивной, которая обладает общей однородностью, поскольку ее направление обусловлено направлением главного магнитного поля. Способность горной породы намагничиваться под действием внешнего магнитного поля определяется, как известно, содержанием ферромагнитной фракции.
Аномальное магнитное поле характеризуется структурными и количественными признаками. Структурные признаки, отражающие морфологию поля, - простирание, форма, размеры, протяженность и дифференцированность аномалий; количественные признаки - интенсивность (амплитуда), порядок аномалий (ранжирование по интенсивности), их градиенты. По конфигурации изолиний выделяются аномалии линейные (с вытянутыми в плане очертаниями и четко выраженным преобладанием большой оси - Рязано-Саратовская аномальная зона) и нелинейные, подразделяющиеся на изометрические и неправильные, имеющие сложную конфигурацию.
Аномалии группируются в системы, образуя аномальные области, зоны, полосы, участки и т. д., подразделяющиеся в главных характерных чертах по преобладающему типу аномалий на линейные и мозаичные.
Линейные системы в большинстве случаев представляют собой весьма протяженные, прямолинейные или дугообразные, аномальные зоны и пояса, образующиеся в основном линейными аномалиями. Нередки случаи, когда линейные системы формируются изометрическими и неправильной формы аномалиями, располагающимися цепочками или кулисообразно и вытягивающимися вдоль общего простирания данной аномальной системы. Аномальные зоны зачастую группируются в серии того или другого знака, образуя полосы, что дает право выделять зоны по знаку (положительные и отрицательные), а также делить их на линейные и полосовые. Положительные аномальные зоны имеют, как правило, повышенную (по абсолютному значению) интенсивность напряженности поля по сравнению с интенсивностью сопряженных отрицательных зон (аномальные зоны Анабарского щита).
Наряду с четко выраженной линейностью, в случае, когда изолинии по мере увеличения или уменьшения интенсивности поля повторяют друг друга на большом протяжении и имеют выдержанный поперечный размер, повсеместно встречаются аномальные зоны обоих знаков, расширяющиеся или сужающиеся и состоящие из отдельных аномалий или цепочек аномалий, объединенных общим фоновым значением напряженности поля невысокой интенсивности (аномальные зоны Волго-Камской антеклизы).
Помимо вышеописанных видов зональности поля, встречается зональность кольцевая или почти кольцевая, когда положительные аномалии, зачастую высокой интенсивности, окаймляют по окружности участок отрицательного поля (Оленёкская и Онежская аномалии).
Мозаичные системы образуются преимущественно изометрическими и неправильными по форме аномальными областями и участками, представляющими собой совокупности в основном хаотически расположенных отдельных положительных и отрицательных аномалий различной интенсивности.
Результаты многочисленных исследований закономерностей распределения поля, изучение магнитных свойств горных пород, размеров и форм аномалий показывают, что большая часть аномалий обусловлена широко распространенными, глубоко метаморфизованными породами, гранитоидами, вулканогенными образованиями. Меньшая часть аномалий связана с интрузиями основного, ультраосновного и щелочного составов. В ряде случаев аномалии фиксируются над контактами различно намагниченных объектов, над зонами разрывов, над зонами различной минерализации и т. п.
Анализ структуры поля показывает, что разные его типы соответствуют конкретным тектоническим подразделениям. Линейный тип поля характерен для склонов крупных антиклинальных структур, синклинальных областей и прогибов. Линейные аномалии зачастую обтекают, обрамляют участки мозаичного поля, приуроченного, как правило, к стабилизированным участкам земной коры. Пластовые интрузии диабазов и базальтов при значительной мощности обусловливают линейно вытянутые цепочки аномалий. Зоны разломов, выполненные интрузиями ультраосновного и основного составов, также выделяются аномальными зонами.
Аномальное магнитное поле Арктического шельфа характеризуется сочетанием изометрических и линейных аномалий. Размеры изометричных аномалий колеблются от 250 до 700 км Линейные аномалии пространственно тяготеют к прибрежным частям материка. Существенными элементами морфологии аномального магнитного поля шельфа являются зоны нарушения основной структуры поля - это узкие линейные зоны, выделяемые по смене региональных особенностей аномального магнитного поля; по нарушениям корреляции магнитных аномалий (смещению осей, изменению градиента аномалий или их ориентировке в пространстве).
