Намагніченість магматичних порід

Загальна намагніченість порід J є векторною сумою индуцірованої і природної залишкової намагніченості.

Індуцірована намагніченість порід J_і - пропорційна магнітній сприйнятливості і величині сучасного магнітного поля; за напрямком відповідає останньому. У загальному випадку для України, де магнітне поле дорівнює 0,5нТл, величинаJ_і може бути прийнята як половина магнітної сприйнятливості.

Природна залишкова намагніченість J_nінтрузивних й ефузивних порід характеризуються широким діапазоном зміни значенняJ_п.Полярність і напрямок вектораJ_nдля різних утворень різноманітні, але в інтрузивних і древніх ефузивних породах переважає прямий напрямокJ_n, що відповідає сучасному магнітному полю Землі. Найбільшою характерною рисою природної залишкової намагніченості магматичних порід є її висока чутливість до різноманітних чинників, зумовлених як особливостями утворення порід, так і зовнішнім впливом.

Таблиця 3.6

Намагніченість (в 10-3 а/м) інтрузивних порід

Порода	В природ-ному стані (до намаг-нічення)		Після намагнічення
			в полі 200 нТл, 200С	при охолодженні від 7000С, в полі 0,5 нТл
	Ji	Jn	Jrs	Ji	Jrt
Феро-парамагнітний клас Граніт: двослюдяний біотитовий лейкократовий Гранодіорит Діорит Габро Габро амфіболізовані	25 10 10 20 50 40 0	10 10 0 10 5 25 0	50 35 140 2600 160 160 1600	30 10 10 15 65 95 105	130 40 1170 240 510 1790 1870
Феромагнітний клас Граніт: біотитовий лейкократовий Гранодіорит Габро-діорит Габро	720 520 1670 2100 8000	130 120 160 1120 990	132000 92300 207000 119000 319000	1040 570 2120 3390 6000	820 2760 1630 8250 240

За статистичними характеристиками іJ_nмагматичних порід установлюється ймовірна пропорційність параметрів, що є наслідком їхньої залежності від відсоткового вмісту феромагнітних мінералів. Проте при наявності кореляційного зв'язку між середніми значеннямиJ_nів окремих групах порід (комплексах, масивах) спостерігається велике розсіювання граничних значеньJ_n,і функціональна залежність між параметрами спостерігається рідко.

Для класу феромагнітних інтрузивних порід характерний широкий діапазон зміни значень природної залишкової намагніченості, що збільшується від кислих різновидів до основних і ультраосновних за рахунок збільшення максимальних значень. Типова особливість феромагнітних порід - більш низька природна залишкова намагніченість у порівнянні з індуцірованою намагніченістю, що встановлюється в більшості випадків для інтрузивних порід різного складу, віку і тектонічно різноманітних регіонів.

Загальна статистична характеристика природної залишкової намагніченості ефузивних порід і їх окремих петрографічних груп подібна до характеристики інтрузивних порід. У той же час відмінність у кристалізації еффузивів позначається на природній залишковій намагніченості порід, особливо феромагнітних молодого віку. Ця відмінність виражається у значенні параметра Q, а також у напрямку й орієнтуванні векторуJ_n.

У більшості випадків для докембрийских і ранньопалеозойских ефузивних утворень середня величина Qнизька (0,1-1); чітко вираженої залежності від віку не встановлюється. У молодих вулканогенних породах - від мезозою до четвертинних спостерігається більш високе значенняQу порівнянні з древніми, особливо різко зростаючи в неоген-четвертиних утвореннях. Дисперсія значеньQпорівняно невелика в древніх утвореннях, підвищена у молодих вулканітах покривної фації і дуже висока в пірокластичній фації і екструзивних тілах.

Полярність вектораJ_n в інтрузивних породах у більшості випадків пряма; переважне орієнтування відповідає магнітному полю Землі. Обернена полярність вектораJ_nу магматичних породах і магнетитових рудах уперше була виявлена в Ангаро-Ілімському районі Сибіру. Проте випадки, коли обернена полярністьJ_n,характерна для цілих інтрузій, викликає негативні магнітні аномалії, порівняно рідкісні.

Обернена полярність вектора J_nхарактерна для порід екструзивних тіл і метасоматитів і пов'язана із самоповоротом вектораJ_n.

У деяких випадках спостерігається відповідність напрямку природної залишкової намагніченості порід їхній тріщинуватості у зв'язку зі стресовими напругами; відзначається вплив на полярність і орієнтацію J_nперемагнічування порід при розрядах блискавки, лісових пожежах і ін. Зазначені чинники мають істотне значення, але відносне локальне поширення.

Намагніченість порід.Значні межі коливання відношенняJ_n до J_i (Q =020 і більше) визначають різноманітну питому вагу кожної складової в загальній намагніченості різних інтрузивних і ефузивних утворень і тим самим обумовлюють закономірності зміни, характерні для магнітної сприйнятливості або природної залишкової намагніченості, або обох параметрів.

