Paleomaqnetizm

Paleomaqnetizm– Paleomaqnetizm (bəzən paleomaqnetizm) süxurlarda, çöküntülərdə və ya arxeoloji materiallarda qeydə alınan tarixdən əvvəlki Yerin maqnit sahələrinin öyrənilməsidir. Paleomaqnetizm üzrə ixtisaslaşmış geofiziklərə paleomaqnetistlər deyilir. Daşlardakı bəzi maqnit minerallar əmələ gəldiyi anda Yerin maqnit sahəsinin istiqamətini və intensivliyini qeyd edə bilir. Bu qeyd geomaqnit sahəsinin keçmiş davranışı və tektonik plitələrin keçmiş yeri haqqında məlumat verir. Vulkanik və çöküntü süxurlarının ardıcıllığında qorunan geomaqnit çevrilmələrinin qeydi (maqnitostratiqrafiya) geoxronoloji alət kimi istifadə olunan zaman miqyasını təmin edir. Paleomaqnetizmin dəlilləri kontinental sürüşmə fərziyyəsinin canlanmasına və onun plitə tektonikasının müasir nəzəriyyəsinə çevrilməsinə səbəb olub. Görünən qütb yolları kontinental sürüşmə üçün ilk aydın geofiziki sübutları təmin edib, dəniz maqnit anomaliyaları isə dəniz dibinin yayılması üçün təmin edib. Paleomaqnit məlumatları qitələrin və kontinental fraqmentlərin (terranların) qədim mövqeyini və hərəkətini məhdudlaşdıraraq, plitə tektonikasının tarixini zamanda geriyə uzatmağa davam edir. Paleomaqnetizm sahəsi eyni zamanda Ay suxurları və meteoritlər kimi Günəş sisteminin digər cisimlərindən alınan nümunələrin ekvivalent ölçülərini də əhatə edir, burada həmin cisimlərin qədim maqnit sahələrini və dinamo nəzəriyyəsini araşdırmaq üçün istifadə olunur. Paleomaqnetizm qaya maqnetizmindəki inkişaflara əsaslanır və biomaqnitizm, maqnit parçalar (süxurlarda və torpaqlarda gərginlik göstəriciləri kimi istifadə olunur) və ətraf mühitin maqnitizmi ilə üst-üstə düşür.

