Справочник для соседей по специальности

Б

БИОСТРАТИГРАФИЯ – отрасль стратиграфии, в которой основным методом исследований является палеонтологический. См. геохронология.

БЛУЖДАНИЕ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЮСА – положение геомагнитного полюса на поверхности Земли меняется со временем. Так в 1845 году координаты северного магнитного полюса были 78,7°N и 64,3°Е, а в 1945 году – 78,7°N и 70°Е, что интерпретируется как прецессия геомагнитной оси относительно оси вращения Земли со скоростью 0,05 гр./год. Данные археомагнитных исследований, охватывающие последние 10000 лет, показали, что движение геомагнитного полюса вокруг географического имеет сложный петлеобразный характер, в котором на современном уровне изученности можно выделить прецессию с периодом 1200 лет и углом прецессии, изменившимся за последние 8500 лет от 78°N до 85°N и наложенных на прецессию колебаний меньших периодов (примерно 360 и 600 лет). Такое блуждание геомагнитного полюса отражает непосредственно процессы генерации геомагнитного поля, которые включают в себя образование МАК-волн (присущих динамо-механизму колебаний). Геомагнитный полюс всегда остается вблизи географического: согласно палеомагнитным данным для последних миллионов лет средний геомагнитный полюс (палеомагнитный полюс) с точностью палеомагнитного метода совпадает с географическим, за исключением времени геомагнитных инверсий.

Петрова и др., 1992.

БЛУЖДАНИЕ ПАЛЕОМАГНИТНОГО ПОЛЮСА – палеомагнитный полюс во времени меняет свое положение, его движения двух родов: 1) резкое (хаотическое), во время геомагнитных инверсий и других палеомагнитных аномалий и 2) плавное, во время относительно стабильного состояния поля. Последние включают собственные движения географического полюса, т.е. изменения положения оси вращения Земли во времени, и кажущиеся движения полюса, связанные с движениями блоков литосферы. По различным оценкам собственные плавные движения полюса за последние 150-200Ма достигают 15-20° и носят циклический характер. Истинное движение полюса не было плавным. Например, отмечены резкие понижения скорости движения полюса в интервалах 5-50 и 110-170 Ма. Именно в это время понижаются амплитуды палеовековых вариаций, величины палеонапряженности, скорости дрейфа континентов и максимум частоты геомагнитных инверсий.

Andrew, 1985, Kerr, Merrill, McElhinny, 1984; Pechersky, 1998, Sabadini, Yuen, 1989.

БОРНИТ – минерал, сульфид, Cu₃FeS₄; тетрагональный – низкотемпературный, тригональный – метастабильный, кубический – стабилен выше 228°С. Характерны пластинчатые и решетчатые структуры распада с халькопиритом и халькозином (Cu₂S). Широко распространен в гипогенных медных месторождениях, в медистых песчаниках и сланцах.

БРЕКЧИИ – крупнообломочные породы, состоящие из неокатанных обломков пород разного происхождения, сцементированных осадочным и/или вулканическим (туфобрекчии, лавобрекчии) материалом. Брекчии могут быть осадочного, вулканического, тектонического происхождения и др. Брекчии годятся для теста галек Грэхема, особенно, если четко определяются время образования брекчий и источник обломков.

назад

В

ВЕКОВЫЕ ВАРИАЦИИ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ (ВВ) – циклические изменения величины и направления геомагнитного поля во времени. Характерные времена ВВ – от десятков лет до десяти тысяч лет; иногда термин ВВ распространяют на все вариации геомагнитного поля, имеющие внутреннее происхождение, т.е. от характерных времен Т<100 лет до сотен миллионов лет. Главной характеристикой ВВ является ее период Т, но по сути дела это не период, а характерное время, т.к. ни для одной из выделенных ВВ в настоящее время периодичность (синусоидальная форма) не доказана. ВВ изучаются тремя путями: 1) прямые измерения магнитного поля Земли в обсерваториях и на пунктах, где проводятся регулярные повторные измерения поля с интервалом в несколько лет. Эти измерения относятся к последним 200 годам и только в Париже, Лондоне и Риме велись наблюдения последние 600 лет; 2) археомагнитные исследования естественной остаточной намагниченности обожженных археологических объектов с известным положением во время обжига (печи, кирпичи, керамика и т.п.), фиксирующего величину и направление геомагнитного поля времени обжига. Имеется археомагнитная информация о ВВ для последних 10-15 тысяч лет; 3) палеомагнитные исследования последовательностей осадков и других горных пород; 4) детальные исследования непрерывной палеомагнитной записи в процессе остывания магматических тел. Палеомагнитная информация о ВВ обширна во времени и пространстве (особенно она ценна для интервалов времени, не охваченных археомагнитными данными).

