Напряженность магнитного поля Земли на рубеже перми-триаса: к вопросу о мезозойском низком диполе

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Представлены новые оценки величины напряженности геомагнитного поля для рубежа перми-триаса. На фоне преобладающих в Мировой базе данных низких значений палеонапряженности для этого периода, в разрезах трапповой формации Кузнецкого прогиба зафиксированы эпизоды повышения величины виртуального дипольного момента до 8.9×1022Aм2, которые не вписываются в представления о мезозойском низком диполе. Анализ данных об изменении величины виртуального дипольного момента во время образования Сибирской крупной магматической провинции в рамках современных магнитостратиграфических корреляций свидетельствует об устойчиво слабом геомагнитном поле только на инициальной стадии, когда была сформирована большая часть ее Норильского ареала. Смена геомагнитного режима отмечается спустя ~800 тыс. лет на уровне субхрона LT1n.1r (251.2–251.1 млн лет) общей магнитохронологической шкалы и зафиксирована в покровах андезибазальтов Кузнецкого ареала. Низкие значения виртуального дипольного момента с этого времени отвечают эпизодам инверсий, а общая напряженность в среднем лишь немного ниже современной. Таким образом, падение палеонапряженности в самом начале триаса не связано с кардинальной долгосрочной перестройкой в работе геодинамо, а носило кратковременный характер, связанный с плюмовой активностью.

Полный текст

Доступ закрыт

Об авторах

Д. В. Метелкин

Новосибирский государственный университет; Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской Академии наук

Автор, ответственный за переписку.
Email: metelkindv@ipgg.sbras.ru

Член-корреспондент РАН

Россия, Новосибирск; Новосибирск

А. А. Елисеев

Новосибирский государственный университет; Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской Академии наук

Email: metelkindv@ipgg.sbras.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

В. В. Щербакова

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской Академии наук

Email: metelkindv@ipgg.sbras.ru

Геофизическая обсерватория Борок

Россия, Ярославская область, пос. Борок

Н. Э. Михальцов

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской Академии наук; Новосибирский государственный университет

Email: metelkindv@ipgg.sbras.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

Г. В. Жидков

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской Академии наук

Email: metelkindv@ipgg.sbras.ru

Геофизическая обсерватория Борок

Россия, Ярославская область, пос. Борок

В. В. Абашев

Институт нефтегазовой геологии и геофизики им. А.А. Трофимука Сибирского отделения Российской Академии наук; Новосибирский государственный университет

