Подпишитесь на наши новости
Вернуться к началу с статьи up
 

МАГНИ́ТНЫЕ АНОМА́ЛИИ

  • рубрика

    Рубрика: Физика

  • родственные статьи
  • image description

    В книжной версии

    Том 18. Москва, 2011, стр. 371

  • image description

    Скопировать библиографическую ссылку:




Авторы: Ю. П. Цветков

МАГНИ́ТНЫЕ АНОМА́ЛИИ, от­кло­не­ния зна­че­ний ин­дук­ции маг­нит­но­го по­ля Зем­ли (МПЗ) от её нор­маль­но­го рас­пре­де­ле­ния. М. а. мо­гут быть как от­ри­ца­тель­ны­ми, так и по­ло­жи­тель­ны­ми. Ве­ли­чи­на М. а. обыч­но но­ми­ни­ру­ет­ся в на­но­тес­ла (нТл). В со­от­вет­ст­вии с фи­зич. ис­точ­ни­ка­ми при­ня­то вы­де­лять ми­ро­вые (кон­ти­нен­таль­ные) и кóровые М. а. По­след­ние на­зы­ва­ют так­же ано­маль­ным МПЗ или про­сто М. а. Зна­че­ния М. а. оп­ре­де­ля­ют­ся по ре­зуль­та­там на­зем­ных (в т. ч. мор­ских), аэ­ро­маг­нит­ных, аэ­ро­стат­ных и спут­ни­ко­вых маг­нит­ных съё­мок.

Ми­ро­вые М. а. на по­верх­но­сти Зем­ли за­ни­ма­ют ог­ром­ные про­стран­ст­ва, срав­ни­мые с тер­ри­то­рия­ми кон­ти­нен­тов (см. кар­ту ин­дук­ции маг­нит­но­го по­ля Зем­ли к ст. Зем­ной маг­не­тизм). При вы­чис­ле­нии ми­ро­вых М. а. под нор­маль­ным зна­че­ни­ем ин­дук­ции по­ни­ма­ют ве­ли­чи­ну ин­дук­ции ди­поль­но­го МПЗ. Про­ис­хо­ж­де­ние ми­ро­вых М. а. свя­за­но с сис­те­ма­ми элек­трич. то­ков, про­те­каю­щих, как по­ка­зы­ва­ют рас­чё­ты, на глу­би­нах ок. 0,5 ра­диу­са Зем­ли. Эти М. а. об­ра­зу­ют не­ди­поль­ную часть МПЗ, их ве­ли­чи­на со­став­ля­ет при­мер­но пя­тую часть ин­дук­ции ди­поль­но­го МПЗ, т. е. ок. 15000 нТл.

При вы­чис­ле­нии ко­ро­вых М. а. под нор­маль­ным зна­че­ни­ем ин­дук­ции по­ни­ма­ют сум­му ве­ли­чин ин­дук­ций ди­поль­но­го и не­ди­поль­но­го МПЗ. Ис­точ­ни­ки, соз­даю­щие ко­ро­вые М. а., рас­по­ло­же­ны в осн. в пре­де­лах зем­ной ко­ры и ло­ка­ли­зо­ва­ны та­ким об­ра­зом, что об­ра­зу­ют от­дель­ные М. а., за­ни­маю­щие зна­чи­тель­но мень­шую пло­щадь, чем ми­ро­вые. Сред­не­квад­ра­тич­ная по зем­но­му ша­ру ве­ли­чи­на ко­ро­вых М. а. на уров­не по­верх­но­сти Зем­ли со­став­ля­ет 200 нТл, но не­ко­то­рые М. а. дос­ти­га­ют ве­ли­чи­ны 1000 нТл (напр., Кур­ская маг­нит­ная ано­ма­лия).

