uzakuescУченые записки Казанского университета. Серия Естественные наукиUchenye Zapiski Kazanskogo Universiteta Seriya Estestvennye Nauki2542-064X2500-218XKazan (Volga Region) Federal University10.26907/2542-064X.2023.4.537-549uzakuesc-36Research ArticleСтатьиПалеомагнетизм Великой дайки Кольского полуострова (2.68 млрд лет): новые свидетельства ультранизкой напряженности магнитного поля Земли в позднем архееPaleomagnetism of the Great Dyke of the Kola Peninsula (2.68 Ga): New Evidence of Ultra-Low Paleointensity of the Earth’s Magnetic Field in the Late ArcheanЩербаковаВ. В.ShcherbakovaV. V.

Щербакова Валентина Васильевна, кандидат физико-математических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории палеомагнетизма и физико-химических свойств горных пород 

пос. Борок, д. 142, Некоузский район, Ярославская область, 152742

Borok, 152742 Russia

valia@borok.yar.ruВеселовскийР. В.VeselovskiyR. V.

Веселовский Роман Витальевич, доктор геолого-минералогических наук, профессор РАН, профессор, главный научный сотрудник лаборатории археомагнетизма и эволюции главного геомагнитного поля, Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта Российской академии наук; и.о. заведующего кафедрой динамической геологии геологического факультета, МГУ им. М.В. Ломоносова 

ул. Большая Грузинская, д. 10, стр. 1, Москва, 123242; ГСП-1, Ленинские горы, д. 1, г. Москва, 119234

 

Moscow, 123242 Russia; Faculty of Geology, Moscow, 119991

roman.veselovskiy@ya.ruЖидковГ. B.ZhidkovG. V.

Жидков Григорий Викторович, научный сотрудник лаборатории палеомагнетизма и физико-химических свойств горных пород 

пос. Борок, д. 142, Некоузский район, Ярославская область, 152742

Borok, 152742 Russia

grigor@borok.yar.ruАфиногеноваН. А.AphinogenovaN. A.

Афиногенова Наталья Александровна, младший научный сотрудник лаборатории палеомагнетизма и физико-химических свойств горных пород 

пос. Борок, д. 142, Некоузский район, Ярославская область, 152742

Borok, 152742 Russia

aphina312@mail.ruСамсоновА. В.SamsonovA. V.

СамсоновАлександрВладимирович, член-корреспондент РАН, доктор геолого-минералогических наук, главный научный сотрудник лаборатории петрографии им. академика А.Н. Заварицкого 

Старомонетный пер., д. 35, г. Москва, 119017

 

Moscow, 119017 Russia

samsonovigem@mail.ruСтепановаА. В.StepanovaA. V.

Степанова Александра Владимировна, кандидат геолого-минералогических наук, ведущий научный сотрудник лаборатории геологии и геодинамики докембрия 

ул. Пушкинская, д. 11, г. Петрозаводск, 185910

Petrozavodsk, 185910 Russia

sa07sa@mail.ruСмирновМ. А.SmirnovM. A.

Смирнов Михаил Анатольевич, инженер-исследователь лаборатории палеомагнетизма и физикохимических свойств горных пород 

пос. Борок, д. 142, Некоузский район, Ярославская область, 152742

Borok, 152742 Russia

sma@borok.yar.ruГеофизическая обсерватория «Борок» ИФЗ РАНРоссияBorok Geophysical Observatory, Sсhmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН; Московский государственный университет им. М.В. ЛомоносоваРоссияSchmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences; Lomonosov Moscow State UniversityRussian FederationИнститут геологии рудных месторождений, петрографии, минералогии и геохимии РАНРоссияInstitute of Geology of Ore Deposits, Petrography, Mineralogy and Geochemistry, Russian Academy of SciencesRussian FederationИнститут геологии КарНЦ РАНРоссияInstitute of Geology, Karelian Research Centre, Russian Academy of SciencesRussian Federation2023080120241654537549Copyright © Щербакова В.В., Веселовский Р.В., Жидков Г.B., Афиногенова Н.А., Самсонов А.В., Степанова А.В., Смирнов М.А., 20242024Щербакова В.В., Веселовский Р.В., Жидков Г.B., Афиногенова Н.А., Самсонов А.В., Степанова А.В., Смирнов М.А.Shcherbakova V.V., Veselovskiy R.V., Zhidkov G.V., Aphinogenova N.A., Samsonov A.V., Stepanova A.V., Smirnov M.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://uzakuesc.elpub.ru/jour/article/view/36

