Магнитные аномалии

11.01.2017

Из современных представлений о причинах геомагнитного поля вытекает, что вследствие большого расстояния от поверхности Земли до ее ядра изменения напряженности поля на земной поверхности в пределах десятков и даже первых сотен километров должны происходить по линейному закону, определяемому величиной нормального градиента в избранном направлении движения. В действительности же при измерении напряженности поля на местности обнаруживаются отклонения от нормальных изменений резко различной величины, начиная от едва заметных до таких, которые превосходят нормальный градиент в тысячи раз. Соответственно напряженность поля становится больше или меньше нормальной. Отклонения напряженности поля от нормальных значений для данной местности называются магнитными аномалиями. Причина их — изменение состава горных пород, образующих земную кору. До сих пор не установлено, до какой глубины распространяются горные породы, создающие наблюдаемые на земной поверхности магнитные аномалии. Если считать правильным представление о температурном градиенте, в среднем равном 33° С на 1 км, то следует предполагать, что породы в намагниченном состоянии распространяются в глубину не более первых десятков километров, так как далее температура пород должна быть выше точки Кюри. Однако большие колебания температурного градиента в областях распространения осадочных и изверженных пород, а также отсутствие данных для экстраполяции его на большие глубины оставляют вопрос о нижней границе намагниченных пород открытым.
По вычислениям, произведенным по некоторым крупным магнитным аномалиям на территории России и США, глубины залегания нижней границы намагниченных геологических образований равны 20—25 км.
Так как магнитные аномалии могут быть созданы в неодинаковой степени намагниченными породами различной мощности, залегающими на глубине, начиная от дневной поверхности и до нескольких километров, магнитные аномалии могут наблюдаться на площадях от ничтожных долей квадратного километра до многих тысяч квадратных километров. По напряженности поля магнитные аномалии иногда в несколько раз превосходят нормальное поле Земли. Например, известная Курская магнитная аномалия на отдельных участках достигает 2 э, т. е. почти в 4 раза превышает величину местного нормального поля. Что касается нижнего предела магнитных аномалий, то обнаружение очень слабых аномалий зависит от точности измерения напряженности поля.
Магнитные аномалии, создаваемые геологическими телами, размеры которых всегда ограничены, во всех случаях представлены аномалиями двух знаков, подчиненными закону
Магнитные аномалии

где интеграл берется по площади, линейные размеры которой в несколько раз превосходят линейные размеры намагниченных тел и глубину их залегания.
Физическим основанием для этого утверждения является известное свойство замкнутости силовых линий магнитного поля. В дальнейшем изложении это будет вытекать из теории магнитного поля намагниченных тел.
В соответствии с направлением нормального геомагнитного поля, намагничивающего геологические образования, как правило, в северном полушарии более яркой и локализованной по интенсивности является положительная часть аномалии, отрицательная же часть проявляется на некотором удалении от проекции намагниченного тела на дневную поверхность и в относительно слабой форме распространяется на относительно большую площадь. Исключением, в частности, являются случаи, когда горные породы имеют остаточную намагниченность, направление которой резко отклоняется от направления современного магнитного ноля. При прямо противоположном направлении остаточной намагниченности, превосходящей индуцированную, соотношение между положительной и отрицательной частями аномалии будет обратным.
Магнитные аномалии, созданные геологическими образованиями, являются объектами исследования при применении магнитного метода в геологическом картировании, поисках и разведке месторождений полезных ископаемых. Очевидно, для обоснованных заключений о геологической природе наблюдаемых магнитных аномалий измерения аномальных значений напряженности поля не могут ограничиваться зонами распространения только положительной (или только отрицательной) части аномалии, вследствие чего площадь магнитной съемки должна быть во много раз больше площади распространения изучаемых геологических тел. В практике применения магнитного метода трудно и часто невозможно уверенно выделять обособленные магнитные аномалии, создаваемые изолированным телом. В соответствии со сложностью геологического строения магнитные поля одних тел накладываются на поля других тел различной намагниченности, размеров, формы и глубины залегания. В результате получаются сложные магнитные аномалии, расчленение которых на отдельные составляющие далеко не всегда оказывается возможным. В случае глубокого залегания источников аномалий магнитные поля различных тел могут образовать кажущуюся единую магнитную аномалию, наблюдаемую на большой площади. В связи с этим возникли названия «региональные» и «локальные» магнитные аномалии, которыми пользуются до настоящего времени. При применении магнитного метода в геологических исследованиях могут иметь значение выяснение и характеристика региональных особенностей магнитного поля, соответствующих особенностям изучаемого геологического региона, с целью их использования на слабо изученных территориях. Разделение же магнитных аномалий, вызванных геологическими причинами, на «локальные» и «региональные» по признаку их площадного распространения полезнее заменить суждениями о глубине залегания источников наблюдаемого аномального поля.