Ինչպես են մագնիսական նախշերը գրանցում թիթեղների տեղաշարժը

Ինչպես են մագնիսական նախշերը գրանցում թիթեղների տեղաշարժը

Bayangkan dasar samudra sebagai sebuah “arsip” raksasa yang menyimpan jejak waktu. Tidak dalam bentuk tulisan, melainkan dalam pola magnetik yang tertanam pada batuan. Pola ini—berupa garis-garis magnetik yang simetris di dasar laut—telah menjadi salah satu bukti terkuat bahwa տեկտոնական թիթեղներ benar-benar bergerak. Melalui rekaman magnetik ini, para ilmuwan dapat melacak kapan kerak samudra terbentuk, seberapa cepat pemekaran dasar samudra berlangsung, dan bagaimana lempeng-lempeng bumi bergeser selama jutaan tahun.

Երկրի մագնիսականությունը և ապարների բնական «կողմնացույցը»

Bumi memiliki medan magnet global yang mirip magnet batang raksasa. Garis-garis gaya magnet keluar dari dekat kutub selatan magnetik dan masuk ke dekat kutub utara magnetik. Medan magnet ini tidak tetap: kekuatannya dapat berubah, posisi kutub magnetik dapat bergeser, dan yang paling penting untuk pembahasan ini—arahnya kadang berbalik (pembalikan kutub magnetik atau geomagnetic reversal ). Ketika pembalikan terjadi, arah medan magnet bumi berubah 180 derajat: kompas yang semula menunjuk “utara” akan menunjuk “selatan” (dalam arti magnetik).

Lalu apa hubungannya dengan batuan? Banyak batuan, terutama yang berasal dari magma, mengandung mineral magnetik seperti magnetit (Fe₃O₄). Ketika magma mendingin dan berubah menjadi մագմատիկ ապարներ, mineral-mineral magnetik di dalamnya akan “mengunci” arah medan magnet bumi pada saat pembekuan. Proses ini disebut remanent magnetization atau magnetisasi sisa. Dengan kata lain, մագմատիկ ապարներ yang terbentuk pada suatu waktu tertentu dapat bertindak seperti data logger: menyimpan arah medan magnet bumi ketika batuan itu lahir.

Միջօվկիանոսյան լեռնաշղթա. նոր կեղևի գործարան

Kunci utama rekaman magnetik pergeseran lempeng ada di punggung tengah samudra ( mid-ocean ridge ). Ini adalah rangkaian pegunungan bawah laut yang terbentuk di batas lempeng divergen, tempat dua lempeng bergerak saling menjauh. Ketika lempeng menjauh, magma dari mantel naik mengisi celah, lalu membeku menjadi kerak samudra baru. Proses berkelanjutan ini disebut pemekaran dasar samudra ( seafloor spreading ).

Քանի որ միջին օվկիանոսային լեռնաշղթաներում անընդհատ նոր կեղև է ձևավորվում, օվկիանոսի հատակը էապես նման է փոխադրիչ ժապավենի. ամենաերիտասարդը գտնվում է հենց մեջտեղում (լեռնաշղթայի մոտ), ապա ծերանում է՝ ձախ և աջ շարժվելով։ Տվյալ պահին ձևավորված կեղևի յուրաքանչյուր «շերտ» գրանցում է Երկրի մագնիսական դաշտի ուղղությունը տվյալ պահին։ Եթե մագնիսական դաշտը նորմալ է այդ ժամանակահատվածում, ապա ապարները կմագնիսանան նորմալ ուղղությամբ, իսկ եթե հակադարձ պարբերություն է, ապա ապարները կմագնիսանան հակառակ ուղղությամբ։

Սիմետրիկ մագնիսական շերտեր. ընդարձակման մատնահետքեր

Երբ գիտնականները քարտեզագրեցին օվկիանոսի հատակի մագնիսական անոմալիաները՝ օգտագործելով քարշակվող մագնիսաչափեր, նրանք հայտնաբերեցին զարմանալի օրինաչափություն. մագնիսական անոմալիաների գոտիներ, որոնք զուգահեռ էին միջին օվկիանոսի լեռնաշղթաներին և սիմետրիկորեն դասավորված էին երկու կողմերում։ Այս գոտիները հերթագայում էին «նորմալ» և «հակառակ» կողմնորոշումների միջև։