Haqqında

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Paleomaqnetizm – (rus. палеомагнетизм, ing. paleomagnetism) — yun. palaios – qədim və magnetis- maqnit – yer maqnetizminin, geoloji keçmişdəki maqnit sahəsini öyrənən, bölməsi. Paleomaqnetizm geomaqnit sahəsinin təkamülünü öyrənməyə, materiklərin və ya onların iri qaymalarının geoloji keçmişdə bir-birinə və qütblərə nisbətən vəziyyətlərini müəyyənləşdirməyə, paleocoğrafi şəraiti bərpa etməyə və s. imkan yaradır.[1] Paleomaqnetizm sahəsi eyni zamanda Ay süxurları və meteoritlər kimi Günəş Sisteminin digər cisimlərindən alınan nümunələrin ekvivalent ölçülərini də əhatə edir, burada həmin cisimlərin qədim maqnit sahələrini və dinamo nəzəriyyəsini araşdırmaq üçün istifadə olunur. Paleomaqnetizm qaya maqnetizmindəki inkişaflara əsaslanır və biomaqnitizm, maqnit parçalar (süxurlarda və torpaqlarda gərginlik göstəriciləri kimi istifadə olunur) və ətraf mühitin maqnitizmi ilə üst-üstə düşür.[2] Hələ 18-ci əsrdə, kompas iynələrinin güclü maqnitləşmiş çıxıntıların yanından kənara çıxdığı müşahidə edilmişdir. 1797-ci ildə Alexander von Humboldt bu maqnitləşməni ildırım vurması ilə əlaqələndirdi (və ildırım zərbələri çox vaxt səth süxurlarını maqnitləşdirir). 19-cu əsrdə süxurlarda maqnitləşmə istiqaməti ilə bağlı araşdırmalar göstərdi ki, bəzi yeni lavalar Yerin maqnit sahəsinə paralel olaraq maqnitləşiblər. 20-ci əsrin əvvəllərində David, Bernard Brunhes və Paul Louis Mercantonun işi bir çox süxurların sahəyə antiparalel maqnitləşdiyini göstərdi. Yapon geofiziki Motonori Matuyama 1920-ci illərin sonlarında Yerin maqnit sahəsinin Dördüncü dövrün ortalarında tərsinə çevrildiyini göstərdi, bu dönüş indi Brunhes-Matuyama dönüşü kimi tanınır.[3][4]19-cu əsrdə süxurlarda maqnitləşmə istiqaməti ilə bağlı araşdırmalar göstərdi ki, bəzi yeni lavalar Yerin maqnit sahəsinə paralel olaraq maqnitləşiblər. 20-ci əsrin əvvəllərində David, Bernard Brunhes və Paul Louis Mercantonun işi bir çox süxurların sahəyə antiparalel maqnitləşdiyini göstərdi. Yapon geofiziki Motonori Matuyama 1920-ci illərin sonlarında Yerin maqnit sahəsinin Dördüncü dövrün ortalarında tərsinə çevrildiyini göstərdi, bu dönüş indi Brunhes-Matuyama dönüşü kimi tanınır.[5][4] İngilis fiziki P.M.S. Blekett 1956-cı ildə həssas astatik maqnitometr icad etməklə paleomaqnetizmə böyük təkan verib. Onun məqsədi geomaqnit sahəsinin Yerin fırlanması ilə bağlı olduğu nəzəriyyəsini sınaqdan keçirmək idi, o, nəticədə bu nəzəriyyəni rədd etdi; lakin astatik maqnitometr paleomaqnetizmin əsas alətinə çevrildi və kontinental sürüşmə nəzəriyyəsinin canlanmasına səbəb olub.[6] Keith Runcorn[7] and Edward A. Irving[8] Alfred Vegener ilk dəfə 1915-ci ildə qitələrin bir vaxtlar birləşdiyini və o vaxtdan bəri bir-birindən ayrıldığını təklif etdi.[6][7] O, çoxlu faktiki dəlillər gətirsə də, onun nəzəriyyəsi iki səbəbə görə az qəbul olundu: qitələrin sürüşməsi üçün heç bir mexanizm məlum deyildi və zamanla qitələrin hərəkətini yenidən qurmaq üçün heç bir yol yox idi. Keith Runcorn və Edvard A. İrvinq Avropa və Şimali Amerika üçün açıq-aşkar qütb gəzinti yolları qurdular. Bu əyrilər bir-birindən ayrıldı, lakin materiklərin 200 milyon il əvvələ qədər təmasda olduğu güman edilsəydi, barışıla bilərdi. Bu, kontinental sürüşmənin ilk aydın geofiziki sübutunu təmin etdi. Sonra 1963-cü ildə Morley, Vine və Matthews dəniz maqnit anomaliyalarının dəniz dibinin yayılmasına sübut olduğunu göstərdilər.

Bölmələr

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Paleomaqnetizm bir sıra miqyasda öyrənilir:

  • Geomaqnit dünyəvi variasiya Yerin maqnit sahəsinin istiqamətində və intensivliyində kiçik miqyaslı dəyişikliklərdir. Maqnit şimal qütbü Yerin fırlanma oxuna nisbətən daim dəyişir. Maqnitizm vektordur və buna görə də maqnit sahəsinin dəyişməsi maqnit meylinin paleoistiqamətli ölçüləri və maqnit meyli və paleointensivlik ölçmələri ilə öyrənilir.
  • Maqnitostratiqrafiya bu süxurların yaşını müəyyən etmək üçün süxurlarda qeydə alınan Yerin maqnit sahəsinin polaritesinin dəyişmə tarixindən istifadə edir. Yer kürəsinin tarixi boyu tərs çevrilmələr qeyri-müntəzəm fasilələrlə baş verib. Bu dönüşlərin yaşı və nümunəsi dəniz dibinin yayılma zonalarının tədqiqindən və vulkanik süxurların müəyyən edilməsindən məlumdur.

Əsas xüsusiyyətləri

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Paleomaqnetizmin tədqiqi mümkündür, çünki maqnetit kimi dəmir tərkibli minerallar Yerin maqnit sahəsinin keçmiş polaritesini qeyd edə bilər. Daşlardakı maqnit işarələri bir neçə fərqli mexanizmlə qeydə alına bilər.

