Магнитостратиграфия - это метод геофизической корреляции, используемый для датировки осадочных и вулканических отложений . Метод работает путем сбора ориентированных образцов через определенные интервалы по всему разрезу. Образцы анализируются для определения их характеристической остаточной намагниченности (ChRM), то есть полярности магнитного поля Земли во время осаждения пласта . Это возможно, потому что вулканические потоки приобретают термоостаточную намагниченность, а осадки - осадочную остаточную намагниченность., оба из которых отражают направление поля Земли во время формирования. Этот метод обычно используется для датирования последовательностей, в которых обычно отсутствуют окаменелости или прослои вулканических пород.
Техника [ править ]
Когда поддающиеся измерению магнитные свойства горных пород стратиграфически меняются, они могут быть основой для связанных, но различных типов стратиграфических единиц, известных вместе как магнитостратиграфические единицы (магнитозоны) . [1] Наиболее полезным магнитным свойством в стратиграфической работе является изменение направления остаточной намагниченности горных пород, вызванное изменением полярности магнитного поля Земли . Направление остаточной магнитной полярности, зарегистрированное в стратиграфической последовательности, может быть использовано как основание для разделения толщи на единицы, характеризующиеся своей магнитной полярностью. Такие единицы называются «единицами магнитостратиграфической полярности» или хронами. [2]
Если древнее магнитное поле было ориентировано аналогично сегодняшнему полю ( Северный магнитный полюс около географического Северного полюса ), слои сохраняют нормальную полярность. Если данные показывают, что Северный магнитный полюс находился рядом с географическим южным полюсом , слои демонстрируют обратную полярность.
Хрон [ править ]
| Сегменты горных пород ( пласты ) в хроностратиграфии | Временные интервалы в геохронологии | Примечания к геохронологическим единицам |
|---|---|---|
| Eonothem | Eon | Всего 4, полмиллиарда лет или более |
| Эратхем | Эра | 10 определено, несколько сотен миллионов лет |
| Система | Период | 22 определены, от десятков до ~ ста миллионов лет |
| Ряд | Эпоха | 34 определены, десятки миллионов лет |
| Этап | Возраст | 99 определено, миллионы лет |
| Хронозона | Хрон | подразделение возраста, не используемое шкалой времени ICS |
Полярность кронового или кроновый , является временным интервалом между полярностью в магнитном поле Земли . [4] Это временной интервал, представленный единицей магнитостратиграфической полярности. Он представляет собой определенный период времени в геологической истории, когда магнитное поле Земли находилось преимущественно в «нормальном» или «перевернутом» положении. Хроны нумеруются по порядку, начиная с сегодняшнего дня и увеличиваясь в количестве в прошлом. Помимо числа, каждый хрон делится на две части, обозначенные «n» и «r», тем самым показывая положение полярности поля.Хрон - это время, эквивалентное хронозоне или зоне полярности.
Это называется «подхроном полярности», когда интервал составляет менее 200 000 лет. [4]
Процедуры отбора проб [ править ]
Ориентированные палеомагнитные образцы собираются в полевых условиях с помощью корончатого сверла или в виде ручных образцов (куски, отломанные от поверхности породы). Чтобы усреднить ошибки выборки, с каждого места выборки берутся как минимум три образца. [5] Расстояние между участками отбора проб в стратиграфическом разрезе зависит от скорости отложений и возраста разреза. В осадочных слоях, предпочтительные литологии являются аргиллиты , аргиллиты и очень мелкие алевролиты , поскольку магнитные зерна мельче и более вероятно ориентироваться с окружающим полем во время осаждения. [2]
Аналитические процедуры [ править ]
Образцы сначала анализируются в их естественном состоянии для определения их естественной остаточной намагниченности (NRM). Затем NRM удаляется поэтапно с использованием методов размагничивания тепловым или переменным полем, чтобы выявить стабильную магнитную составляющую.
Затем сравниваются магнитные ориентации всех образцов с участка, и их средняя магнитная полярность определяется с помощью статистики направленности , чаще всего статистики Фишера или бутстрэппинга . [5] Оценивается статистическая значимость каждого среднего. Широты виртуальных геомагнитных полюсов из тех участков, которые определены как статистически значимые, наносятся на график в зависимости от стратиграфического уровня, на котором они были собраны. Эти данные затем абстрагируются в стандартные черно-белые магнитостратиграфические столбцы, в которых черный цвет означает нормальную полярность, а белый - обратную полярность.
