Гипотеза Вайна – Мэтьюза – Морли

Гипотеза Вайна-Мэттьюза-Морли , также известная как гипотеза Морли-Вайна-Мэттьюза , была первым ключевым научным испытанием теории морского дна, распространения дрейфа континентов и тектоники плит . скорость движения плит на срединно-океанических хребтах Его ключевым результатом было то, что он позволил вычислить . В нем говорится, что океаническая кора Земли действует как регистратор изменений направления геомагнитного поля по мере расширения морского дна.

История

Гарри Гесс предложил гипотезу расширения морского дна в 1960 году (опубликовано в 1962 году). ^{[ 1 ]}); Термин «распространение морского дна» был введен геофизиком Робертом С. Дитцем в 1961 году. ^{[ 2 ]} По мнению Гесса, морское дно образовалось на срединно-океанических хребтах в результате конвекции мантии Земли, отталкивающей и распространяющей более старую кору от хребта. ^{[ 3 ]} Геофизик Фредерик Джон Вайн и канадский геолог Лоуренс В. Морли независимо друг от друга поняли, что если теория расширения морского дна Гесса верна, то породы, окружающие срединно-океанические хребты, должны демонстрировать симметричные закономерности перемагничивания с использованием недавно собранных магнитных исследований. ^{[ 4 ]} Оба письма Морли в журнал Nature (февраль 1963 г.) и в Журнал геофизических исследований (апрель 1963 г.) были отклонены, поэтому Вайн и его научный руководитель в Кембриджском университете Драммонд Хойл Мэтьюз первыми опубликовали теорию в сентябре 1963 года. ^{[ 5 ]}^{[ 6 ]} Некоторые коллеги скептически отнеслись к этой гипотезе из-за многочисленных сделанных предположений (расширение морского дна, геомагнитные инверсии и остаточный магнетизм ) — все эти гипотезы до сих пор не получили широкого признания. ^{[ 7 ]} Гипотеза Вайна-Мэтьюза-Морли описывает инверсию магнитного поля океанической коры. Дополнительные доказательства этой гипотезы были получены Алланом В. Коксом и его коллегами (1964), когда они измерили остаточную намагниченность лав на суше. ^{[ 8 ]}^{[ 9 ]} Уолтер К. Питман и Дж. Р. Хейртцлер предоставили дополнительные доказательства в виде удивительно симметричного профиля магнитной аномалии на Тихоокеанско-Антарктическом хребте. ^{[ 10 ]}

Морские магнитные аномалии

Гипотеза Вайна-Мэттьюза-Морли коррелирует симметричные магнитные узоры, наблюдаемые на морском дне, с инверсиями геомагнитного поля . На срединно-океанических хребтах новая кора образуется в результате инъекции, экструзии и затвердевания магмы. После охлаждения магмы через точку Кюри становится возможным ферромагнетизм и направление намагничивания магнитных минералов во вновь образовавшейся коре ориентируется параллельно текущему фоновому вектору геомагнитного поля . После полного охлаждения эти направления фиксируются в коре, и она становится постоянно намагниченной. ^{[ 9 ]} Создание литосферы на хребте считается непрерывным и симметричным, поскольку новая кора вторгается в границу расходящихся плит . Старая кора перемещается вбок и одинаково по обе стороны хребта. Следовательно, когда происходят геомагнитные инверсии, кора по обе стороны от хребта будет содержать записи остаточной нормальной (параллельной) или обратной (антипараллельной) намагниченности по сравнению с текущим геомагнитным полем. Магнитометр , буксируемый над морским дном (у дна, над поверхностью моря или в воздухе), регистрирует положительные (высокие) или отрицательные (низкие) магнитные аномалии , когда кора намагничивается в нормальном или обратном направлении. Гребень хребта является аналогом «двуглавого магнитофона», записывающего магнитную историю Земли. ^{[ 11 ]}

Обычно наблюдаются положительные магнитные аномалии над нормально намагниченной корой и отрицательные аномалии над обращенной корой. ^{[ 9 ]} Локальные аномалии с короткой длиной волны также существуют, но считается, что они коррелируют с батиметрией . ^{[ 6 ]} Магнитные аномалии над срединно-океаническими хребтами наиболее заметны в высоких магнитных широтах, над хребтами простирания с севера на юг на всех широтах от магнитного экватора и спрединговыми хребтами, простирающимися с востока на запад на магнитном экваторе. ^{[ 6 ]}

Интенсивность остаточной намагниченности в коре превышает наведенную . Следовательно, форма и амплитуда магнитной аномалии контролируется преимущественно первичным остаточным вектором в земной коре. Кроме того, место измерения аномалии на Земле влияет на ее форму при измерении магнитометром. Это связано с тем, что вектор поля, создаваемый намагниченной корой, и направление вектора магнитного поля Земли измеряются магнитометрами, используемыми в морских исследованиях. Поскольку вектор поля Земли намного сильнее, чем поле аномалии, современный магнитометр измеряет сумму поля Земли и составляющую поля аномалии в направлении поля Земли.