Установлено, что полосовые аномалии наблюдаются на продолжении срединно — океанического хребта. Зоны перехода шельфа к океану характеризуются сложной морфологией поля, и закономерностей в их распределении не установлено. В некоторых случаях магнитные аномалии, наблюдаемые на шельфе, прямо продолжают известные аномалии на материке (южная часть и устье рек Индигирки и Колымы).
Сводные мелкомасштабные карты аномального магнитного поля применяются исследователями для решения широкого круга региональных геологических задач: разломной , тектонического районирования, глубинных построений, выявления закономерностей размещения магнитоактивных образований и их связей с геологическими объектами и вещественным составом. Сводные карты аномального магнитного поля являются основой для создания геологических карт, широко используются при разработке глобальных геотектонических и других концепций. Карты аномального магнитного поля используются также для установления связи металлогенической специализации крупных блоков и отдельных металлоносных зон с глубинным строением , для изучения зон активизации и стабилизации, изучения регионального метаморфизма.
Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях:
В. В. Орлёнок, доктор геолого-минералогических наук
Реальное магнитное поле, наблюдаемое на поверхности Земли, отражает суммарный эффект действия различных источников. Основной вклад в геомагнитное поле, как мы видели, дают поле эксцентричного диполя и его недипольные составляющие, источники которых расположены во внешнем ядре Земли. К этому главному полю добавляется поле, вызванное намагниченностью пород земной коры, которое суммируется с магнитным полем внеземного происхождения. Таким образом, полный вектор магнитного поля Т складывается из нескольких компонентов: поля диполя То, недипольного поля Тн, поля, обусловленного намагниченностью верхних слоев земной коры DТа, внешнего поля Твн и поля вариаций dТ:
Т = Т0 + Тн + Твн + DТа + dТ. (VI.18)
Поле, представляющее собой сумму векторов Т0 и Тн, называется главным полем. Поле, обусловленное вектором DТа, называется аномальным полем. В свою очередь аномальное поле складывается из регионального DТр и локального DТл полей. Первое из них вызвано глубокими магнитными неоднородностями в низах коры и верхней мантии, второе – неглубоко залегающими телами.
Сумма векторов главного и внешнего поля с вычетом вариаций называется нормальным полем:
Тп = Т0 + Тн + Твн – dТ. (VI.19)
Отсюда видно, что для получения значения аномальной составляющей необходимо из полного вектора Т вычесть нормальную составляющую Тп:
DТа = Т – Тп. (VI.20)
В большинстве случаев при интерпретации материалов магнитных исследований важно знать величину нормальной составляющей геомагнитного поля. Для этих целей обычно используются карты нормального магнитного поля, составляемые регулярно на весь земной шар или его крупные регионы. Зоны, где наблюдаемое поле резко отличается от поля однородно намагниченного шара, называются аномалиями DТ. Центры аномалий совпадают с материковыми массивами. Их так же, как и материков, шесть. Поэтому эти аномалии называются материковыми.
Расчеты показывают, что источники материковых аномалий находятся на глубине порядка 0,4 земного радиуса, т.е. под кромкой мантии.
Любопытно, что остаточное аномальное поле DТ во многом совпадает с полем недипольной составляющей. По данным Ю.Д. Калинина, магнитный момент этих диполей равен 0,3×102 СГС, что составляет около 4% магнитного момента от основного диполя. Эти данные хорошо согласуются с наблюдаемым спектром изменения геомагнитного поля.
Обычно обнаруживаются два вида аномалий: аномалии, ширина которых составляет несколько тысяч километров, и аномалии шириной менее 100 км. Поскольку размеры и ширина аномалии пропорциональны глубине залегания источника, то приведенные данные свидетельствуют, что крупные материковые аномалии вызваны источниками, залегающими на большой глубине, порядка половины земного радиуса. Небольшие аномалии вызваны источниками, залегающими не глубже нескольких десятков километров, порядка 40 – 60 км. Следовательно, ниже этой глубины температура превышает 580°С, т. е. выше точки Кюри для магнетита. Поэтому породы на этой глубине немагнитны. Следовательно, между глубинами 60 – 2900 км никаких источников магнитных аномалий нет. Это чрезвычайно важный вывод. Он служит указанием на то, что отмеченные два типа геомагнитных полей отражают не только два уровня залегания магнитовозмущающих зон, но и их существенно различную природу. Поле верхней зоны – это статическое поле, обусловленное преимущественно остаточным намагничиванием пород. Поле внешнего ядра – это меняющееся в пространстве и времени поле, формирование которого связано с вращением Земли.
