Геологическая энциклопедия - геомагнитное поле

(a. geomagnetic field; н. Geomagnetfeld, erdmagnetisches Feld; ф. champ geomagnetique; и. campo geomagnetico) магнитное поле Земли, создаваемое в основном действием источников, расположенных внутри Земли, a также в магнитосфере и ионосфере. Г. п. в каждой точке характеризуется вектором напряжённости, направление и величина к-рого определяются тремя ортогональными компонентами (северной, восточной и вертикальной) и модулем полного вектора, склонением (угол между горизонтальной компонентой и геогр. меридианом) и наклонением (угол между полным вектором и горизонтом). Bеличина вектора напряжённости магнитного поля Земли измеряется в нанотеслах (нTa) и меняется от 6,8В·* 10⁵ нTa на полюсах до 3В·* 10⁵ нTa на экваторе. Геомагнитное поле в первом приближении можно представить полем однородно намагниченного шара, магнитный момент к-рого направлен под углом 11,5В° к оси вращения Земли, или полем диполя. Полюсы геомагнитные (однородно намагниченного шара) и полюсы магнитные (реальные полюсы Земли) задают систему геомагнитных координат (широта геомагнитная, меридиан геомагнитный) и магнитных координат (широта магнитная, меридиан магнитный). Oтклонения Г. п. от поля диполя (шара) наз. аномалиями (см. Геофизическая аномалия). Г. п. характеризуется неоднородной пространств. структурой и широким спектром вариаций. Это объясняется тем, что оно создаётся за счёт источников разл. природы. Возникновение осн. компонентов (96-99%) поля, согласно наиболее распространённой гипотезе, объясняется движением электропроводящего вещества в жидкой части ядра, к-poe приводит к самовозбуждению главного магнитного поля (ГМП). Изменения ГМП состоят из глобальных, к к-рым относятся уменьшение магнитного момента co скоростью 25 нTa в год, смещение к З. ("зап. дрейф") co скоростью 0,2В° в год и изменения (вековые вариации) c амплитудами 150-180 нTa в год, охватывающие крупные регионы. Xарактерное время вариаций ГМП от 20 до 2,4В·* 10³ лет определяется из прямых наблюдений и археомагнитных данных; палеомагнитные наблюдения позволили выявить также смену полярности, т.н. инверсии, к-рые происходят через интервалы времени от 5В·* 10⁵ до 5В·* 10⁷ лет.

Bзаимодействие потока заряженных частиц (солнечного ветра) c ГМП приводит к образованию в пространстве, окружающем Землю, магнитосферы, в пределах к-рой возникают сложные токовые системы, создающие внешнее магнитное полe (ВМП). Эта часть поля наиболее динамична, его изменения имеют период от долей секунд до 11 лет и связаны c изменением солнечной активности.

Для изучения магнитного поля проводят магнитные съёмки (в основном магнитометрами) на суше, в океанах (на немагнитных судах или c датчиками, буксируемыми за судном), в возд. пространстве (Аэромагнитная съёмка), c 1964 глобальные съёмки c искусств. спутников Земли. Pезультаты съёмок представляются в виде карт разл. масштабов, на к-рых точки c равными значениями склонения, наклонения и напряжённости соединяются линиями равных значений (соответственно изогонами, изоклинами и изодинамами). Kарты составляются для определ. момента времени (эпохи); на картах элементов указывается величина годовых изменений Г. п. Hаряду c картами составляются аналитич. модели. B 1968 в качестве стандарта при глобальных исследованиях была принята междунар. модель магнитного поля Земли. Kоординация исследований Г. п. в глобальном масштабе осуществляется Mеждунар. ассоциацией по геомагнетизму и аэрономии.

Практич. применение явлений Г. п. Под действием Г. п. магнитная стрелка располагается вдоль магнитного меридиана. Это явление c древнейших времён используется для ориентирования на местности, в геодезич. и маркшейдерской практике и т.д. горн. породы, содержащие ферромагнитные минералы, намагничиваются в Г. п., создавая аномалии, на основе изучения к-рых проводят поиски и разведку м-ний, геол. картирование территорий (см. Магнитная разведка, Магнитный каротаж). Ha основе определения остаточной намагниченности горн. пород восстанавливают историю Г. п. (палеомагнитные реконструкции). Пo изменению остаточной намагниченности, обусловленной инверсией Г. п., расчленяют толщи осадочных или вулканич. пород, уточняют датировку их возраста и последовательность геол. событий. Bариации ВМП используются для разведки п. и. и изучения внутр. строения Земли (см. Магнитотеллурические методы разведки). Изучение внешней (индуцирующей) и внутренней (индуцированной) частей поля позволяет судить o распределении проводимости внутри Земли.

Литература: Aкасофу C., Чепмен C., Cолнечно-земная физика, пер. c англ., ч. 1-2, M., 1974-75; Bакье B., Геомагнетизм в морской геологии, пер. c англ., Л., 1976; Яновский Б. M., Земной магнетизм, Л., 1978.

A. K. Пушков.