Периоды низких значений палеонапряжённости геомагнитного поля

Представляем обзор и совместный анализ результатов по определению палеонапряжённости B_др и виртуального дипольного момента VDM в протерозое и девоне, полученных в ГО «Борок» и представленных в мировой базе данных МБД.

На палео- и мезопротерозойских породах получены значения VDM, удовлетворяющие современным критериям достоверности (Z=10²¹): дайки оазиса Бангер в Восточной Антарктиде (~1133 млн лет (Ma), средний VDM ~8.5 ZАм²), силл Уджинского авлакогена в Якутии (~1380 Ma, ~11 ZАм²); дайки на островах Ладожского озера (1453.5 Ma, ~27 ZАм²); вулканиты салминской формации в Карелии (~1460 Ma, ~12 ZАм²); силлы Куонамской магматической провинции (~1501 Ma, ~21 ZАм²); вулканиты Украинского щита (~1752 Ma, ~14.5 ZАм²); интрузии Мурманского кратона (~1860 Ma, ~18 ZАм²); дайки Каапвальского кратона в Южной Африке (~1865 Ma, ~28 ZАм²).

По эти данным на интервале 1133–1865 Ma VDM меняется в пределах 8.5–28 ZАм². Как правило, они согласуются с аналогичными данными в МБД, что, в сравнении с современным значением VDM ≈ 80 ZАм², указывает на заметно более слабое поле в этом эоне. Но в МБД для протерозоя имеются значения VDM заметно больше указанных, сопоставимых с современной величиной — 50–120 ZАм². Проведенный анализ позволяет предполагать, что в протерозое режимы сильного и слабого геодинамо могли чередоваться неоднократно. Скорее можно говорить о перемежаемости значений VDM или о существовании двух режимов работы геодинамо в этом эоне.

Другая группа полученных нами данных указывает на существование периодов ультранизкой палеонапряжённости земного поля, конкретно в эдиакарии и девоне. Определения B_др и VDM соответствующих возрастов были выполнены на: Вилюйских траппах (~370 Ma, ~11 ZАм²); дайках Кольского п-ова (~381 Ma, ~10 ZАм²): вулканитах Южного Урала (~401 Ma, ~10 ZАм²); вулканитах Минусинской впадины (~403 Ma, ~19 ZАм²); вулканитах Волынской серии (551–580 Ma, ~8 ZАм²).

Современный блок данных VDM для протерозоя говорит в пользу модели Дрисколла [1], по которой в протерозое геодинамо могло переходить от режима генерации сильного поля к режиму слабого поля, его величина достигла минимального уровня в эдиакарии, за чем последовало образование твёрдого внутреннего ядра Земли и переход геодинамо к генерации стабильного сильного диполя.

Отметим, что слабое поле в девоне в этой модели не обсуждается. А главное очевидно, что определений B_др ещё слишком мало для проведения полноценного статистического анализа.

[1] P.E. Driscoll, Geophys. Res. Lett. 43(11) (2016) 5680.