В 2000 году группа «Магнитная Аномалия» подписывает контракт с компанией Real Records и в свет выходит дебютный альбом «Облака в помаде». Над этой пластинкой вместе с аномалией работали музыканты групп «Мумий тролль» и «Моральный кодекс». Спустя два года «Магнитная Аномалия» выпускает второй альбом «В Изумрудах». На этот раз совместно с CD-Land Records. . В 2005 году «Магнитная Аномалия» разрывает … Читать всё
В 2000 году группа «Магнитная Аномалия» подписывает контракт с компанией Real Records и в свет выходит дебютный альбом «Облака в помаде». Над этой пластинкой вместе с аномалией работали музыканты групп «Мумий тролль» и «Моральный кодекс». Спустя два года «Магнитная Аномалия» выпускает второй альбом «В Изумрудах». На этот раз совместно с CD-Land Records. . В 2005 году «Магнитная Аномалия» разрывает контракты и с Real Records и с CD-Land и начинает запись нового альбома. В 2007 году вышел первый интернет-альбом группы Магнитная Аномалия «Солнце». Если вы хотите знать о МА больше заходите на сайт
На настоящий момент состав группы выглядит так:
Антон Вартанов – Вокал, Гитара
D-Mon – Бас
Johnny – Барабаны
Согласно наблюдениям ученых, приближается период необычно высокого уровня сейсмической и вулканической активности . Как оказалось, за последние 40 лет движение магнитных полюсов ускорилось почти в 5 раз из-за изменений энергетики земного ядра.
Геофизики объясняют это резким увеличением внутренней энергетики ядра Земли: усиливается движение потоков в мантии, что приводит к сдвигам литосферных плит. На границах этих плит или в местах тектонических разломов магма рвётся наружу, вызывая землетрясения и извержения вулканов.
И если Северный магнитный полюс последние 400 лет находился на территории Канадского арктического архипелага, то теперь он вышел за пределы Канады. Магнитный полюс со второй половины ХХ века дрейфует в сторону Таймыра. Можно сказать, что он с все возрастающей скоростью движется к берегам Сибири. Возможно, магнитный полюс притягивается Восточно-Сибирской магнитной аномалией, ведь она одна из крупнейших в мире аномалий, наряду с Канадской, Приантарктической и Бразильской.
Происхождение мировых аномалий обусловлено движением потоков магмы. Поэтому магнитное напряжение Восточно-Сибирской аномалии будет только увеличиваться, что в свою очередь приведет к росту тектонической активности. Хотя аномалия находится в нижнем течении Лены и Енисея, в Забайкалье от ее влияния наблюдается значительное магнитное склонение (магнитная стрелка на компасе отклоняется от истинного направления на магнитный полюс Земли). Излишне напоминать, что к числу регионов с повышенной сейсмичностью традиционно относится и Бурятия, ведь Байкал является разломом земной коры, который постепенно расширяется.
Более того, согласно теории ученого Геннадия Ершова, один из мощных мантийных потоков, вызывающий Восточно-Сибирскую аномалию, проходит как раз под озером Байкал и устремляется в сторону Японии. Поток раскаленной лавы течет относительно спокойно под Западно-Сибирской равниной. Но когда поток входит под своды Среднесибирского плоскогорья в междуречье Енисея и Лены, напряженность магнитного поля значительно повышается – до 60 тыс. нанотесла. Это рекордная для Земли «концентрация магнитной энергии». А вот на юге мантийную реку прижимают Саянские горы.
По геофизическим оценкам, Восточно-Сибирская аномалия погружена в глубины мантии Земли (более 1 тыс. км) и простирается вверх над земной поверхностью на высоту до 3 тыс. км. Это своеобразная «магнитная антенна» нашей планеты, наряду с тремя другими мировыми магнитными аномалиями участвует в изменении общепланетного геомагнитного поля.