Виділяються наступні групи магматичних порід, що різняться за намагніченістю:

а) слабомагнітні (феро-парамагнітні) інтрузивні й ефузивні породи з Q_cp=00,3 (рідше до 1), намагніченістьJяких обумовлена головним чином індуцірованою складовою;

б) магнітні (феромагнітні) інтрузивні й ефузивні породи з Q_cp=0,10,5, намагніченість яких обумовлена переважно індуцірованою складовою;

в) магнітні (феромагнітні) пізнопалеозойські і більш молоді ефузивні породи покривної фації, матасоматично змінені породи, рідше інтрузивні з Q_cp=13, намагніченість яких обумовленаJ_iіJ_n;

г) магнітні (феромагнітні) молоді покривні ефузивні утворення переважно основного складу, породи пірокластичної фації і екструзивних тіл із Q_cp=120, дуже рідко інтрузивні породи. Намагніченість порід обумовлена, головним чином, залишковою складовою.

Інтрузивні петрографічні групи порід формуються в дуже різноманітних умовах; вони зустрічаються в утвореннях від архейського до кайнозойського часу і складають масиви в древніх щитах, у складчастих областях і зонах тектонічної активізації. При ідентичності складу порід, що характерно для різновікових, але аналогічних формацій, магнітна сприйнятливість петрографічних груп порід є значно більш постійною.

Інтрузивні породи, що впевнено відносяться до гранітової формації, повсюдно феро-парамагнітні. Магнітна сприйнятливість гранодіоритів, як правило, не перевищує 5010^-5од.СІ.

У пізній стадії гранодіорит-гранітова формація підрозділяється на дві субформації - парамагнітну і феромагнітну; у більш пізньої граніт-лейкогранітової формації переважають феромагнітні породи.

Таким чином, наприкінці середньої- початку пізньої стадій тектоно-магматичних циклів, тобто під час завершення складчастості, утворюються породи з дуже слабкою магнітною сприйнятливістю. Інтрузії цих формацій і субформацій складають батолітоподібні масиви найбільших антиклінорних зон складчастих областей, розвинутих у фундаментах серединних масивів і в багатьох випадках у докембрійських утвореннях древніх щитів.

Для інтрузивних комплексів різноманітна магнітна сприйнятливість характерна не тільки для однойменних петрографічних груп порід, що утворилися на різних стадіях тектоно-магматических циклів, але і для багатофазних комплексів у цілому.

Магнітні властивості всіх груп і петрографічних різновидів ефузивних порід характеризуються широким діапазоном зміни значень магнітних параметрів і великою дисперсією(у порівнянні з інтрузивними аналогами), що залежить від фаціальної і формаційної приналежності порід. Намагніченість порід, крім того, залежить від віку.

Породи покривної фації мають порівняно постійний хімічний і мінералогічний склад у межах товщ (комплексів), що витримується по простяганню на значні відстані - десятки кілометрів і більше. Магнітна сприйнятливість таких товщ порівняно стабільна, а середній розмір залежить від складу порід і від приналежності комплексу до визначеної формації.

Породи пірокластичної фації, вулканічні конгломерати, брекчії, агломерати, туфи і попіл відрізняються дуже великою дисперсією магнітної сприйнятливості, обумовленої різним вмістом феромагнетиків і зміною процентного співвідношення останніх.

Типові ультраосновні ефузивні породи - пікрити зустрічаються в ранніх формаціях (дуже рідко). Вони мають низькі значення іJ_n. Що ширше ультраосновні ефузивні породи представлені в платформних формаціях лужного складу - меймечитів і кімберлітів. Меймечити мають високу магнітну сприйнятливість і високу залишкову намагніченість (тисячі 10^-5 од.СІ і10^-3 А/м). Для кімберлітів характерні значні розбіжностііJ_n, як наслідок різної інтенсивності автометаморфізму, у результаті якого вони утворюються. Первинні породи - пікрити і піропи мають високі значенняіJ_n, але зустрічаються тільки у виді одиночних дрібних зерен. Кімберліти навіть в одній трубці вибуху мають магнітну сприйнятливість, що змінюється від одиниць до 600010^-5 од.СІ, і залишкову намагніченість, що варіює від нуля до 5000-1000010^-3А/м. У різних районах переважають різновиди порід із більш-менш високими магнітними параметрами. Типово для кімберлітових трубок кільцеве розташування порід із різною намагніченістю, що відбивається на кільцевій будові магнітних аномалій.

Породи основного і середнього складу - базальти й андезити сучасних геосінклінальних систем і молодих вулканогенних поясів переважно магнітні. Для них характерно більш високе значення J_n, стосовноспостерігається прямий і обернений напрямок вектораJ_n; розмірJ,як правило, позитивний.

Породи кислого складу - ліпарити, кварцові порфіри, дацити широко поширені у формаціях кінця середньої, початку пізньої стадій. Серед андезит-ліпаритової і дацит-ліпаритової формацій виділяються феро-парамагнітні і феромагнитні субформаціі відповідно зі слабкою або високою магнітною сприйнятливістю і намагніченістю. Для формацій пізньої стадії, а також для періоду тектонічної активізації складчастих областей характерно утворення феромагнітних порід.

Для платформних ефузивних утворень характерний основний склад порід і їх переважно висока магнітна сприйнятливість.