|
ИСТИНА |
Войти в систему Регистрация |
ИСТИНА ИНХС РАН |
||
Магнетизм базальтов океанических рифтовых зон и Камчатки эпох Брюнес и МатуямаНИР
Magnetizm
- Руководитель НИР: Максимочкин В.И.
- Участники НИР: Грачев Р.А., Целебровский А.Н., Шрейдер А.А.
- Подразделение: Кафедра физики Земли
- Срок исполнения: 2 января 2016 г. - 31 декабря 2018 г.
- Номер договора (контракта, соглашения): 16-05-00144
- Тип: Фундаментальная
- Приоритетное направление научных исследований: Рациональное природопользование
-
Рубрики ГРНТИ:
- 37.15.31 Постоянное геомагнитное поле и вековые вариации
-
Ключевые слова:
рифтовые зоны, базальты, геомагнитное поле, линейные геомагнитные аномалии, палеомагнетизм, намагниченность, вулканиты
-
Описание:
Одним из важных источников сведений о геодинамике литосферы океана является комплексная геолого-геофизическая интерпретация данных об аномальном геомагнитном поле в районах океанических рифтовых зон с учетом информации о намагниченности пород дна океана. В процессе выполнения проекта будут проведены исследования аномального геомагнитного поля и магнетизма базальтов рифтовой зоны Красного моря, базальтов юга Срединно-Атлантического хребта и хребта Буве, а также магнетизма базальтов Камчатки с целью создания современной палеогеодинамической модели развития Красноморского рифта. Впервые будет проведена палеогеодинамическая интерпретация аномального магнитного поля в районе Красного моря с учетом данных о природе намагниченности пород и ее палеоинформативности. Новизна проекта также заключается в том, что будет проведено сравнение магнитных свойств океанических базальтов из рифтовых зон и молодых базальтов из зон субдукции, исследование палеомагнитных свойств базальтов и природы их остаточной намагниченности. Сравнение магнитных свойств базальтов океанических рифтовых зон и базальтов вулканов Камчатки, будет также способствовать разработке физических основ для оценки вклада аномального магнитного поля, создаваемого горными породами, в наблюдаемое магнитное поле и созданию цифровых карт магнитного поля, совмещающих информацию об аномалиях геомагнитного поля с рельефом местности. Это очень важно, например, для обеспечения систем навигации пилотируемых воздушных судов и подводных лодок. Так как базальты вулканов Камчатки достаточно молодые, то имеется возможность использовать их как «реперы» для отработки методики определения параметров древнего геомагнитного поля по остаточной намагниченности базальтов и оценки термодинамических условий их формирования. Комплексное изучение магнитных свойств образцов базальтов из зон спрединга и вулканов Камчатки, минералогии ферримагнитных зерен, входящих в их состав, позволит получить сведения об особенностях формирования первичных ферримагнитных минералов и их последующих изменениях в вулканитах океанического и континентального происхождения, глубине залегания конкретных магматических очагов. Будут получены данные об особенностях эволюции литосферных процессов в области нарождающейся океанической коры, а также эволюции геомагнитного поля в эпохи Брюнес и Матуяма. Будут уточнены, а в некоторых случаях реинтерпретированы уже известные положения хронов полярности. Это станет возможным благодаря использованию наиболее современной версии шкалы линейных магнитных аномалий Результаты исследований позволят более обосновано выбрать палеогеодинамическую модель соответствующих участков дна океана и составить достаточно полное представление о строении и магнетизме магнитоактивного слоя дна Красного моря и провести палеогеодинамическую реконструкцию изучаемого региона.
-
Планируемые результаты:
При реализации проекта предполагается получить следующие научные результаты: Будет установлена природа остаточной намагниченности образцов коллекции базальтов юга САХ, хребта Буве, Красного моря и Камчатки. Будет установлена связь намагниченности базальтов с аномальным магнитным полем, оценена палеомагнитность аномального геомагнитного поля в местах отбора образцов. Будет установлено влияние окисления и формирование вторичной намагниченности химической природы на палеоинформативность остаточной намагниченности базальтов и определение по ней палеонапряженности геомагнитного поля Будет проведено восстановление эффективной намагниченности инверсионного магнитоактивного слоя рифтовой зоны Красного моря. Будет получена информация о термодинамических условиях формирования первичных ферримагнитных минералов и их последующих изменениях в базальтах Красноморского рифта и Камчатки, о глубине залегания конкретных магматических очагов. Будут получены данные об эволюции литосферных процессов в области нарождающейся океанической коры, а также эволюции геомагнитного поля в эпохи Брюнес-Матуяма. Совместная интерпретация данных об аномальном магнитном поле и физических свойствах образцов дна Красного моря позволит построить принципиально нов ую полеогеодинамическую модель спрединговой зоны Красного моря. В результате исследований будут уточнены (а в некоторых случаях реинтерпретированы) уже известные положения хронов полярности. Полученные результаты интерпретации будут использованы для новых схем геохронологии дна, распределение скоростей разрастания и величины асимметрии процесса разрастания дна в стороны от оси спрединга. Детализация результатов за первый год. За первый год (2016) выполнения проекта ожидается получить следующие научные результаты: 1. Будет составлена первая электронная карта-схема аномального магнитного поля в осевой зоне Красного моря по данным, прежде всего, съемок нис. «Акванавт» и нис. «Профессор Штокман». 2. Будет определена величина и стабильность естественной остаточной намагниченности коллекции базальтов, установлен компонентный состав намагниченности и оценена ее палеоинформативность 3. Будут получены данные о фазовом и структурном состоянии ферримагнитных зерен входящих в состав базальтов Красного моря и юга САХ, установлена их связь с местом отбора образцов. 4. Будет определена степень корреляции между естественной остаточной намагниченностью пород коллекции и аномалией магнитного поля в местах их отбора.