Email: metelkindv@ipgg.sbras.ru
Россия, Новосибирск; Новосибирск

Список литературы

  1. Heunemann C., Krasa D., Soffel H., Gurevitch E., Bachtadse V. Directions and intensities of the Earth’s magnetic field during a reversal: results from the Permo-Triassic Siberian trap basalts, Russia // Earth Planet. Sci. Lett. 2004. V. 218. P. 197–213.
  2. Щербакова В. В., Щербаков В. П., Водовозов В. Ю., Сычева Н. К. Палеонапряженность на границе пермь – триас и в поздней перми // Физика Земли. 2005. № 11. С. 79–94.
  3. Щербакова В.В., Жидков Г. В., Латышев А. В., Щербаков В. П. Оценка вариаций палеонапряженности по cибирским траппам Маймеча-Котуйского и Норильского районов // Физика Земли. 2013. № 4. С. 43–60. http://doi.org/10.7868/S0002333713030149
  4. Щербакова В.В., Жидков Г. В., Щербаков В. П., Латышев А. В., Фетисова А. М. О проверке гипотезы низкого мезозойского поля на трапповых породах Сибири // Физика Земли. 2015. № 3. С. 47–67. http://doi.org/10.7868/S0002333715030151
  5. Prévot M., Derder M. E. M., McWilliams M., Thompson J. Intensity of the Earth’s magnetic field: Evidence for a Mesozoic dipole low // Earth Planet. Sci. Lett. 1990. V. 97 (1–2). P. 129–139. https://doi.org/10.1016/0012-821X9090104-6
  6. Selkin P., Tauxe L. Long-term variations in paleointensity // Philos. Trans. R. Soc. London. 2000. V. 358. P. 1065–1088. http://doi.org/10.1098/rsta.2000.0574
  7. Blanco D., Kravchinsky V. A., Valet J. P., Ali A., Potter D. K. Does the Permo-Triassic geomagnetic dipole low exist? // Phys. Earth Planet. Inter. 2012. V. 204. P. 11–21. http://doi.org/10.1016/j.pepi.2012.06.005
  8. Елисеев А. А., Метелкин Д. В., Абашев В. В., Михальцов Н. Э., Виноградов Е. В., Брагин В. Ю. Палеомагнетизм абинской серии Кузнецкого прогиба (Южная Сибирь) в связи с проблемой формирования Сибирской крупной магматической провинции // Геология и геофизика. 2024. Т. 65 (4). С. 533–551. http://doi.org/10.15372/GiG2023205
  9. Елисеев А. А., Щербакова В. В., Метелкин Д. В., Михальцов Н. Э., Жидков Г. В., Абашев В. В., Рогов А. М. Низкая напряженность геомагнитного поля на рубеже перми и триаса по результатам исследования траппов Кузнецкого прогиба (Южная Сибирь) // Геология и геофизика. 2022. Т. 63 (2). С. 230–246. http://doi.org/10.15372/GiG2021133
  10. Казанский А. Ю., Метелкин Д. В., Брагин В. Ю., Кунгурцев Л. В. Палеомагнетизм пеpмотpиаcового тpаппового комплекcа Кузнецкого пpогиба (Южная Сибиpь) // Геология и геофизика. 2005. Т. 46 (11). С. 1107–1120.
  11. Nishitani T., Kono M. Curie temperature and lattice constant of oxidized titanomagnetite // Geophys. J. R. Astron. Soc. 1983. V. 74. P. 585–600.
  12. Shcherbakova V. V., Bakhmutov V. G., Thallner D. et al. Ultra-low palaeointensities from East European Craton, Ukraine support a globally anomalous palaeomagnetic field in the Ediacaran // Geophysical Journal International. 2020. V. 220. Iss. 3. P. 1928–1946. http://doi.org/10.1093/gji/ggz566
  13. Latyshev A. V., Fetisova A. M., Veselovskiy R. V. Linking Siberian Traps LIP emplacement and endPermian mass extinction: evidence from magnetic stratigraphy of the Maymecha-Kotuy volcanic section // Geosciences. 2020. V. 10 (8). 295. http://doi.org/10.3390/geosciences10080295
  14. Anwar T., Hawkins L., Kravchinsky V. A., Biggin A. J., Pavlov V. E. Microwave paleointensities indicate a low paleomagnetic dipole moment at the Permo-Triassic boundary // Phys. Earth Planet. Inter. 2016. V. 260. P. 62–73. http://doi.org/10.1016/j.pepi.2016.09.007
  15. Glatzmaier G. A., Roberts P. H. A three-dimensional self-consistent computer simulation of a geomagnetic field reversal // Nature. 1995. V. 377. P. 203–209.
  16. Добpецов Н. Л. Геологичеcкие cледcтвия теpмоxимичеcкой модели плюмов // Геология и геофизика. 2008. Т. 49. № 7. C. 587–604
  17. Courtillot V., Olson P. Mantle plumes link magnetic superchrons to Phanerozoic mass depletion events // Earth Planet. Sci. Lett. 2007. V. 260. P. 495–504. http://doi.org/10.1016/j.epsl.2007.06.003
  18. Добрецов Н. Л. Глобальная геодинамическая эволюция Земли и глобальные геодинамические модели // Геология и геофизика. 2010. Т. 51 (6). С. 761–784.
  19. Диденко А. Н. О возможной причине квазипериодических колебаний частоты геомагнитных инверсий и величины S 87 r/ S 86 r в морских карбонатных породах в фанерозое // Геология и геофизика. 2011. Т. 52. № 12. С. 1945–1956.
  20. Добрецов Н. Л., Метелкин Д. В., Василевский А. Н. Характерные свойства магнитного и гравитационного полей Земли, взаимосвязанные с глобальной и региональной тектоникой // Геология и геофизика. 2021. Т. 62. № 1. С. 10–30. http://doi.org/10.15372/GiG2020181