Гигантские дайки основных пород маркируют ключевые этапы эволюции Земли в докембрии и являются предметом всесторонних исследований. В статье представлены результаты палеомагнитных и петромагнитных исследований и определения палеонапряженности Bдр, полученные по коллекции образцов Великой дайки Кольского полуострова возрастом 2.68 млрд лет. Вычисленные по 5 сайтам (41 образец) среднее палеомагнитное направление характеристической компоненты намагниченности и палеомагнитный полюс Мурманского кратона составляют D = 117.6°, I = 77.1°, K = 40.9, α95 = 12.1°, slat = 69.265°, slong = 34.35447°, plat = 51.5°, plong = 70.7°, dp/dm = 21.1°/22.6°, paleolat = 65°. Подробно изучены термомагнитные свойства пород и показано, что носителями остаточной намагниченности являются однодоменные и малые псевдооднодоменные (группа А) или многодоменные (группа Б) частицы магнетита. Оценка палеонапряженности по 12 образцам из группы А методом Телье-Коэ составляет Bдр = (6.16 ± 0.92) мкТл, а соответствующее среднее значение виртуального дипольного момента VDM2.68Ga = (0.85 ± 0.13) × 1022 Ам2. Новые данные согласуются с результатами исследований других объектов архейского и протерозойского возраста и указывают на крайне слабое по величине магнитное поле Земли в позднем архее.

Giant mafic dykes are the key markers of the Earth’s evolution in the Precambrian and have been the subject of extensive research. This article presents the results of the paleomagnetic, rock-magnetic, and paleointensity Banc studies of the Great Dyke of the Kola Peninsula (2.68 Ga). The mean paleomagnetic  direction of the characteristic magnetization component and the paleomagnetic pole of the Murmansk craton were calculated using the data from 5 sites (n = 41 samples): D = 117.6°, I = 77.1°, K = 40.9, α95 = 12.1°, slat = 69.265°, slong = 34.35447°, plat = 51.5°, plong = 70.7°, dp/dm = 21.1°/22.6°, and paleolat = 65°. The rocks under study were thoroughly examined for their thermomagnetic properties, revealing that the main carriers of remanent magnetization are single-domain or small pseudo–single-domain (group A) or multidomain (group B) magnetite. The paleointensity values Banc = (6.16 ± 0.92) μT were obtained for 12 samples from group A by the Thellier–Coe method. The corresponding mean virtual dipole moment VDM2.68Ga = (0.85 ± 0.13)×1022 Am2 was determined. These new findings align with previous results on the Archean and Proterozoic objects, indicating that the Earth’s magnetic field was remarkably weak in the Late Archean.