Участки земной коры, намагниченные в высоких широтах, имеют магнитные векторы, круто падающие вниз в нормальном геомагнитном поле. Однако вблизи южного магнитного полюса магнитные векторы в нормальном геомагнитном поле наклонены круто вверх. Следовательно, в обоих случаях аномалии положительны. На экваторе вектор поля Земли горизонтален, поэтому намагниченная там кора также будет располагаться горизонтально. Здесь ориентация спредингового хребта влияет на форму и амплитуду аномалии. Компонента вектора, влияющая на аномалию, максимальна, когда хребет ориентирован с востока на запад, а пересечение магнитного профиля происходит с севера на юг. ^{[ 9 ]}

Влияние

Гипотеза мощно связывает распространение морского дна и геомагнитные инверсии, причем каждое из них расширяет знания друг друга. В начале истории исследования этой гипотезы были доступны лишь краткие записи об инверсиях геомагнитного поля для изучения горных пород на суше. ^{[ 8 ]} Этого было достаточно, чтобы позволить рассчитать скорость распространения за последние 700 000 лет на многих срединно-океанических хребтах, определив ближайшую границу обращенной коры к гребню срединно-океанического хребта. ^{[ 11 ]} Позже были обнаружены морские магнитные аномалии, охватывающие обширные склоны хребтов. ^{[ 9 ]} Керны бурения коры на склонах этих хребтов позволили датировать ранние и более древние аномалии. Это, в свою очередь, позволило разработать прогнозируемую шкалу геомагнитного времени. ^{[ 9 ]} Со временем исследования объединили наземные и морские данные, чтобы получить точную временную шкалу геомагнитного разворота на протяжении почти 200 миллионов лет. ^{[ 12 ]}

См. также

Ссылки

^ Гесс, HH (1 ноября 1962 г.). «История океанских бассейнов». В AEJ Энгель; Гарольд Л. Джеймс; Б. Ф. Леонард (ред.). Петрологические исследования: Том в честь А.Ф. Баддингтона . Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. стр. 599–620. OCLC 499940734 .
^ Дитц, Роберт С. (1961). «Эволюция континента и океанского бассейна путем расширения морского дна». Природа . 190 (4779): 854–857. Бибкод : 1961Natur.190..854D . дои : 10.1038/190854a0 .
^ Исэда, Тецудзи. «Философские интерпретации тектонической революции плит» . Проверено 27 февраля 2011 г.
^ Морли, Л.В. и Ларошель, А., 1964. Палеомагнетизм как средство датирования геологических событий. Геохронология в Канаде , 8 , стр. 39-51. страница 50.
^ «Фредерик Вайн и Драммонд Мэтьюз, пионеры тектоники плит» . Геологическое общество . Проверено 19 марта 2014 г.
^ Jump up to: ^а ^б ^с Вайн, Ф.Дж.; Мэтьюз, Д.Х. (1963). «Магнитные аномалии над океаническими хребтами». Природа . 199 (4897): 947–949. Бибкод : 1963Природа.199..947В . дои : 10.1038/199947a0 .
^ Франкель, Генри (1982). «Разработка, восприятие и принятие гипотезы Вайна-Мэттьюза-Морли». Исторические исследования в физических науках . 13 (1). Балтимор, Мэриленд: 1–39. дои : 10.2307/27757504 . JSTOR 27757504 .
^ Jump up to: ^а ^б Кокс, Аллан; Доэлл, Ричард Р.; Далримпл, Дж. Брент (1964). «Инверсия магнитного поля Земли». Наука . 144 (3626): 1537–1543. Бибкод : 1964Sci...144.1537C . дои : 10.1126/science.144.3626.1537 . ISSN 0036-8075 . JSTOR 1712777 . ПМИД 17741239 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Кири, Филип; Клепейс, Кейт А.; Вайн, Фредерик Дж. (2009). Глобальная тектоника (3-е изд.). Чичестер: Уайли-Блэквелл. ISBN 9781444303223 .
^ Питман, туалет; Хайрцлер, младший (2 декабря 1966 г.). «Магнитные аномалии над Тихоокеанско-Антарктическим хребтом». Наука . 154 (3753): 1164–1171. Бибкод : 1966Sci...154.1164P . дои : 10.1126/science.154.3753.1164 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17780036 .
^ Jump up to: ^а ^б Вайн, Ф.Дж. (1966). «Распространение дна океана: новые доказательства». Наука . 154 (3755): 1405–1415. Бибкод : 1966Sci...154.1405V . дои : 10.1126/science.154.3755.1405 . ПМИД 17821553 .
^ Огг, Дж. Г. (2012). «Временная шкала геомагнитной полярности». В Градштейне, FM; Огг, Дж.Г.; Шмитц, Марк; Огг, Габи (ред.). Геологическая временная шкала 2012. Том 2 (1-е изд.). Эльзевир. стр. 85–114. ISBN 9780444594259 .