Выделяются три класса ВВ: 1) с Т=20, 30 и 60 лет. Это крутильные колебания, возникающие из-за электромагнитного взаимодействия ядра с проводящей мантией. Морфология этих колебаний и высокая корреляция (К>0,9) с изменениями суточного вращения Земли подтверждают их принадлежность к классу крутильных. Они генерируются в верхнем слое жидкого ядра, граничащего с мантией; 2) основная часть ВВ, спектр их дискретен и включает колебания с Т=360, 600, 900, 1200, 1800, 2700, 3600, 5400 и 9000+/-10% лет. Этот ряд колебаний встречается повсеместно. ВВ данного класса связаны непосредственно с работой гидромагнитного динамо и являются либо его неотъемлемой частью (МАК-волны), либо обусловлены влиянием неоднородностей верхних частей ядра (граница ядро-мантия) на основную систему конвективных движений в ядре; вариация 9000+/-1000лет является собственным колебанием гидромагнитного динамо; 3) колебания, у которых Т>10000лет, "наведены" со стороны мантии и рассматриваются как модуляция процессов в ядре процессами в мантии. Такая модуляция может возникать при изменении теплового обмена между ядром и мантией; изменений, вызванных внешними факторами, как взаимодействие в системе Луна-Земля, прохождение Солнечной системы через плоскость Галактики и др.

ВВ являются частью тонкой структуры геомагнитного поля, кроме них к тонкой структуре относятся экскурсы (резкие отклонения геомагнитного поля, существенно превышающие амплитуду ВВ вплоть до смены полярности поля) и процессы протекания инверсий поля. Если меняются какие-либо параметры ядра – его размеры, форма, физические характеристики – это неминуемо скажется на тонкой структуре геомагнитного поля и в первую очередь на ВВ. Изучение ВВ в прошлом, таким образом, есть путь изучения эволюции жидкого ядра Земли и его взаимодействия с мантией.

Петрова, 1992; Pechersky, Zakharov, Lyubushin, 2004

ВЕЙВЛЕТ-АНАЛИЗ – Вейвлет-преобразование переводит функцию одной переменной t в плоскость двух переменных t и a. При этом t характеризует положение центра вейвлета на оси времени, параметр a – временной масштаб осцилляций и в случае использования вейвлета Морле совпадает с периодом колебаний. Аналогом спектра Фурье является так называемый интегральный вейвлет-спектр, получаемый интегрированием квадрата модуля вейвлета вдоль оси времени. Вейвлеты представляют собой семейство осциллирующих самоподобных функций различных масштабов, которые локализованы как в физическом, так и в фурье-пространствах. Вейвлет-анализ позволяет изучать нестационарные в спектральном отношении процессы, следить за поведением фазы той или иной составляющей квазипериодического процесса, оценивать его энергетические характеристики. Получаемые при этом спектры являются более гладкими, чем спектры Фурье, в них подавлены кратные и комбинационные частоты. Достоинством вейвлет-анализа является также возможность его применения в случаях временных рядов с пропусками в наблюдениях. Выбор конкретного вида вейвлета зависит от целей анализа. Обычно применяются вейвлеты Морле и «мексиканская шляпа». Вейвлет-анализ ныне широко используется при изучении временных рядов различных геофизических характеристик, в том числе, при изучении поведения геомагнитного поля, таких его характеристик, как вариации направления, палеонапряженности, полярности, частоты инверсий.

ВИОЛАРИТ – минерал, FeNi₂S₄; кубический. Парамагнетик. Термически устойчив ниже 460°С.

ВИРТУАЛЬНЫЙ ГЕОМАГНИТНЫЙ ПОЛЮС (ВГП) – положение геомагнитного полюса, определенное по элементам геомагнитного поля, например, по склонению и наклонению, измеренным в некоторой точке (прямые обсерваторские наблюдения или по естественной остаточной намагниченности) в предположении, что геомагнитное поле – поле центрального осевого диполя.

ВНУТРЕННЕЕ РАЗМАГНИЧИВАЮЩЕЕ ПОЛЕ (Hd). При намагничивании тела, с появлением у него магнитного момента, на его концах возникают магнитные полюсы, создающие поле внутри тела в противоположном внешнему полю направлении. Поле H_d пропорционально намагниченности тела. Коэффициент пропорциональности называется размагничивающим фактором, он существенно зависит от формы тела, и стремится к нулю в случае иглоподобных тел и достигает максимума в случае намагничивания тонкого плоскопараллельного тела перпендикулярно плоскости.

ВРЕМЯ РЕЛАКСАЦИИ – характерное время приближения системы к равновесному состоянию. В магнетизме – характеристика способности магнитных зерен или доменов в них менять направление намагниченности. Мелкие зерна магнитных минералов, время релаксации магнитных моментов которых сравнимо со временем измерения или меньше, называются суперпарамагнитными. См. релаксация.

ВТОРИЧНЫЕ КВАРЦИТЫ – рудоносные гидротермально измененные вулканические породы. Характеризуются присутствием кварца, рутила, сульфидов или окислов железа. Исходные вулканиты переходят во вторичные кварциты через промежуточные стадии аргиллитов и пропиллитов. Часто вторичные кварциты вмещают месторождения серы, корунда (Al₂O₃), пирита, халькопирита, Au, Ag, Cu, Mo, Pb, Zr, Sb.

