Структура геомагнитного поля

При изучении геомагнитного поля принято считать, что вектор фактического поля в любой точке, расположенной около поверхности Земли, представляет собой геометрическую сумму ряда векторов, создаваемых разными источниками, а именно, принимают

= , (3.6)

где Т_д - вектор поля однородно намагниченного шара, Т_м- вектор материковых аномалий, Т_е - вектор поля внешних источников, Т_а - вектор поля намагниченных геологических тел, Т - вектор поля вариаций во времени.

На рис. 3.5 представлена мировая магнитная карта - карта изодинам Т-модуля полного вектора фактического поля эпохи (см. ниже) 1980 г.

Поскольку поле однородно намагниченного шара совпадает с полем диполя, его называют дипольным.

Точки пересечения воображаемой магнитной оси диполя с дневной поверхностью Земли принято называть геомагнитными полюсами. В отличие от них полюсы фактического магнитного поля названы магнитными. Координаты точек, в которых располагались магнитные и геомагнитные полюсы в 1970 году, приведены в табл. 3.2 (по Г.И. Гринкевичу, 2001).

Координаты полюсов магнитного поля Земли в 1970 г.

Таблица 3.2.

Рнс. 3.5. Карта изодинам Т-модуля вектора фактического поля эпохи 1980 года. Отметки изодинам в мкТл (П. Шарма, 1989 г..)

Сравнивая координаты, можно убедиться, что соответствующие магнитные и геомагнитные полюсы удалены друг от друга на значительные расстояния (более 35° большого круга). Иными словами, фактическое поле и поле диполя совпадают далеко не полностью.

Уклонения фактического поля Т от поля диполя Т_д, охватывающие участки поверхности Земли, соизмеримые с площадями отдельных материков, называют материковыми аномалиями, или материковым недипольным полем Т_м.

На рис. 3.6 представлена карта изодинам недипольного поля. Привлекают внимание три интенсивные материковые аномалии (Восточно-Азиатская, Африканская и Юга Атлантического океана), где поле к центру аномалии увеличивается, и три области, где поле к центру ослабевает. Вся территория России расположена в пределах одной из них - Восточно-Азиатской с центром на западной границе Якутии.

Поле диполя и материковые аномалии обусловлены внутренними причинами, т.е. источниками, находящимися внутри Земли. Можно предположить, что материковые аномалии создаются мощными источниками, залегающими на значительной глубине, порядка половины радиуса Земли.

Поле Т_е , связанное с внешними источниками, создается, по-видимому, токами в ионосфере. По интенсивности оно является слабым, достигающим нескольких процентов дипольного поля.

Рис. 3.6. Карта изодинам материкового или недипольного поля эпохи 1980 г. Изодинамы в мкТл. (По Гринкевичу, 2001).

Источниками аномального поля Т_а являются намагниченные геологические тела, залегающие в верхней части земной коры в пределах так называемого магнитоактивного слоя. Поле Т_а является основным объектом исследований в магниторазведке.

Под полем вариаций Т понимают составляющую, изменяющуюся со временем. Амплитуда вариаций определяется отклонением поля от его среднегодового значения.

Сумму полей

Т_д + Т_м + Т_е = Т_гл (3.7)

называют главным полем. Иногда вектором Т_е пренебрегают из-за его малости, тогда

Т_гл = Т_д + Т_м (3.8)