Ինչո՞ւ է առաջանում գոտիավորման նախշը։ Որովհետև օվկիանոսային կեղևը անընդհատ ձևավորվում է, մինչդեռ Երկրի մագնիսական դաշտը երբեմն նորմալ է, իսկ երբեմն՝ հակադարձ։ Պատկերացրեք գծեր նկարել փոխադրիչ ժապավենի վրա. երբ քսվում է սև ներկ, առաջանում է մեկ գոտի, երբ քսվում է սպիտակ ներկ, առաջանում է մեկ այլ գոտի, և այլն։ Օվկիանոսի հատակին այդ «ներկը» մագնիսական դաշտի բևեռականությունն է։ Երբ մագման պնդանում է միջին օվկիանոսային լեռնաշղթաներում, այն գրանցում է հոսանքի բևեռականությունը, ապա տարվում է, երբ սալերը շարժվում են։ Քանի որ տարածումը տեղի է ունենում երկու ուղղություններով՝ հարաբերական հավասարակշռությամբ, նույն գոտիավորման նախշը հայտնվում է լեռնաշղթայի երկու կողմերում՝ ստեղծելով շատ յուրահատուկ համաչափություն։

Pola simetris inilah yang menjadi bukti kuat bahwa dasar samudra bergerak dan terus diperbarui. Ini juga menjawab pertanyaan lama: ke mana perginya kerak samudra yang tua? Jawabannya: ia pada akhirnya tersubduksi (menunjam) ke bawah lempeng lain di սուբդուկցիայի գոտի, didaur ulang kembali ke mantel.

Մագնիսական օրացույց. օրինաչափությունները ժամանակի վերածելը

Pola magnetik tidak hanya menunjukkan bahwa lempeng bergerak, tetapi juga memungkinkan penanggalan. Ilmuwan telah menyusun skala waktu pembalikan medan magnet bumi ( geomagnetic polarity timescale ) berdasarkan data lava darat yang dapat ditanggal menggunakan metode radiometrik (misalnya kalium-argon atau argon-argon). Skala ini memuat kapan saja terjadi periode polaritas normal dan terbalik selama jutaan tahun terakhir.

Երբ ծովի հատակի մագնիսական գոտիների նախշերը համեմատվում են գլոբալ շրջադարձի ժամանակային մասշտաբի հետ, յուրաքանչյուր գոտի կարելի է «համապատասխանեցնել» որոշակի ժամանակային միջակայքի։ Դա նման է շտրիխ կոդի համապատասխանեցմանը. գոտիների նույն հաջորդականությունը ցույց է տալիս նույն ժամանակային հաջորդականությունը։ Այսպիսով, գիտնականները կարող են որոշել օվկիանոսային կեղևի տարիքը որոշակի վայրում՝ պարզապես դրա մագնիսական նախշից ելնելով։

Թիթեղի տեղաշարժի արագության չափում

Երբ երկրակեղևի տարիքը հայտնի է, հաջորդ քայլը սալերի շարժման արագությունը չափելն է։ Մեթոդը պարզ է իր հայեցակարգով.

1. Չափեք մագնիսական ժապավենի հեռավորությունը միջին օվկիանոսային լեռնաշղթայի առանցքից (որտեղ ձևավորվում է կեղևը):
2. Որոշեք ժապավենի տարիքը մագնիսական շրջադարձի սանդղակից։
3. Ընդլայնման արագությունը = հեռավորություն / ժամանակ։

Օրինակ, եթե 5 միլիոն տարի առաջ ձևավորված գոտին գտնվում է լեռնաշղթայից 100 կմ հեռավորության վրա, ապա մի կողմում տարածման արագությունը կազմում է 100 կմ / 5 միլիոն տարի = 20 կմ մեկ միլիոն տարվա ընթացքում, կամ տարեկան 2 սմ: Քանի որ տարածումը տեղի է ունենում երկու կողմերում էլ, երկու սալերի միջև բաժանման ընդհանուր արագությունը կարող է կրկնակի լինել (կախված օգտագործվող սահմանումից):

Այս մեթոդը կիրառելով՝ հետազոտողները պարզել են, որ թիթեղների շարժման արագությունը տարբեր է. որոշները կազմում են տարեկան ընդամենը մի քանի միլիմետր, մյուսները՝ տարեկան մի քանի սանտիմետր՝ համեմատելի մարդու եղունգների աճի արագության հետ։