архейВеликая дайка Кольского полуостровапалеомагнитный полюспалеонапряженностьметод Телье-КоэArcheanGreat Dyke of the Kola Peninsulapaleomagnetic polepaleointensityThellier–Coe methodРабота выполнена при поддержке гранта РНФ № 22-27-00505, https://www.rscf.ru/project/22-27-00505/.This study was supported by the Russian Science Foundation (project no. 22-27-00505, https://www.rscf.ru/project/22-27-00505/).ReferencesСтепанова А.В., Самсонов А.В., Сальникова Е.Б., Егорова С.В., Ларионова Ю.О., Арзамасцев А.А., Ларионов А.Н., Суханова М.А., Веселовский Р.В. Великая дайка Кольского полуострова – маркер Архейской кратонизации в северной части Фенноскандинавского щита // Петрология. 2022. Т. 30, № 6. С. 623–643. https://doi.org/10.31857/S0869590322060085.Stepanova A.V., Samsonov A.V., Salnikova E.B., Egorova S.V., Larionova Yu.O., Arzamastsev A.A., Larionov A.N., Sukhanova M.A., Veselovskiy R.V. The Great Dyke of the Kola Peninsula as a marker of an Archean cratonization in the northern Fennoscandian shield. Petrology, 2022, vol. 30, no. 6, pp. 591–609. https://doi.org/10.1134/S086959112206008X.ВеселовскийР.В.,ДубиняН.В.,ПономаревА.В.,ФокинИ.В.,ПатонинА.В.,ПасенкоА.М., Фетисова А.М., Матвеев М.А., Афиногенова Н.А., Рудько Д.В., Чистякова А.В. Центр коллективного пользования Института физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН «Петрофизика, геомеханика и палеомагнетизм» // Геодинамика и тектонофизика. 2022. Т. 13, № 2. Ст. 0579. https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-2-0579.Veselovskiy R.V., Dubinya N.V., Ponomarev A.V., Fokin I.V., Patonin A.V., Pasenko A.M., Fetisova A.M., Matveev M.A., Afinogenova N.A., Rud’ko D.V., Chistyakova A.V. Shared Research Facilities “Petrophysics, Geomechanics and Paleomagnetism” of the Schmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. Geodin. Tektonofiz., 2022, vol. 13, no. 2, art. 0579. https://doi.org/10.5800/GT-2022-13-2-0579. (In Russian)Ефремов И.В., Веселовский Р.В. PMTools: новое программное обеспечение для анализа палеомагнитных данных // Физика Земли. 2023. № 5. С. 150–158. https://doi.org/10.31857/S0002333723050022.Efremov I.V., Veselovskiy R.V. PMTools: New application for paleomagnetic data analysis. Izv., Phys. Solid Earth, 2023, vol. 59, no. 5, pp. 798–805. https://doi.org/10.1134/S1069351323050026.Thellier E., Thellier O. Sur l’intensité du champ magnétique terrestre dans le passé historique et géologique // Ann. Geophys. 1959. T. 15, Fasc. 3. P. 285–376.Thellier E., Thellier O. Sur l’intensité du champ magnétique terrestre dans le passé historique et géologique. Ann. Geophys., 1959, vol. 15, fasc. 3, p. 285–376. (In French)Coe R.S. The determination of paleo-intensities of the Earth’s magnetic field with emphasis on mechanisms which could cause non-ideal behavior in Thellier’s method // J. Geomagn. Geoelectr. 1967. V. 19, No 3. P. 157–179. https://doi.org/10.5636/jgg.19.157.Coe R.S. The determination of paleo-intensities of the Earth’s magnetic field with emphasis on mechanisms which could cause non-ideal behavior in Thellier’s method. J. Geomagn. Geoelectr., 1967, vol. 19, no. 3, pp. 157–179. https://doi.org/10.5636/jgg.19.157.Prevot M., Mankinen E.A., Coe R.S., Grommé C.S. The Steens Mountain (Oregon) geomagnetic polarity transition: 2. Field intensity variations and discussion of reversal models // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 1985. V. 90, No B12. P. 10417–10448. https://doi.org/10.1029/jb090ib12p10417.Prevot M., Mankinen E.A., Coe R.S., Grommé C.S. The Steens Mountain (Oregon) geomagnetic polarity transition: 2. Field intensity variations and discussion of reversal models. J. Geophys. Res.: Solid Earth, 1985, vol. 90, no. B12, pp. 10417–10448. https://doi.org/10.1029/jb090ib12p10417.Щербакова В.В., Пасенко А.М., Жидков Г.В., Щербаков В.П., Афиногенова Н.А. Ультранизкая напряженность геомагнитного поля в мезопротерозое по результатам исследования интрузивных тел уджинского авлакогена Сибирской платформы возрастом 1380 млн лет // Физика Земли. 2023. № 5. С. 24–46.Shcherbakova V.V., Pasenko A.M., Zhidkov G.V., Shcherbakov V.P., Aphinogenova N.A. An ultralow geomagnetic field intensity in the Mesoproterozoic based on studies of 1380 Ma old intrusivebodiesfromthe Udzhaaulacogenofthe Siberian Platform. Izv., Phys. Solid Earth, 2023, vol. 59, no. 5, pp. 682–703. https://doi.org/10.1134/S1069351323050105.Shcherbakova V.V., Shcherbakov V.P., Heider F. Properties of partial thermoremanent magnetization in pseudosingle domain and multidomain magnetite grains // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 2000. V. 105, No B1. P. 767–781. https://doi.org/10.1029/1999JB900235.Shcherbakova V.V., Shcherbakov V.P., Heider F Properties of partial thermoremanent magnetization in pseudosingle domain and multidomain magnetite grains. J. Geophys. Res.: Solid Earth, 2000, vol. 105, no. B1, pp. 767–781. https://doi.org/10.1029/1999JB900235.Мировая база данных по палеонапряженности // Веб-сайт геофизической обсерватории «Борок» ИФЗ РАН. 2022. URL: http://wwwbrk.adm.yar.ru/palmag/index.html (дата обращения: 15.03.2023).The World Paleointensity Database. Website of the Borok Geophysical Observatory, Sсhmidt Institute of Physics of the Earth, Russian Academy of Sciences. 2022. URL: http://wwwbrk.adm.yar.ru/palmag/index.html.Driscoll P.E. Simulating 2 Ga of geodynamo history // Geophys. Res. Lett. 2016. V. 43, No 11. P. 5680–5687. https://doi.org/10.1002/2016GL068858.Driscoll P.E. Simulating 2 Ga of geodynamo history. Geophys. Res. Lett., 2016, vol. 43, no. 11, pp. 5680–5687. https://doi.org/https://doi.org/10.1002/2016GL068858.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.