Технопарк юрского периода. Загадки эволюции

3100 лет прошло с тех пор, как человек изобрел компас. Все это время стрелка магнитного компаса устанавливалась примерно по меридиану и всегда показывала современное положение магнитных полюсов. Геофизики назвали его прямым, или нормальным. Это название понадобилось тогда, когда стало ясно: были в геологической истории Земли эпохи и обратной полярности магнитного поля.

В самом начале 30-х годов были найдены первые образцы пород именно с такой, обратной, намагниченностью. Первое и самое простое объяснение: магнитные полюсы Земли меняются местами. Но эта мысль была сразу отвергнута, ибо она противоречила тогдашней теории магнитного поля планеты (считалось, что железное ядро Земли просто представляет собой постоянный магнит). Геофизики буквально не поверили глазам своим. А потом кто-то обнаружил, что намагниченность образцов можно менять в лаборатории на обратную. Тогда уже все найденные в дальнейшем образцы с обратной намагниченностью - а их становилось все больше - воспринимались совершенно безмятежно: самообращение, и все тут.

Только в 1954 году геофизик И. Хосперс, изучая напластования застывших лав на склонах вулканов Исландии, доказал, что механизм самообращения в природе практически «не работает». Самые разные породы, обожженные по пути лавовым потоком, упорно показывали ту же намагниченность, что и у этого потока.

Сейчас уже не приходится сомневаться: эпохи обратной полярности поля Земли были во все времена, и их было отнюдь не меньше, чем периодов с современным положением юга и севера.

В Исландии, Поволжье и Сибири, в горах и на дне океанов обнаружены чередующиеся слои окаменевших осадков, лав с прямой и обратной полярностью. И везде последовательность этих слоев одинакова. С помощью уже исследованных палеомагнитологами «эталонных» геологических разрезов можно уточнять возраст еще плохо изученных пород, прослеживать «выпавшие» почему-либо из разреза слои. Этот новый метод - палеомагнитная стратиграфия - уже пришел на помощь геологам.

Вдоль всех срединно-океанических хребтов, где на поверхность Земли постоянно поступают порции магм, раздвигая дно океанов, чередующиеся полосы прямой и обратной полярности намагниченности застывших лав (каждая полоса, точнее, пара полос по обе стороны от осевой линии, привязывалась к строго определенной эпохе из прошлого - чем дальше от оси раздвижения дна, тем старше) послужили одним из главных аргументов в пользу гипотез новейшей глобальной тектоники плит.

И придет юг на север и север на юг

Как же намагничиваются слои земные? Если это ласа -  тут все как в печи древнего обжигателя кирпича. Лава остывает и запечатлевает в себе поле, которое на нее воздействовало в этот момент. С осадками иначе. Мелкие составные части осадка, слегка намагниченные, укладывались на дно древних бассейнов, ориентируясь подобно маленьким магнитным стрелкам по направлению магнитного поля Земли. В целом сумма намагниченностей этих частиц и составила остаточную намагниченность осадочной породы.

Первые инверсии магнитного поля Земли ученые прослеживают еще в кембрийских, ордовикских и силурийских отложениях (550- 440 миллионов лет тому назад). Интересно: тогда преобладала обратная полярность магнитного поля Земли, обратная полярность в принципе ничем по своему режиму не отличалась от прямой, а промежутки времени между инверсиями полярности достигали десятков миллионов лет.

Но уже в расцвет растительной жизни на суше (каменноугольный период, 360 миллионов лет назад) инверсии происходят гораздо чаще: раз в несколько миллионов лет. Потом в конце карбона и в пермском периоде -  суперхрон, 55 миллионов лет стабильного, без инверсий геомагнитного поля обратной полярности.

Чем ближе к нашим дням, тем инверсии все чаще. Триас, юра, часть мела (250- 100 миллионов лет назад)- здесь преобладает прямая полярность. Потом около 40 миллионов лет -  меловой суперхрон стабильной прямой полярности без инверсий. От палеогена (60 миллионов лет назад) и до неогена (3,5 миллиона лет назад) инверсии происходят все чаще, под конец чуть ли не каждые полмиллиона лет. Сейчac, то есть в конце неогена и четвертичном периоде, полюсы чуть реже меняются местами -  примерно раз в миллион лет. Зато внутри этих длинных периодов появляются «рецидивы» - кратковременные, по 100 тысяч лет, «вспышки» противоположной полярности.