Անցյալի թիթեղների շարժումների վերակառուցում

Մագնիսական պատկերները նաև օգնում են վերականգնել օվկիանոսի բացման և մայրցամաքների տեղաշարժի պատմությունը: Ատլանտյան օվկիանոսի բացվելուն զուգընթաց, Միջին Ատլանտյան լեռնաշղթայում ստեղծվել է նոր օվկիանոսային կեղև: Ատլանտյան օվկիանոսի հատակին պահպանված մագնիսական գոտիները այժմ արձանագրում են, թե ինչպես են Աֆրիկան ​​և Ամերիկաները աստիճանաբար բաժանվել: Գոտիների տարիքը, լեռնաշղթայի դիրքը և սալերի երկրաչափությունը համեմատելով՝ գիտնականները կարող են տեկտոնական «ֆիլմը» հետ տանել՝ գնահատելով մայրցամաքների դիրքերը միլիոնավոր տարիներ առաջ:

Selain itu, perubahan arah punggung atau ketidakteraturan pola pita dapat memberi petunjuk tentang perubahan gaya tektonik, pergeseran arah gerak lempeng, atau kejadian seperti “lompatnya” pusat pemekaran ( ridge jump ). Jadi, rekaman magnetik bukan hanya soal cepat atau lambat, tetapi juga bagaimana dinamika sistem tektonik berubah dari waktu ke waktu.

Ինչո՞ւ է այս ապացույցն այդքան ուժեղ։

Մինչև ծովի հատակի մագնիսական օրինաչափությունների հայտնաբերումը, մայրցամաքների տեղաշարժի գաղափարը (առաջարկված Ալֆրեդ Վեգեների կողմից) լայնորեն մերժվում էր, քանի որ չկար որևէ մեխանիզմ կամ ամուր ապացույց, որը կբացատրեր, թե ինչպես կարող են մայրցամաքները շարժվել: Սիմետրիկ մագնիսական շերտերի քարտեզները քանակական և գլոբալ ապացույցներ էին տրամադրում. նույն օրինաչափությունը հայտնաբերվել է շատ օվկիանոսներում, ինչը համապատասխանում է Երկրի մագնիսական դաշտի շրջադարձերին, որոնք գրանցվել են նաև ցամաքային ապարներում, և համատեղելի է միջին օվկիանոսային լեռնաշղթաներում նոր կեղևի առաջացման և սուբդուկցիոն գոտիներում կորստի գաղափարի հետ:

Bukti ini juga bersifat terukur. Anda tidak hanya “melihat” bahwa sesuatu tampak cocok; Anda bisa menghitung usia dan laju gerak. Inilah yang menjadikan paleomagnetisme dasar laut sebagai tonggak penting lahirnya teori թիթեղների տեկտոնիկա modern pada pertengahan abad ke-20.

Penutup

Օվկիանոսի հատակի մագնիսական նախշերը Երկրի պատմության արձանագրություն են, որը պահպանվել է ապարների մեջ: Մագնիսական անոմալիաների յուրաքանչյուր խումբ գրանցում է մագնիսական դաշտի ուղղությունը երկրակեղևի ձևավորման ընթացքում, և քանի որ օվկիանոսային երկրակեղևը հեռանում է միջին օվկիանոսային լեռնաշղթաներից, նախշերը կոկիկ դասավորված և սիմետրիկ են: Համապատասխանեցնելով դրանք մագնիսական շրջադարձերի մասշտաբին՝ գիտնականները կարող են որոշել երկրակեղևի տարիքը, հաշվարկել տարածման արագությունը և վերականգնել սալերի շարժումը միլիոնավոր տարիների ընթացքում: Այս անտեսանելի «շերտերից» մենք կարդում ենք սալերի տեղաշարժը՝ ապացույց այն բանի, որ Երկրի մակերեսը կենդանի, շարժվող և անընդհատ փոփոխվող համակարգ է:

Եթե ​​ցանկանում եք, կարող եմ ավելացնել մագնիսական ժապավենի հայեցակարգի նկարազարդում (պարզ դիագրամ) կամ անհրաժեշտության դեպքում հարմարեցնել այս հոդվածը՝ այն դարձնելով ավելի տարածված (ավելի թեթև) կամ գիտական ​​(ավելի տեխնիկական) ոճի։