Termoremanent maqnitləşmə

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Bazalt və digər maqmatik süxurlardakı dəmir-titan oksidi mineralları, süxurlar bu mineralların Küri temperaturu ilə soyuduqda Yerin maqnit sahəsinin istiqamətini qoruya bilər. Spinel qrupu dəmir oksidi olan maqnetitin Küri temperaturu təxminən 580 °C-dir, halbuki əksər bazalt və gabro 900 °C-dən aşağı temperaturda tamamilə kristallaşır. Beləliklə, mineral taxıllar Yerin maqnit sahəsinə uyğunlaşmaq üçün fiziki olaraq fırlanmır, əksinə onlar bu sahənin oriyentasiyasını qeyd edə bilərlər. Bu şəkildə saxlanılan qeyd termoremanent maqnitləşmə (TRM) adlanır. Maqmatik süxurlar kristallaşmadan sonra soyuduqca mürəkkəb oksidləşmə reaksiyaları baş verə biləcəyi üçün Yerin maqnit sahəsinin istiqamətləri həmişə dəqiq qeyd olunmur və qeydlər mütləq saxlanılmır. Buna baxmayaraq, rekord okean qabığının bazaltlarında kifayət qədər yaxşı qorunub saxlanılmışdır ki, plitələrin tektonikası ilə bağlı dəniz dibinin yayılması nəzəriyyələrinin inkişafında mühüm rol oynayıb. TRM həmçinin saxsı sobalarda, ocaqlarda və yandırılmış kerpiç tikililərdə qeydə alına bilər. Arxeoloji materiallarda termoremanent maqnitləşmənin öyrənilməsinə əsaslanan intizam arxeomaqnit tarixi adlanır. Yeni Zelandiyanın Maori xalqı dulusçuluq etməsə də, onların 700-800 illik buxar sobaları və ya hāngī adekvat arxeomaqnit materialı təmin edir.[9] [10]

Detrital remanent maqnitləşmə

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Tamamilə fərqli bir prosesdə, çöküntülərdəki maqnit taxılları çökmə zamanı və ya dərhal sonra maqnit sahəsi ilə uyğunlaşa bilər; bu detrital remanent maqnitləşmə kimi tanınır. Əgər maqnitləşmə taxılların çökməsi zamanı əldə edilirsə, nəticədə çökmə detrital remanent maqnitləşmə olur; çöküntüdən dərhal sonra əldə edilirsə, bu, çökmə sonrası detrital remanent maqnitləşmədir.[11]

Kimyəvi qalıq maqnitləşmə

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Üçüncü prosesdə maqnit dənələri kimyəvi reaksiyalar zamanı böyüyür və onların əmələ gəlməsi zamanı maqnit sahəsinin istiqamətini qeyd edir. Sahənin kimyəvi remanent maqnitləşmə (CRM) ilə qeydə alındığı deyilir. Ümumi bir forma mineral hematit, başqa bir dəmir oksidi tərəfindən tutulur. Hematit, maqnetit də daxil olmaqla qayadakı digər mineralların kimyəvi oksidləşmə reaksiyaları nəticəsində əmələ gəlir. Qırmızı yataqlar, qırıntılı çöküntü süxurları (məsələn, qumdaşları) çöküntü diagenez zamanı əmələ gələn hematit səbəbindən qırmızıdır. Qırmızı çarpayılardakı CRM imzaları olduqca faydalı ola bilər və onlar maqnitostratiqrafiya tədqiqatlarında ümumi hədəflərdir.[12]

İzotermik qalıq maqnitləşmə

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Sabit bir temperaturda əldə edilən remanence izotermik qalıq maqnitləşmə (IRM) adlanır. Bu cür qalıcılıq paleomaqnetizm üçün faydalı deyil, lakin ildırım vurması nəticəsində əldə edilə bilər. İldırımın səbəb olduğu remanent maqnitləşməni yüksək intensivliyi və santimetr şkalasında sürətlə dəyişməsi ilə fərqləndirmək olar.[13][12] IRM tez-tez qazma nüvələrində polad nüvə barelinin maqnit sahəsi tərəfindən induksiya olunur. Bu çirkləndirici ümumiyyətlə barelə paraleldir və onun böyük hissəsi təxminən 400 °C-ə qədər qızdırılmaqla və ya kiçik bir alternativ sahədə demaqnitləşmə yolu ilə çıxarıla bilər. Laboratoriyada IRM müxtəlif güclü sahələr tətbiq etməklə induksiya edilir və qaya maqnitizmində bir çox məqsədlər üçün istifadə olunur.

Özlü (yarımqatı) qalıq maqnitləşmə

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Özlü qalıq maqnitləşmə bir müddət maqnit sahəsinin təsirinə məruz qalan ferromaqnit materialların əldə etdiyi remanentlikdir. Süxurlarda bu remanens adətən müasir geomaqnit sahəsi istiqamətində düzülür. Bir qayanın ümumi maqnitləşməsinin özlü qalıq maqnitləşmə hissəsi maqnit mineralogiyasından asılıdır.

