книги / Общая геология

подобно изоклинам, вытягиваться в широтном направлении. Около географического экватора проходит линия минимальной магнитной напряженности. Она получила наименование д и н а ­ м и ч е с к о г о э к в а т о р а . Известны карты, на которых про­ ведены изодинамы равных Н. Известны карты равных вертикаль­ ных составляющих Z. На них изодины представляют собой линии, соединяющие точки с одинаковой величиной Z. Наиболее употре­ бительными!магнитными картами на практике являются карты равных Z и равных Н.

Рассматривая магнитные карты, мы нередко обнаруживаем, что те или другие изолинии в каких-либо местах начинают резко извиваться, разрываться, образовывать петли, замкнутые эллипсоидальные линии и т. д.

Естественно, подобные явления указывают на то, что магнит­ ная напряженность в соответствующем месте карты испытывает какие-то ненормальности, что на нормальное магнитное поле

Магнитные аномалии вызываются сравнительно близким к зем­ ной поверхности залеганием горных пород, обогащенных желе­ зом, в особенности магнетитом. Обнаружение и изучение магнит­ ных аномалий имеют большое практическое значение для поисков и разведки железорудных месторождений.

Магнитные карты, составляемые в результате магнитных съемок, дают возможность фиксировать места максимальных значений магнитной напряженности (особенно карты равных Z), т. е. магнитных максимумов, места наиболее близкого от поверх­ ности расположения магнитных пород и в первую очередь желез­ ных руд.

Магнитные съемки нередко фиксируют имеющиеся в земной коре разрывы (сбросы, взбросы и т. д.). В результате разрывов в земной коре приходят в соприкосновение породы более старого

имолодого возрастов. В трещины разрывов внедряются диабазы

ибазальты. Все эти породы обладают различной магнитной ха­ рактеристикой, что сказывается на магнитных величинах но обе

стороны разрыва. Рассматривая такую карту, можно сделать соответствующие выводы о геологическом строении изучаемого участка земной коры.

Среди осадочных пород нередко встречаются песчаники, обога­ щенные магнетитом. Естественно, они создают местное магнитное поле повышенной напряженности. Если пласты таких песчаников или иных осадочных пород принимают участие в строении анти­ клинальных и синклинальных складок, то в результате магнит­ ной съемки в местах над антиклинальными складками будут

нитные минимумы.

Самой крупной в мире магнитной аномалией является Кур­ ская. Она охватывает территорию до 200 км длиной и до 10 км шириной. Аномалия вызвана сравнительно близким расположением к земной поверхности железистых кварцитов протерозойского возраста. Область аномалии была изучена под руководством акад. И. М. Губкина выдающимися советскими учеными акаде­ миками А. Д. Архангельским и П. П. Лазаревым. Магнитная съемка, произведенная ими в районах Курской аномалии, имела крупнейшее теоретическое и практическое значение. В районах Курской магнитной аномалии открыты крупнейшие в мире место­ рождения железа.

Широкое применение магнитная съемка получила в практике геологоразведочных работ на нефть и природные газы. Ряд анти­ клинальных структур, перспективных в нефтеносном отношении, был обнаружен при помощи магнитной съемки.

Магнитные аномалии наблюдаются и при вариациях (измене­ ниях) магнитной напряженности во времени, например в сейсми­ ческих областях перед землетрясениями. Наблюдались случаи, когда перед землетрясением магнитная напряженность в соответ-. ствующем участке земной поверхности начинала резко и скачко­ образно меняться по нескольку раз в сутки.

некоторой степени могут являться провозвестниками землетря­ сений.

Магнитные бури, несомненно, происходят и от других причин, пока еще не вполне выясненных. Особенно они развиты в высоких широтах северного полушария и высоких широтах южного полу­ шария. Здесь, по-видимому, существует какая-то связь между полярными сияниями и магнитными бурями. Существует, вероят­ но, какая-то связь между магнитными бурями и количеством пятен на Солнце и т. д.

Установлена также известная периодичность в изменениях магнитной напряженности через каждые 11 лет и через иное количество лет. Поэтому при рассмотрении магнитных карт весьма важно обращать внимание на дату проведения магнитной съемки.

В качестве примера можно привести вариации магнитного склонения в Париже.

Указанные вариации магнитного склонения (значит, и магнит­ ной напряженности) объясняются, возможно, тем, что происхо­ дит постепенное перемещение земных магнитных полюсов вокруг географических полюсов.

Магнитная напряженность на Земле, несомненно, менялась во времени и в былые эпохи. В одних и тех же пунктах раньше она была иной, чем в настоящее время.

Это можно видеть, например, в результате изучения обломков древней обожженной глиняной посуды и кирпичей. Физиками установлено, что обжиг сообщает обжигаемым предметам намаг­ ничивание, совпадающее с направлением напряженности земного магнитного поля того места, где произведен обжиг. Это намагни­ чивание очень устойчиво и почти не меняется даже при нагрева­ нии предмета на сотни градусов.

Древними авторами описано, как в их время ставили при обжиге различные сосуды и кирпичи. В найденных обломках сосудов или кирпичей определяют направление магнитной на­ пряженности, приобретенной сосудом или кирпичом во время обжига. Затем черепки или обломки ставят в то положение по отношению к странам света, какое они занимали во время обжига и таким образом устанавливают магнитное склонение и магнит­ ное наклонение пункта обжига в эпоху, когда производился обжиг. Полученные величины сравнивают с современными значе­ ниями склонения и наклонения в том же пункте.

