Вопрос 47. Главное магнитное поле Земли и его аномалии.

Если из общего магнитного поля Земли вычесть поле эквивалентного диполя (или главное поле), на долю которого приходится 85%, то на карте останутся поля аномалий, подразделяемые в соответствии с их размерами на мировые, региональные и локальные. Мировые аномалии размерами в поперечнике в несколько тысяч километров, т.е. соизмеримы с континентами. Причины этих аномалий полностью не выяснены. Есть предположения, что большую роль в их возникновении играют геологические особенности земной коры и верхней мантии. Из шести мировых аномалий (Восточная Азия, Западная Африка, Северная Америка, Северная часть Тихого океана, Западная Европа, о. Тасмания) наиболее интенсивной является положительная Восточно-Азиатская материковая аномалия, охватывающая весь Азиатский и часть Европейского материка. Центр наиболее мощной отрицательной аномалии расположен в Западной Африке, аномалия распространяется на всю Африку и часть Атлантического океана.

Локальные аномалии обычно имеют площадь до 15 – 20 км². Их причинами являются горные породы, обладающие магнитными свойствами. Эти породы, находясь в геомагнитном поле, намагничиваются и создают добавочное поле. Наиболее сильные магнитные поля создаются в районах залегания железорудных горных и других пород с высоким содержанием ферромагнитных материалов.

Региональные магнитные аномалии занимают площади в десятки и сотни км². Причиной таких аномалий также являются различные по своим магнитным свойствам породы. Кристаллические изверженные (базальты, диабазы) и метаморфические (железистые кварциты и др.) породы содержат огромное количество магнетита и тем самым вызывают резкое усиление магнитного поля в данном регионе.

На Земле больше районов с магнитными аномалиями, чем без них. В огромном большинстве случаев интенсивность магнитных аномалий не превышает 10% интенсивности главного магнитного поля.

В целом же материковые аномалии, вероятно, можно считать следствием нахождения под их центрами мощных вихревых токов.

Считают, что геомагнитное поле является суммой нескольких полей, а именно:Н_т = Н₀ + Н_м + Н_а + Н_вн + Н_вн, где Н₀ – поле, создаваемое однородной намагниченностью земного шара, или так наз. дипольное поле; Н_м – недипольное (материковое) поле, создаваемое внутренними причинами, обусловленными неоднородностью глубоких слоев Земли; Н_а – поле, создаваемое различной намагниченностью верхних частей земной коры, или так наз. аномальное поле; Н_вн - поле, источник которого связан с внешними причинами;  Н_вн, - поле вариаций, вызванное внешними причинами.

Сумма Н₀ + Н_м = Н образует главное магнитное поле Земли. Аномальное поле складывается из двух частей: поля регионального характера Н_р, носящего название региональной аномалии, и поля местного характера Н_л, ограниченного небольшой площадью и наз. местной (локальной) аномалией. Региональные аномалии обычно обусловливаются тектоническими и структурными характеристиками глубоких слоев земной коры, местные аномалии – менее глубоких слоев земной коры, т.е. они возникают там, где обычно магнитные породы залегают непосредственно у поверхности Земли. На региональную аномалию может накладываться локальная, и тогда Н_а = Н_р + Н_л.

С учетом расположения источников полей составляющих Н_т принято различать внутреннее Н_т^ и внешнее Н_т^ поля. Результаты исследований показывают, что внешнее поле Н_т^ = Н_вн + Н_вн, по отношению к внутреннему Н_т^ =Н₀ +Н_м +Н_а составляет менее 1%.