ХАРАКТЕРНЫЕ СВОЙСТВА МАГНИТНОГО И ГРАВИТАЦИОННОГО ПОЛЕЙ ЗЕМЛИ, ВЗАИМОСВЯЗАННЫЕ С ГЛОБАЛЬНОЙ И РЕГИОНАЛЬНОЙ ТЕКТОНИКОЙ
Н.Л. Добрецов1,2, Д.В. Метелкин1,2, А.Н. Василевский1,2
1Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука СО РАН, 630090, Новосибирск, просп. Академика Коптюга, 3, Россия
metelkindv@ipgg.sbras.ru
2Новосибирский государственный университет, 630090, Новосибирск, ул. Пирогова, 1, Россия
Ключевые слова: Геомагнитное поле, инверсии, гравитационные аномалии, геодинамо, плюмы, глобальная тектоника
Страницы: 10-30
Аннотация
Представлен обзор и анализ современных знаний о магнитном и гравитационном полях Земли как отражение глобальных и региональных тектонических процессов. Обсуждается вероятная взаимная связь между распределением характеристик геомагнитного поля, гравитационных аномалий и проявлений плюмового магматизма как наиболее яркого геологического индикатора глубинных геодинамических процессов. Показано, что распределение характеристик главного магнитного поля Земли имеет качественное сходство с аномалиями гравитационного поля. Короткопериодные вариации геомагнитного поля, обусловленные высокочастотными колебаниями в ионосфере, не оказывают влияния на общую картину и не могут быть значимыми при решении вопросов глобальной тектоники. Напротив, длиннопериодные вариации, прежде всего инверсии геомагнитного поля, могут быть одним из главных индикаторов эволюции геодинамо - тепловой машины, контролирующей весь основной ряд процессов глобальной тектоники. Частота инверсий определяется интенсивностью мантийных плюмов, приводящих к остыванию ядра, возрастанию скорости конвекции в астеносфере и, соответственно, периодическому изменению в тектоносфере. Мы предполагаем наличие в этой системе трех режимов. Первый соответствует спокойной конвекции, при котором инверсии крайне редки или отсутствуют вовсе, такие этапы - суперхроны - составляют не более 20 % фанерозойского времени. Второй режим значительно более частый в геологической истории и характеризуется активной конвекцией с преобладающими инверсиями не реже 1 раза в 5 млн лет. Наконец третий режим, редкий в фанерозое, но, вероятно, более частый на ранних этапах докембрия, отвечающий гиперактивной, турбулентной конвекции, когда частота инверсий достигает 20 раз, а возможно, и более за 1 млн лет. Проиллюстрированное качественное сходство в расположении экстремумов главного магнитного поля Земли, центров гравитационных аномалий в свободном воздухе и ареалов распространения крупных магматических провинций хотя и не имеет пока качественного объяснения, однако представляется фундаментальным и требует специального изучения и детализации.
DOI: 10.15372/GiG2020181 |