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Географическое положение и геологическое строение Кузнецкого ареала Сибирской крупной магматической провинции, по [8] с упрощениями. Условные обозначения к принципиальной схеме Сибирской крупной магматической провинции: 1 – траппы обнажённые; 2 – траппы погребенные; 3 – граница магматической провинции; 4 – крупные грабен-рифтовые структуры. Условные обозначение к схеме геологического строения Кузнецкого ареала и разрезу траппового комплекса: 1 – четвертичные аллювиальные отложения; 2 – угленосная моласса нижнеюрская (а) и среднеюрская (б); 3–5 – стратиграфические подразделения осадочно-вулканогенного траппового разреза нижнего триаса: 3 – мальцевская свита; 4 – сосновская свита; 5 – яминская свита; 6 – покровы базальтов и андезибазальтов в разрезе траппового комплекса; 7 – нижне-среднепермская угленосная моласса; 8 – разломы. Условные обозначения точек опробования на схеме и разрезе соответствуют рис. 3.

Скачать (816KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Микроснимки представительного образца в крупном масштабе и увеличенный в 10 раз фрагмент с указанием отображений плагиоклаза (Pl), клинопироксена (Cpx), титаномагнетита (Ti-Mgt) и результаты экспериментов по изучению палеонапряжености для III (сверху) и V (внизу) покровов, слева‒направо характерные: графики изменение намагниченности насыщения Ms от температуры при последовательных нагревах (разным цветом показаны соответствующие температурные интервалы); ортогональные диаграммы Зийдервельда в координатах образца по результатам ступенчатого терморазмагничивания; диаграммы Араи–Нагата (заполненные и полые точки – экспериментальные значения, вошедшие и не вошедшие в интервал аппроксимации, красная прямая – линия тренда, треугольники – проверочные точки); термомагнитные кривые NRM и TRM для оценки палеонапряженности методом Вилсона–Буракова и график зависимости NRM(T) и TRM(T), пояснения в тексте.

Скачать (484KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Значения виртуального дипольного момента (данные Мировой базы о палеонапряжённости) для интервала формирования Сибирской крупной магматической провинции. Магнитохронологическая привязка согласно схемам корреляции, предложенным в [13, 8], с упрощением о равномерности формирования вулканического разреза. Линии трендов (сплошные черные линии) рассчитаны по средним значениям для интервалов 100 и 30 тыс. лет (черные точки), прерывистой линией показаны предполагаемые линии трендов на интервалах с отсутствующими фактическими данными. Буквами обозначены свиты Норильского ареала: Iv – ивакинская, Sv – сыверминская, Gd – гудчихинская, Kk – хаканчанская, Tk – туклонская, Nd – надеждинская, Mr – моронговская, Mk – мокулаевская, Hr – хаканчанская, Km – кумгинская, Kmx – самоедская; Маймеча-Котуйского ареала: On – онкучакская, Tv – тыванкитская, Dl – дельканская, Mm – маймечинская, Кузнецкого ареала: Ml – мальцевская, Ss – сосновская, Jam – яминская. Условные обозначения: Значения ВДМ опубликованые в: 1 – [1]; 2 – [2]; 3 – [3]; 4 –[4]; 5 – [7]; 6 – [9]; 7–10 – настоящая работа: 7 – покров II, 8 – покров III, 9 – покров IV, 10 – покров V; 11 – [14].

Скачать (296KB)
Метаданные

© Российская академия наук, 2024