Nümunə

[redaktə | mənbəni redaktə et]

Okean dibindəki ən qədim qayalar 200 milyon ilə dayanır. Bu qayalar ən qədim kontinental süxurlarla müqayisədə çox gəncdir. 200 milyondan artıq paleomaqnit məlumatları toplamaq üçün elm adamları Yerin qədim qayalarını yenidən qurmaq üçün quruda maqnit daşıyan nümunələrə müraciət edirlər. Paleomaqnetistlər, bir çox geoloqlar kimi, qaya təbəqələri üzə çıxdıqları üçün yerüstü yerlərə doğru çəkilirlər. 1960 və 1970-ci illərdə kontinental sürüşmə və plitə tektonikası nəzəriyyələrinin yoxlanılmasında həm tərs çevrilmələrin, həm də qütblərin gəzinti məlumatlarının paleomaqnit sübutları mühüm rol oynadı. Terranların tarixini yenidən qurmaq üçün paleomaqnit dəlillərinin bəzi tətbiqləri mübahisələr yaratmağa davam etdi. Paleomaqnit dəlilləri süxurların və proseslərin mümkün yaşlarını məhdudlaşdırmaqda və yer qabığının hissələrinin deformasiya tarixçələrinin yenidən qurulmasında da istifadə olunur.

Həmçinin bax

[redaktə | mənbəni redaktə et]

İstinadlar

[redaktə | mənbəni redaktə et]
  1. ↑ Paleomaqnetizm // Geomorfoloji terminlərin izahlı lüğəti. Bakı: "Elm". 2012. səh. 177. ISBN 978-9952-453-14-0.
  2. ↑ W. Jacquelyne, Kious; Robert I., Tilling. Developing the theory // This dynamic earth: the story of plate tectonics (online edition version 1.20). Washington, D.C.: U.S. Geological Survey. 2001. ISBN 0-16-048220-8. 2 October 2012 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 6 November 2016.
  3. ↑ {{cite journal |last1=Humboldt |first1=F.A. v. |title=Ueber die merkwürdige magnetische Polarität einer Gebirgskuppe von Serpentinstein |journal=Neues Journal der Physik |date=1797 |volume=4 |pages=136-140 |url=https://books.google.com/books?id=SfctAAAAcAAJ&pg=PA136 Arxivləşdirilib 2024-04-02 at the Wayback Machine
  4. ↑ 1 2 Glen, 1982. səh. Şablon:Pn
  5. ↑ Matuyama, Motonori. "On the Direction of Magnetization of Basalt in Japan, Tyōsen Korea and Manchuria". Proceedings of the Imperial Academy of Japan. 5. 1929: 203–205. doi:10.2183/pjab1912.5.203.
  6. ↑ Glen, 1982. səh. 4–5
  7. ↑ Runcorn, S. K. "Paleomagnetic comparisons between Europe and North America". Proc. Geol. Assoc. Canada. 8. 1956: 77–85.
  8. ↑ Irving, E. "Paleomagnetic and palaeoclimatological aspects of polar wandering". Geofis. Pura. Appl. 33 (1). 1956: 23–41. Bibcode:1956GeoPA..33...23I. doi:10.1007/BF02629944.
  9. ↑ Herries, A. I. R.; Adams, J. W.; Kuykendall, K. L.; Shaw, J. "Speleology and magnetobiostratigraphic chronology of the GD 2 locality of the Gondolin hominin-bearing paleocave deposits, North West Province, South Africa". Journal of Human Evolution. 51 (6). 2006: 617–31. doi:10.1016/j.jhevol.2006.07.007. PMID 16949648.
  10. ↑ Amos, Jonathan. "Maori stones hold magnetic clues". BBC News. 7 December 2012. 2018-04-22 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 2012-12-07.
  11. ↑ "Detrital Remanent Magnetization (DRM)". MagWiki: A Magnetic Wiki for Earth Scientists. 22 May 2013 tarixində arxivləşdirilib. İstifadə tarixi: 11 November 2011.
  12. ↑ 1 2 Tauxe, Lisa. "Chemical remanent magnetization". Essentials of Paleomagnetism: Web Edition 3.0. May 24, 2016. İstifadə tarixi: 18 September 2017.
  13. ↑ Dunlop, Özdemir, 1997