- Добавил в систему: Максимочкин Валерий Иванович
Источник финансирования НИР
| грант РФФИ |
Этапы НИР
| # | Сроки | Название |
| 1 | 2 января 2016 г.-31 декабря 2016 г. | Магнетизм базальтов океанических рифтовых зон и Камчатки эпох Брюнес и Матуяма |
| Результаты этапа: Для достижения поставленной цели проекта – создание современной палеогеодинамической модели развития Красноморского рифта, в 2016 году была составлена электронная карта-схема аномального геомагнитного поля (АГП) в осевой зоне Красного моря в районе 18 град с.ш. , 40 град в.д. по данным, отечественных исследований НИС «Акванавт» и НИС «Профессор Штокман». В этом районе прослеживается линейная структура АГП с простиранием с юго-востока на северо-запад, приуроченная к осевой зоне и выходам на поверхность дна Красного моря Голоценовых базальтов, практически не прикрытых осадками. Исследованы магнитные свойства, сформированной коллекции образцов базальтов Красного моря (из 12 станций). Выявлено, что базальты Красного моря имеют достаточно стабильную к воздействию переменного магнитного поля естественную остаточную намагниченность: поле 50% размагничивания (h05) колебалось от 10 до 40 мТл, поле 90% размагничивания - h09 = (25 – 110) мТл. Установлено, что большая часть образцов базальтов обладает высокой степенью палеоинформативности естественной намагниченности (In): они имеют высокие величины параметра Кенгсбергера Qn = In/(koH)=90-700, однофазное состояние ферримагнитных зерен с низкой точкой Кюри Тс = (200-300) С, структуру зерен, близкую к однодоменному состоянию, и спектр остаточно-коэрцитивных сил, близкий к нормальному (h09 / h05 = 2). Установлена зависимость магнитных свойств от геологического строения дна. Для базальтов из северной части полигона не прикрытых осадками выявлена тенденция роста In с ростом ko, для южной части полигона такой зависимости не обнаружено. На базальтах П65, отобранных из области выхода гидротермальных руд обнаружены особенности магнитных свойств, обусловленные воздействием в различной степени окислительных факторов in situ: немонотонная зависимость природной остаточной намагниченности от коэрцитивной силы: уменьшение In с ростом Нс в интервале (16-36.6) мТл и рост – в интервале Нс = (36.6–50.5) мТл и наличие в образцах c Hc>36 мТл двух магнитных фаз с низкой и высокой точками Кюри: Тс1 = (300-350) С и Тс2 = (450-510) С. Для образцов базальта П72, отобранных с базальтового ложа голоценового возраста (юго-восточная часть полигона) характерно наличие одной магнитной фазы с температурой Кюри Тс = (202-216) С и рост In с ростом коэрцитивной силы, обусловленный уменьшением размера ферримагнитных зерен. Выявлены особенности магнитных свойств, которые свидетельствуют об изменении первичной термоостаточной намагниченности в океанских базальтах и низкой палеоинформативности естественной намагниченности: низкие значения In при высокой Hc, наличие фаз с высокой температурой Кюри Тс = (450-510) С, существенный вклад в In магнитной фазы с высокой магнитной жесткостью (h09 / h05 > 2.5). C целью разработки методики распознавания и оценки вклада вторичной намагниченности химической природы в In на базальте Красного моря (П71-3) проведено моделирование формирования намагниченности при лабораторном окислении титаномагнетита. Установлено, что отжиг образца с исходной точкой Кюри Тс = 306 С в течение 11,5 часов в атмосфере воздуха в магнитном поле Н = 400 А/м приводил к формированию двухфазного состояния с Тс1 = 308 С и Тс2 = 490 С и остаточной намагниченности химической природы. C целью разработки методики уточнения геохронологической идентификации источников аномального магнитного поля в океанских рифтовых зонах, исследована связь АГП и естественной остаточной намагниченности базальтов южной части САХ и хребта Буве. Выявлено уменьшение с возрастом значения Inср, рассчитанного по образцам, принадлежащим к одной эпохе: Inср = (19.4-19.9) А/м (Брюнес), (13-9.2) А/м - (Маутяма), (3.4-3.4) А/м - (Гаусс), для базальтов юга САХ и хребта Буве, соответственно. В некоторых частях этой рифтовой зоны обнаружено расхождение измеренной и расчетной, исходя из модели инверсионного магнитоактивного слоя (ИМАС) [Трухин и др. 2002], намагниченностей. Сделано предположение, что расхождение обусловлено несовершенством модели ИМАС. | ||
| 2 | 2 января 2017 г.-31 декабря 2017 г. | Магнетизм базальтов океанических рифтовых зон и Камчатки эпох Брюнес и Матуяма |
| Результаты этапа: - | ||
| 3 | 2 января 2018 г.-31 декабря 2018 г. | Магнетизм базальтов океанических рифтовых зон и Камчатки эпох Брюнес и Матуяма |
| Результаты этапа: - | ||
Прикрепленные к НИР результаты
Для прикрепления результата сначала выберете тип результата (статьи, книги, ...). После чего введите несколько символов в поле поиска прикрепляемого результата, затем выберете один из предложенных и нажмите кнопку "Добавить".