Вайн, Ф.Дж.; Мэтьюз, Д.Х. (7 сентября 1963 г.). «Магнитные аномалии над океаническими хребтами» (PDF) . Природа . 199 (4897): 947–949. Бибкод : 1963Природа.199..947В . дои : 10.1038/199947a0 .
Вайн, Ф.Дж.; Уилсон, Дж. Тузо (октябрь 1965 г.). «Магнитные аномалии над молодым океаническим хребтом у острова Ванкувер» (PDF) . Наука . 150 (3695): 485–9. Бибкод : 1965Sci...150..485В . CiteSeerX 10.1.1.473.7395 . дои : 10.1126/science.150.3695.485 . ПМИД 17842754 .
Вайн, Ф.Дж. (16 декабря 1966 г.). «Распространение дна океана: новые доказательства» (PDF) . Наука . 154 (3755): 1405–1415. Бибкод : 1966Sci...154.1405V . дои : 10.1126/science.154.3755.1405 . ПМИД 17821553 .

Внешние ссылки

СМИ, связанные с гипотезой Вайна-Мэтьюза-Морли, на Викискладе?

[1] Гесс, HH (1 ноября 1962 г.). «История океанских бассейнов». В AEJ Энгель; Гарольд Л. Джеймс; Б. Ф. Леонард (ред.). Петрологические исследования: Том в честь А.Ф. Баддингтона . Боулдер, Колорадо: Геологическое общество Америки. стр. 599–620. OCLC 499940734 .

[2] Дитц, Роберт С. (1961). «Эволюция континента и океанского бассейна путем расширения морского дна». Природа . 190 (4779): 854–857. Бибкод : 1961Natur.190..854D . дои : 10.1038/190854a0 .

[3] Исэда, Тецудзи. «Философские интерпретации тектонической революции плит» . Проверено 27 февраля 2011 г.

[4] Морли, Л.В. и Ларошель, А., 1964. Палеомагнетизм как средство датирования геологических событий. Геохронология в Канаде , 8 , стр. 39-51. страница 50.

[5] «Фредерик Вайн и Драммонд Мэтьюз, пионеры тектоники плит» . Геологическое общество . Проверено 19 марта 2014 г.

[vinemat-6] Jump up to: ^а ^б ^с Вайн, Ф.Дж.; Мэтьюз, Д.Х. (1963). «Магнитные аномалии над океаническими хребтами». Природа . 199 (4897): 947–949. Бибкод : 1963Природа.199..947В . дои : 10.1038/199947a0 .

[7] Франкель, Генри (1982). «Разработка, восприятие и принятие гипотезы Вайна-Мэттьюза-Морли». Исторические исследования в физических науках . 13 (1). Балтимор, Мэриленд: 1–39. дои : 10.2307/27757504 . JSTOR 27757504 .

[:0-8] Jump up to: ^а ^б Кокс, Аллан; Доэлл, Ричард Р.; Далримпл, Дж. Брент (1964). «Инверсия магнитного поля Земли». Наука . 144 (3626): 1537–1543. Бибкод : 1964Sci...144.1537C . дои : 10.1126/science.144.3626.1537 . ISSN 0036-8075 . JSTOR 1712777 . ПМИД 17741239 .

[kearey-9] Jump up to: ^а ^б ^с ^д ^и ^ж Кири, Филип; Клепейс, Кейт А.; Вайн, Фредерик Дж. (2009). Глобальная тектоника (3-е изд.). Чичестер: Уайли-Блэквелл. ISBN 9781444303223 .

[10] Питман, туалет; Хайрцлер, младший (2 декабря 1966 г.). «Магнитные аномалии над Тихоокеанско-Антарктическим хребтом». Наука . 154 (3753): 1164–1171. Бибкод : 1966Sci...154.1164P . дои : 10.1126/science.154.3753.1164 . ISSN 0036-8075 . ПМИД 17780036 .

[:1-11] Jump up to: ^а ^б Вайн, Ф.Дж. (1966). «Распространение дна океана: новые доказательства». Наука . 154 (3755): 1405–1415. Бибкод : 1966Sci...154.1405V . дои : 10.1126/science.154.3755.1405 . ПМИД 17821553 .