Корреляция и возраст [ править ]
Поскольку полярность пласта может быть только нормальной или обратной, вариации в скорости, с которой накапливаются отложения, могут привести к тому, что толщина данной зоны полярности будет изменяться от одной области к другой. Это представляет проблему, как коррелировать зоны одинаковой полярности между различными стратиграфическими разрезами. Во избежание путаницы необходимо собрать по крайней мере один изотопный возраст из каждого раздела. В отложениях это часто получается из слоев вулканического пепла . В противном случае можно связать полярность с биостратиграфическим событием, которое было коррелировано в другом месте с изотопным возрастом. С помощью независимого изотопного возраста или возрастов местная магнитостратиграфическая колонка коррелируется с Глобальной шкалой времени магнитной полярности (GMPTS). [1]
Поскольку возраст каждого разворота, показанного на GMPTS, относительно хорошо известен, корреляция устанавливает многочисленные временные линии через стратиграфический разрез. Эти возрасты обеспечивают относительно точные даты для таких особенностей горных пород, как окаменелости , изменения в составе осадочных пород, изменения в среде осадконакопления и т. Д. Они также ограничивают возраст сквозных особенностей, таких как разломы , дайки и несогласия .
Скорость накопления осадка [ править ]
Возможно, наиболее действенным применением этих данных является определение скорости накопления осадка. Это достигается путем построения графика возраста каждой инверсии (в миллионах лет назад) в зависимости от стратиграфического уровня, на котором обнаружена инверсия (в метрах). Это обеспечивает скорость в метрах за миллион лет, которую обычно переписывают в миллиметры в год (что совпадает с километрами за миллион лет). [2]
Эти данные также используются для моделирования скорости оседания бассейна . Знание глубины нефтематеринской породы под слоями, заполняющими бассейн, позволяет рассчитать возраст, при котором материнская порода прошла через окно генерации и началась миграция углеводородов. Поскольку возраст сквозных ловушек обычно можно определить по магнитостратиграфическим данным, сравнение этих возрастов поможет геологам-коллекторам определить, вероятен ли залег в данной ловушке. [6]
Изменения скорости осадконакопления, выявленные с помощью магнитостратиграфии, часто связаны либо с климатическими факторами, либо с тектоническими изменениями в близлежащих или удаленных горных хребтах. Свидетельства, подтверждающие эту интерпретацию, часто можно найти, наблюдая за незначительными изменениями в составе горных пород в разрезе. Для такого рода интерпретации часто используются изменения в составе песчаника.
Магнитостратиграфия Сивалик [ править ]
Речная толща Сивалик (мощность ~ 6000 м, ~ 20–0,5 млн лет) представляет собой один из лучших примеров применения магнитостратиграфии в континентальных записях. [ необходима цитата ]
См. Также [ править ]
- Биостратиграфия
- Хемостратиграфия
- Хроностратиграфия
- Циклостратиграфия
- Литостратиграфия
- Тектоностратиграфия
- Палеомагнетизм
Заметки [ править ]
- ^ a b Опдайк и Ченнелл 1996 , Глава 5
- ^ a b c Батлер 1992 , Глава 9
- ^ Коэн, КМ; Finney, S .; Гиббард, П.Л. (2015), Международная хроностратиграфическая карта (PDF) , Международная комиссия по стратиграфии.
- ^ a b Маршак, Стивен, 2009, Основы геологии, WW Norton & Company, 3-е изд. ISBN 978-0393196566
- ^ a b Tauxe 1998 , Глава 3
- ^ Рейнольдс 2002
Ссылки [ править ]
- Батлер, Роберт Ф. (1992). Палеомагнетизм: от магнитных доменов до геологических террейнов . Первоначально опубликовано Blackwell Scientific Publications . ISBN 978-0-86542-070-0. Архивировано из оригинала на 1999-02-18 . Проверено 16 сентября 2011 года .
- Opdyke, Neil D .; Ченнелл, Джеймс ET (1996). Магнитная стратиграфия . Академическая пресса . ISBN 978-0-12-527470-8.
- Токс, Лиза (1998). Палеомагнитные принципы и практика . Kluwer Academic Publishers . ISBN 0-7923-5258-0.
- Рейнольдс, Джеймс Х. (2002). «Магнитостратиграфия добавляет временное измерение бассейновому анализу» . Поиск и открытие Статья № 40050 . Американская ассоциация геологов-нефтяников . Проверено 16 сентября 2011 года .
Внешние ссылки [ править ]
- Международный стратиграфический справочник