ВУЛКАНИЧЕСКИЕ ОСТРОВНЫЕ ДУГИ – цепи вулканов, образующиеся над зоной субдукции, на деструктивных (конвергентных) границах плит. Дуги большей частью включают два обязательных структурных элемента: глубоководный желоб (со стороны океана) и собственно вулканическую островную дугу. Согласно концепции тектоники плит магма вулканической дуги генерируется из пододвигающейся плиты и расположенной над ней верхней мантии. Особенности островодужного вулканизма находят отражение в петрохимической (магма известково-щелочного состава), геохимической и петромагнитной характеристиках вулканических пород, в частности, в широких вариациях состава первичных титаномагнетитов, отражающих вариации глубин первого и промежуточных очагов вулканов, от 70 и более километров до менее 20км, что объясняется чередованием режимов растяжения (подъем магмы) и сжатия (остановка и образование промежуточного очага, установление нового равновесного состояния магмы и, соответственно, нового состава титаномагнетита при новом подъеме магмы).

Выделяются два основных типа вулканических островных дуг: с образованием глубоководных котловин окраинных морей и без таких котловин. В случае активных окраин континентов по их краю формируются наземные вулканические пояса. Под островными дугами земная кора по мощности, плотности и другим свойствам промежуточного типа между континентальной и океанской.

ВУЛКАНИЧЕСКИЙ ОЧАГ – изолированная камера или резервуар магмы, откуда, видимо, происходит подъем и излияние магмы, извержение вулкана. См. магмовый очаг.

ВЫВЕТРИВАНИЕ – процесс изменения и разрушения минералов и горных пород в условиях, близких к поверхности Земли (низкие Т-Р), под воздействием физических (главным образом, механических), химических, органических агентов. В результате выветривания образуется кора выветривания – более рыхлый материал, состоящий из обломков исходных пород и минералов, а так же из новообразованных минералов, устойчивых в условиях низких Р-Т. Разные стадии и условия выветривания фиксируются по ряду петромагнитных особенностей, в первую очередь, по маггемитизации магнетита, по особенностям магнитных свойств маггемита, по степени однофазного окисления титаномагнетита. По этим данным показана существенная зависимость степени и глубины химического выветривания от проницаемости (пористости, трещиноватости) пород. Глубина выветривания местами достигает первых километров. Это, в частности, обнаружено по термомагнитным признакам появления маггемита. Важное место в изменениях пород и магнитных минералов в них занимает подводное выветривание (гальмиролиз), наиболее широко представленное на дне океанов, где идет однофазное окисление титаномагнетитов в базальтах, вынос железа за пределы пород с образованием гидроокислов железа. Процессы подводного выветривания существенно сказываются на магнитных свойствах коренных пород.

Процессы выветривания и проникновение флюидов в приповерхностную часть земной коры приводят к новообразованию магнитных минералов и образованию вторичной остаточной намагниченности, т.е. к перемагничиванию горных пород даже без видимой заметной переработки исходных горных пород.

ВЫЩЕЛАЧИВАНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД – процесс избирательного растворения и выноса подземными водами отдельных компонентов горной породы. Процесс широко развит в условиях выветривания.

ВЮСТИТ – минерал, FeO, кубическая сингония. Антиферромагнетик, точка Нееля 198 К. Из-за неустойчивости в поверхностных земных условиях стехиометрический вюстит крайне редок.

ВЯЗКАЯ ОСТАТОЧНАЯ НАМАГНИЧЕННОСТЬ (Jrv, VRM) – часть намагниченности, образующаяся при изотермическом воздействии постоянного магнитного поля во времени. В постоянном поле J_rv растет пропорционально логарифму времени. Она присутствует всегда в горных породах благодаря продолжительному воздействию на них геомагнитного поля. Стабильность J_rv возрастает со временем вплоть до того, что у древних гематитсодержащих пород J_rv практически не разрушается переменным магнитным полем. Поэтому для разрушения J_rv более эффективна термочистка. J_rv растет с большей скоростью, если материал находится под давлением или при повышенной температуре. Магнитная вязкость связана с двумя процессами: 1) с термическими флуктуациями (термической активизацией) в присутствии постоянного поля, этот процесс более характерен для однодоменных зерен и многодоменных с высокой плотностью дефектов; 2) с диффузией частиц и дефектов в кристаллической решетке магнитного минерала, чаще происходит в многодоменных зернах с малой дефектностью. Оба процесса существенно зависят от температуры.

Благодаря присутствию современной вязкой остаточной намагниченности во всех горных породах и благодаря известному ее направлению, по J_rv можно восстановить ориентировку в пространстве неориентированных образцов, в частности, кернов из скважин, где известен только верх-низ [Буров и др., 1986; Печерский, Назарова, 1976].