Надо отметить, что на Байкале существуют собственные локальные магнитные аномалии. Например, в районе подводного Академического хребта они достигают 400 гамм. Магнитное склонение на Байкале неодинаково в различных его районах. Оно изменяется от 2,2° в южной котловине до 5,2° – в северной.
Причины и виды магнитных аномалий
Магнитные аномалии на Земле делятся на локальные, региональные и континентальные. Локальные (местные) магнитные аномалии обусловлены залеганием полезных ископаемых, особенно железных руд, в верхних частях коры или особенностями намагниченности поверхностных пород.
Региональные магнитные аномалии связаны с особенностями строения земной коры – в первую очередь строением кристаллического фундамента.
Континентальные (крупномасштабные) магнитные аномалии вызваны особенностями движения потоков вещества в раскаленном железном ядре Земли, создающем ее магнитное поле.
Геомагнитные бури
Отклонения магнитного поля происходят медленно и плавно. Но бывает, что изменения происходят всего за несколько часов. Такие явления называются магнитными или геомагнитными бурями. Они длятся от нескольких часов до нескольких суток. Чаще случаются в периоды повышенной солнечной активности. После вспышки на Солнце, когда от его поверхности отрывается протуберанец, потоки солнечного ветра несутся до окрестностей Земли и вторгаются в магнитное поле нашей планеты.
Недаром о магнитных бурях предупреждают в новостях и прогнозах погоды – они способны отрицательно влиять не только на работу электроники и радиосвязи, но и на самочувствие людей.
Более половины населения Земли реагирует на магнитные бури, причем, около 10 % из них - молодые люди. Многие люди начинают реагировать за день-два до начала магнитной бури, то есть в момент вспышек на самом Солнце.
Во время магнитных бурь у людей снижается выработка гормона меланина, отвечающего за устойчивость к стрессовым ситуациям. У эмоционально неуравновешенных людей в дни магнитных бурь могут быть головокружения, нервные срывы. Весной и осенью количество магнитных бурь, как правило, увеличивается. В среднем они случаются 2-3 раза в месяц.
Люди с сердечно-сосудистыми заболеваниями хуже переносят магнитные бури. Из 89 тыс. случаев инфаркта миокарда, зарегистрированных в московских больницах за три года, 13% были связаны с неблагоприятной геомагнитной обстановкой. Поэтому ученые предложили оборудовать машины скорой помощи приборами, регистрирующими возмущение магнитного поля Земли.
Даже здоровым людям при недомогании в магнитную бурю нужно уменьшить физические нагрузки, улучшить психоэмоциональный фон (можно принять препараты валерианы), усилить дозу природных антиоксидантов - например, пить в этот день больше зеленого чая. Если работа сидячая, периодически ходите по комнате, выполняйте простые физические упражнения, при физической - время от времени присаживайтесь.
Воздействие на живые организмы
Не так давно наука выявила, что магнитные аномалии воздействуют на живую природу. Так, урожай в населенных пунктах, расположенных около зоны магнитной аномалии, на 10-15% ниже, чем вдали от этой зоны.
В настоящее время уже доказано то, что рост и развитие сельскохозяйственных культур зависит от мест их выращивания относительно магнитной зоны.
Обнаружено, что в отсутствии прочих ориентиров, животные при движении ориентируются по силовым линиям магнитной зоны нашей планеты. В частности, именно так птицы находят верное направление при полете особенно при сезонных перелетах из дальних стран – ведь стаи птиц летят и ночью, когда нет видимых ориентиров. Внутри у них находится своеобразный компас, улавливающий направление магнитного поля земли. Внутренним компасом можно объяснить и случаи, когда домашние животные – собаки или кошки, по разным обстоятельствам оказавшиеся вдалеке от своих хозяев, находили их. Они возвращались, совершая путешествие порою в сотни километров – хотя увезти их могли в закрытом вагоне, где не видно направления.
Участки Земли с постоянными магнитными аномалиями представляют собой места повышенной нагрузки на здоровье людей. Но так случилось, что на территориях аномалий часто видят НЛО, что привлекает туристов, жаждущих приключений. Следует помнить, что подобные места, по народным поверьям, издавно считаются гиблыми.
Алексей Дармаев