[12] Огг, Дж. Г. (2012). «Временная шкала геомагнитной полярности». В Градштейне, FM; Огг, Дж.Г.; Шмитц, Марк; Огг, Габи (ред.). Геологическая временная шкала 2012. Том 2 (1-е изд.). Эльзевир. стр. 85–114. ISBN 9780444594259 .

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]

[ 7 ]

[ 8 ]

[ 9 ]

[ 10 ]

[ 11 ]

[ 12 ]

v т и Физическая океанография
Волны	Теория волн Эйри Баллантайнская шкала Нестабильность Бенджамина – Фейра Приближение Буссинеска Разрывная волна Притирка Кноидальная волна Пересечь море Дисперсия Краевая волна Экваториальные волны Принести Гравитационная волна Закон Грина Инфрагравитационная волна Внутренняя волна Номер Ирибара волна Кельвина Кинематическая волна Береговой дрейф Вариационный принцип Люка Уравнение с мягким наклоном Радиационный стресс Волна-убийца Волна Россби Россби-гравитационные волны Состояние моря Каракатица Значительная высота волны Солитон Пограничный слой Стокса Стокса дрейф Волна Стокса Зыбь Трохоидальная волна Цунами мегацунами Отлив Номер Урселла Волновое действие Волновая база Высота волны Волновая нелинейность Волновая мощность Волновой радар Настройка волны Обмеление волн Волновая турбулентность Взаимодействие волны и тока Волны и мелководье одномерные уравнения Сен-Венана уравнения мелкой воды Настройка ветра Ветровая волна модель
Тираж	Атмосферная циркуляция бароклинность Граничный ток сила Кориолиса Сила Кориолиса – Стокса Вихревая сила Крейка – Лейбовича Даунвеллинг Эдди Слой Экмана Спираль Экмана Экман транспорт Эль-Ниньо – Южное колебание Модель общей циркуляции Исследование геохимических разрезов океана Геострофическое течение Глобальный проект анализа океанических данных Гольфстрим Галотермическая циркуляция Гумбольдтовское течение Гидротермальная циркуляция Ленгмюровское кровообращение Береговой дрейф Ток в контуре Модульная модель океана Океанское течение Динамика океана Океанский динамический термостат Океанский круговорот Переполнение Модель океана Принстона Разрывной ток Подземные течения Свердруп баланс Термохалинная циркуляция неисправность Апвеллинг Генерируемый ветром ток джакузи Эксперимент по циркуляции мирового океана
Приливы	Амфидромная точка Земной прилив Глава прилива Внутренний прилив Лунитидный интервал Перигейский весенний прилив Отлив Правило двенадцатых Слабый прилив Приливная волна Приливная сила Приливная сила Приливная гонка Приливный диапазон Приливный резонанс Датчик прилива линия прилива Теория приливов и отливов
Формы рельефа	Абиссальный фургон Абиссальная равнина Атолл Батиметрическая карта Прибрежная география Холодное просачивание Континентальная окраина Континентальный подъем Континентальный шельф Контурит Гайот Гидрография Нолл Океанический бассейн Океаническое плато Океанический желоб Пассивная маржа Морское дно Подводная гора Подводный каньон Подводный вулкан
Тарелка тектоника	Сходящаяся граница Расходящаяся граница Зона перелома Гидротермальное жерло Морская геология Срединно-океанический хребет Разрыв Мохоровичича Гипотеза Вайна – Мэтьюза – Морли Океаническая кора Внешнее вздутие траншеи Ридж толчок Распространение морского дна тяга плиты Всасывание плит Окно плиты Субдукция Преобразовать ошибку Вулканическая дуга
Океанские зоны	бентосный Глубокая океанская вода Глубокое море Прибрежный Мезопелагический океанический Пелагический Фотический Серфинг Сваш
Уровень моря	Глубоководная оценка и отчетность о цунами Будущий уровень моря Глобальная система наблюдения за уровнем моря Оперативная океанографическая система Северо-Западного шельфа Кривая уровня моря Повышение уровня моря Падение уровня моря Мировая геодезическая система
Акустика	Глубокий рассеивающий слой Гидроакустика Акустическая томография океана Диван-бомба Канал ГНФАР Подводная акустика
Спутники	Джейсон-1 Джейсон-2 (Миссия по топографии поверхности океана) Джейсон-3
Связанный	Подкисление Арго Бентический посадочный модуль Цвет воды ДСВ Элвин Окраинное море Морская энергетика Загрязнение морской среды Причал Национальный центр океанографических данных Океан Исследования Наблюдения Реанализ Топография поверхности океана Температура океана Преобразование тепловой энергии океана Океанография Очерк океанографии Пелагические отложения Микрослой морской поверхности Температура поверхности моря Морская вода Наука на сфере Стратификация Термоклин Подводный планер Водяной столб Атлас Мирового океана
Портал океанов Категория Коммонс