洋底磁異常條帶

洋底磁異常條帶(striped magnetic anomalies in sea floor):玄武質洋殼在洋中脊產生並隨著擴展作用持續從脊大西洋中脊的條帶狀磁異常(據Heirtzler et al.,1966年)軸向兩側推移。

基本介紹

  • 中文名:洋底磁異常條帶
  • 外文名:striped magnetic anomalies in sea floor
  • 寬度:不超過數十千米
  • 長度:幾千千米以上
基本簡介,主要特點,

基本簡介

當它冷卻通過居里溫度時,岩石中的鐵磁性礦物按當時的地球磁場方位和強度被磁化。圖為現代大西洋中脊的洋底條帶狀磁異常,幾十千米寬的正、負磁異常條帶相間排列,記錄了周期性發生的磁場反轉。它們總的和洋中脊平行,並以洋中脊為軸對稱分布,同位素測年表明,臨近洋中脊的磁異常條帶的岩石較遠離洋中脊磁異常條帶的岩石為新。磁異常條帶的寬度與海底擴張速度成正比,把每一異常條帶離脊軸的距離按順序標繪在磁性年表上,所得直線的斜率即為海底擴張速度。
磁異常條帶大致平行於洋中脊軸線延伸,正負相間排列,並對稱地分布於大洋中脊兩側,且各磁條帶的寬度和古地磁場轉向期事件的持續時間長短成正比關係。
磁異常條帶是由於地下有大量含有磁性的物質噴出引起了異常。
海底磁異常條帶是50年代後半期發現的。

主要特點

大致平行於洋中脊軸線延伸,正負異常相間排列並對稱地分布於大洋中脊兩側,單個磁異常條頻寬約數公里到數十公里,縱向上延伸數百公里以上而不受地形影響,在遇到洋底斷裂帶時被整體錯開(圖9.9)。對於這種磁異常條帶的成因,曾一度使人們困惑不解,有人認為這是洋底岩石磁性強弱不同所引起的,但這種觀點不能解釋磁條帶分布的規律性,也與當時所獲得的海底地質資料不吻合。1963年,英國學者瓦因和馬修斯結合海底擴張假說與地磁場倒轉現象,對海底磁異常條帶作了極為成功的解釋。他們認為海底磁異常條帶不是由海底岩石磁性強弱不同所致,而是在地球磁場不斷倒轉的背景下海底不斷新生和擴張的結果(圖9.10)。高溫的地幔物質不斷沿大洋中脊軸部上涌冷凝形成新的海底,當它冷卻經過居里溫度時,新生的海底玄武岩層便會沿當時地磁場方向磁化。隨著海底擴張,先形成的海底向兩側推移,在中脊頂繼續不斷地形成新的海底,如果某個時候地磁場發生轉向,則這時形成的海底玄武岩層便在相反的方向上被磁化。這樣,只要地磁在反覆地轉向,海底又不斷地新生和擴張,那就必然會形成一條條正向和反向磁化相間排列、平行洋脊對稱分布的磁化條帶。擴張的海底就像錄音磁帶那樣記錄了地磁場轉向的歷史。正向磁化的海底條帶由於加強了地磁場強度而形成正異常,反向磁化的海底條帶由於抵消了一部分地磁場強度而形成負異常。
事實證明,從地下溢出的高溫熔岩,當其溫度下降到居里點(500—450℃)以下,其中礦物內部原子振動量減小,特別是像磁鐵礦一類的礦物,其內部原子開始受到地球磁場的控制,按照磁力線的方向發生磁化,使每一塊小礦物變成一個極性與地球磁場相平行的小磁石。在外界磁場作用下物質獲得磁性,當外界磁場去掉或改變後,又永遠保持原來的磁性,這稱為剩餘磁性。像熔岩在由熱變冷的過程中即可獲得剩餘磁性,這稱為熱剩餘磁性。大部分火成岩具有這種磁性,部分沉積岩也可獲得剩餘磁性。專門研究岩石中剩餘磁性的科學,稱為古地磁學。用精密儀器可以測定岩石剩餘磁性的方向和大小,並可據以確定古地磁極的位置及強度、追溯地球磁場變化的歷史和確定岩石的年代。
從1956年起,科學工作者開始測量海底岩石的磁化強度,並把正、負磁性異常圈定在圖上進行研究。從60年代起,就陸續有人發現,在橫穿洋脊方向所測得的磁力異常曲線相似,每一側的正負異常都在另一側同樣的位置出現;同時發現在過去億萬年地球發展過程中,地球磁場南北極曾多次反向,現在的磁場叫正向,與現在磁場方向相反的叫逆向。把所有橫剖面上所測得的正負異常連線起來,即可看出在洋脊兩側具有一系列與之平行的磁異常條帶,正向和逆向交替出現,以洋脊為中心對稱排列。每一條磁條頻寬度不超過數十千米,而長度卻可達幾千千米以上。

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