Таким образом выясняют, насколько и как изменились за известный период времени магнитные склонение и наклонение.

Известно, что церкви в прежние времена строго ориентиро­ вали с запада на восток. По ним в известной степени также можно судить об изменениях магнитного склонения данного места с момента постройки церкви до настоящего времени.

Лава, изливающаяся при извержениях вулканов, нередко обжигает глины, с которыми она приходит в соприкосновение. Обожженные глины намагничиваются так же, как сосуды и кир­ пичи при обжиге. В брусках, вырезанных из глины, можно опре­ делить направление магнитной напряженности по отношению к странам света во время излияния лавы. Затем это направление сравнивают с направлением современной земной магнитной на­ пряженности в точке взятия бруска обожженной глины.

Широкие исследования по указанному методу могут многое рассказать об изменениях магнитной напряженности от прошлых геологических эпох до настоящего времени.

Мы различаем' теплоту внешнюю, солнечную, исходящую от Солнца, и теплоту внутреннюю, поступающую из недр Земли.

Рассмотрим сначала внешнюю теплоту Земли, источником которой является Солнце. Площадка в 1 смй на Земле, ориенти­ рованная перпендикулярно солнечным лучам, получает от Солнца в течение минуты 1,94 малой калории тепла. Эта величина назы­ вается с о л н е ч н о й п о с т о я н н о й .

Известно, что Солнце излучает в мировое пространство в те­ чение года 3 X 1030 больших калорий тепла. Из этого количества только 0,33 X 10- 9 часть теплоты попадает на Землю. Таким образом, Земля в течение года получает от Солнца 1021 больших калорий тепла. Этим количеством тепла можно было бы расто­ пить сплошной слой льда толщиной 24 м, покрывающий Землю. Это количество в 300 раз больше того тепла, которое мы могли бы получить при сожжении всех мировых запасов каменных углей. Иными словами, Земля в течение одних суток с небольшим полу­ чает от Солнца столько тепла, сколько можно бы получить от сожжения всех запасов каменных углей на Земле.

Этой теплотой, по существу, обусловливаются многие геоло­ гические процессы, происходящие на поверхности Земли и даже в верхних слоях земной коры.

Наибольшее количество тепла от Солнца получает область экватора. По направлению к полюсам это количество тепла умень­ шается.

Все точки земной поверхности, расположенные на одной и той же широте, получают от Солнца в течение года одно и то же количество тепла. Однако теплота, попавшая на поверхность Земли, перераспределяется под влиянием ряда факторов, из которых главнейшими являются: 1) форма рельефа земной по­ верхности, т. е. высота отдельных пунктов земной поверхности над уровнем моря, — горные хребты, долины, их направление и т. д.; 2) распределение воды и суши на Земле; 3) характер и мощность растительного покрова; 4) воздушные и морские тече­ ния. Вследствие действия указанных факторов в различных ме­ стах одной и той же широты климатические условия неодина­ ковы.

температура места. Мы различаем среднесуточные, среднемесяч­ ные, среднегодовые температуры мест.

Линии, соединяющие точки с одинаковыми средними темпера­ турами (суточными, месячными, годовыми), называются и з о ­ т е р м а м и .

Среднемесячные температуры получаются путем сложения среднесуточных температур и деления суммы на число дней в месяце. Среднегодовые — путем сложения среднемесячных и деления суммы на 12. Для каждого пункта земной поверхности особенно характерными являются среднеянварская и средне­ июльская температуры.

На рис. 53, 54 и 55 приведены карты мира со среднеянвар­ скими, среднеиюльскими и среднегодовыми изотермами.

Из этих рисунков видно, что все изотермы имеют тенденцию протягиваться с запада на восток, но в то же время они очень часто пересекают параллели.

Если среднесуточные и среднемесячные температуры из года в год претерпевают довольно значительные колебания, средне­ годовые температуры меняются очень мало, не более чем на де­

подъема, при которой температура понижается на 1° С, называет­

т о м . Это число градусов Цельсия, на которое понижается тем­ пература при подъеме на 1000 м.

Аэротермический градиент колеблется от 3 до 5° С, а ступень— от 333 до 200 м.

Рассмотрим изменения температур под поверхностью Земли на разных глубинах. В любом месте с глубиной температура все меньше и меньше зависит от температуры на поверхности Земли. В конце концов всюду на некоторой глубине будет встре­ чена температура, не зависящая от температуры поверхности. С этой глубины и ниже уже не сказываются сезонные колебания температур на поверхности.

Глубина, с' которой температура и зимой и летом одинаковая, считается п о я с о м п о с т о я н н ы х т е м п е р а т у р . В этом поясе температура равна средней годовой температуре на поверхности. Выше этого пояса зимняя температура отличается от летней температуры. Ниже этого пояса температура законо­ мерно повышается. Она зависит от той теплоты, которая посту­ пает снизу, из недр Земли. Эта теплота в основном, по-видимому,, радиоактивного происхождения. Эта внутренняя теплота вслед­ ствие теплоотдачи поступает в ту часть земной коры, которая