Ко­ро­вые М. а. соз­да­ют­ся на­маг­ни­чен­ны­ми гор­ны­ми по­ро­да­ми зем­ной ко­ры за счёт при­сут­ст­вия в них фер­ро- и фер­ри­маг­нит­ных ми­не­ра­лов. Как пра­ви­ло, гео­ло­гич. те­ла, соз­даю­щие М. а., сло­же­ны маг­ма­тич. или ме­та­мор­фич. гор­ны­ми по­ро­да­ми (ру­да­ми). Наи­бо­лее ве­ро­ят­ны­ми глу­бин­ны­ми ис­точ­ни­ка­ми М. а. слу­жат маг­не­ти­ты. Ру­ды мн. хи­мич. эле­мен­тов так­же со­дер­жат при­ме­си фер­ро­маг­нит­ных ми­не­ра­лов и об­ра­зу­ют ха­рак­тер­ные М. а., что по­зво­ля­ет про­во­дить маг­нит­ную раз­вед­ку по­лез­ных ис­ко­пае­мых. Ко­ро­вые М. а. ма­ло из­ме­ня­ют­ся во вре­ме­ни, их ме­сто­по­ло­же­ние стро­го со­от­вет­ст­ву­ет по­ло­же­нию об­ра­зую­щих их ис­точ­ни­ков. Ниж­няя гра­ни­ца раз­ме­ще­ния ис­точ­ни­ков ко­ро­вых М. а. кон­крет­но не оп­ре­де­ле­на и, воз­мож­но, за­ви­сит от тер­ми­че­ских или струк­тур­ных осо­бен­но­стей зем­ной ко­ры. Ко­ро­вые М. а. в за­ви­си­мо­сти от ло­ка­ли­за­ции ис­точ­ни­ков ус­лов­но под­раз­де­ля­ют на ло­каль­ные, ре­гио­наль­ные и длин­но­вол­но­вые. На за­дан­ном уда­ле­нии от зем­ной по­верх­но­сти наи­боль­ший вклад в ре­зуль­та­ты из­ме­ре­ний маг­нит­но­го по­ля вно­сит оп­ре­де­лён­ный тип М. а. Ко­ро­вые М. а. как гар­мо­ни­че­ский (точнее ква­зи­гар­мо­ни­че­ский) фи­зич. про­цесс ха­рак­те­ри­зу­ют­ся про­стран­ст­вен­ным ам­пли­туд­ным спек­тром, имею­щим оп­ре­де­лён­ный диа­па­зон гар­мо­ник для ка­ж­до­го из ти­пов ко­ро­вых маг­нит­ных ано­ма­лий.

Ло­каль­ные М. а. на по­верх­но­сти Зем­ли име­ют раз­мер от де­сят­ков мет­ров до не­сколь­ких де­сят­ков ки­ло­мет­ров. Эти М. а. соз­да­ют­ся гор­ны­ми по­ро­да­ми, рас­по­ло­жен­ны­ми в верх­нем слое зем­ной ко­ры. Ло­каль­ные М. а. наи­бо­лее ха­рак­тер­но про­яв­ля­ют­ся при на­зем­ных и аэ­ро­маг­нит­ных съём­ках.

Ре­гио­наль­ные М. а. на по­верх­но­сти Зем­ли име­ют поперечные раз­ме­ры в сот­ни ки­ло­мет­ров и ус­той­чи­во фик­си­ру­ют­ся на вы­со­тах в 10 км и бо­лее от по­верх­но­сти Зем­ли. Ре­гио­наль­ные М. а., ре­ги­ст­ри­руе­мые на вы­со­тах 40 км и вы­ше, фор­ми­ру­ют­ся в осн. ис­точ­ни­ка­ми, ле­жа­щи­ми в пре­де­лах всей мощ­но­сти зем­ной ко­ры (со­став­ляю­щей под ма­те­ри­ка­ми в ср. 40 км). На этих вы­со­тах М. а. фик­си­ру­ют­ся маг­нит­ны­ми съём­ка­ми со стра­то­сфер­ных аэ­ро­ста­тов. С бор­та аэ­ро­ста­та про­во­дят­ся так­же гра­ди­ент­ные маг­нит­ные съём­ки, дан­ные ко­то­рых по­зво­ля­ют на­дёж­но про­дол­жить М. а. вверх, вплоть до вы­сот по­лё­тов ИСЗ.

Длин­но­вол­но­вые (по отеч. тер­ми­но­ло­гии – про­ме­жу­точ­ные) М. а. ре­ги­ст­ри­ру­ют­ся со спут­ни­ков и аэ­ро­ста­тов. Ам­пли­туд­ный спектр М. а., оп­ре­де­ляе­мых с ИСЗ, ле­жит в диа­па­зо­не длин волн 700–3000 км. Гар­мо­ни­ки с дли­на­ми волн 1000–3000 км трак­ту­ют­ся как длин­но­вол­но­вые М. а. Эти ано­ма­лии об­на­ру­же­ны лишь во 2-й пол. 20 в. по дан­ным, по­лу­чен­ным с ИСЗ. Их ис­точ­ни­ки по­ка не со­всем яс­ны. Ин­тен­сив­ность М. а. на вы­со­тах по­лё­тов ИСЗ (450 км) со­став­ля­ет по­ряд­ка 10 нТл.

Изу­че­ние и ана­лиз М. а. име­ют боль­шое прак­тич. зна­че­ние: по­лу­чен­ные дан­ные при­ме­ня­ют для гео­ло­гич. кар­ти­ро­ва­ния, по­ис­ков и раз­вед­ки ме­сто­ро­ж­де­ний по­лез­ных ис­ко­пае­мых, вы­яс­не­ния ря­да осо­бен­но­стей тек­то­нич. строе­ния ре­гио­нов. М. а. мо­гут ис­поль­зо­вать­ся так­же для на­ви­га­ции ле­та­тель­ных ап­па­ра­тов.

Лит.: Янов­ский Б. М. Зем­ной маг­не­тизм. Л., 1978; Пет­ро­маг­нит­ная мо­дель ли­то­сфе­ры. К., 1994.

Вернуться к началу