Ошибки ориентирования палеомагнитных образцов при использовании магнитного компаса и возможные пути их преодоления

На примере палеомагнитного исследования вулканических пород Охотско-Чукотского вулканического пояса определены масштаб и характер распределения ошибок ориентации образцов, связанных с использованием магнитного компаса, а также влияние этих ошибок на точность определения средних направлений по сайтам и по региону в целом. Выполнена оценка влияния этих ошибок на положение итогового палеомагнитного полюса и на дисперсию виртуальных геомагнитных полюсов, используемую обычно как меру амплитуды палеовековых геомагнитных вариаций. Рассмотрены существующие альтернативные (т. е. не использующие магнитный компас) методы ориентировки палеомагнитных образцов, их преимущества и недостатки. Предложена новая методика ориентации палеомагнитных образцов, предполагающая использование теодолита, снабженного лазерным указателем. Эта методика свободна от некоторых критических недостатков ранее использовавшихся альтернативных методов.

1. Cromwell G., Tauxe L., Staudigel H., Constable C.G., Koppers A.A.P., Pedersen R.-B. In search of long-term hemispheric asymmetry in the geomagnetic field: Results from high northern latitudes // Geochem., Geophys., Geosyst. 2013. V. 14, No 8. P. 3234–3249. https://doi.org/10.1002/ggge.20174.

2. Fukuma K., Muramatsu T. Orienting paleomagnetic drill cores using a portable GPS compass // Earth, Planets Space. 2022. V. 74, No 1. Art. 136. https://doi.org/10.1186/s40623-022-01699-y.

3. Тихомиров П.Л., Лебедев И.Е., Люилье Ф., Павлов В.Э. Стратиграфия комплексов Охотско-Чукотского пояса в верховьях р. Малый Анюй (район месторождения Купол): данные U–Pbи 40Ar/39Ar-датирования // Доклады Российской академии наук. Науки о Земле. 2021. Т. 501, № 2. С. 192–198. https://doi.org/10.31857/S2686739721120148.

4. Лебедев И.Е., Бобровникова Е.М., Тихомиров П.Л., Эйд Б., Люилье Ф., Павлов В.Э. Амплитуда вековых геомагнитных вариаций в позднем мелу по результатам палеомагнитных исследований вулканитов Охотско-Чукотского пояса верхнего течения реки малый Анюй (западная Чукотка) // Физика Земли. 2022. № 2. С. 41–59. https://doi.org/10.31857/S0002333722020041.

5. Tauxe L. Essentials of Paleomagnetism. Berkeley: Univ. of Calif. Press, 2010. xvi, 489 p. https://doi.org/10.1525/9780520946378.

6. Thébault E., Finlay C.C., Beggan C.D., Alken P., Aubert J., Barrois O., Bertrand F., Bondar T., Boness A., Brocco L., Canet E., Chambodut A., Chulliat A., Coïsson P., Civet F., Du A., Fournier A., Fratter I., Gillet N., Hamilton B., Hamoudi M., Hulot G., Jager T., Korte M., Kuang W., Lalanne X., Langlais B., Léger J.-M., Lesur V., Lowes F.J., Macmillan S., Mandea M., Manoj C., Maus S., Olsen N., Petrov V., Ridley V., Rother M., Sabaka T.J., Saturnino D., Schachtschneider R., Sirol O., Tangborn A., Thomson A., Tøffner-Clausen L., Vigneron P., Wardinski I., Zvereva T. International Geomagnetic Reference Field: The 12th generation // Earth, Planets Space. 2015. V. 67, No 1. Art. 79. https://doi.org/10.1186/s40623-015-0228-9.

7. Веселовский Р.В., Дубиня Н.В., Пономарев А.В., Фокин И.В., Патонин А.В., Пасенко А.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.

8. Chenet A.-L., Fluteau F., Courtillot V., Gérard M., Subbarao K.V. Determination of rapid Deccan eruptions across the Cretaceous-Tertiary boundary using paleomagnetic secular variation: Results from a 1200-m-thick section in the Mahabaleshwar escarpment // J. Geophys. Res.: Solid Earth. 2008. V. 113, No B4. Art. B04101. https://doi.org/10.1029/2006JB004635.

9. Doubrovine P.V., Veikkolainen T., Pesonen L.J., Piispa E., Ots S., Smirnov A.V., Kulakov E.V., Biggin A.J. Latitude dependence of geomagnetic paleosecular variation and its relation to the frequency of magnetic reversals: Observations from the Cretaceous and Jurassic // Geochem., Geophys., Geosyst. 2019. V. 20, No 3. P. 1240–1279. https://doi.org/10.1029/2018GC007863.

10. Vandamme D. A new method to determine paleosecular variation // Phys. Earth Planet. Inter. 1994. V. 85, No 1–2. P. 131–142. https://doi.org/10.1016/0031-9201(94)90012-4.

11. Stone D.B., Layer P.W., Raikevich M.I. Age and paleomagnetism of the Okhotsk-Chukotka Volcanic Belt (OCVB) near Lake El’gygytgyn, Chukotka, Russia // Stephan Mueller Spec. Publ. Ser. 2009. V. 4. P. 243–260. https://doi.org/10.5194/smsps-4-243-2009.

12. Lawrence K.P., Tauxe L., Staudigel H., Constable C.G., Koppers A., McIntosh W., Johnson C.L. Paleomagneticfieldpropertiesathighsouthernlatitude// Geochem., Geophys., Geosyst. 2009. V. 10, No 1. Art. Q01005. https://doi.org/10.1029/2008GC002072.

13. Latyshev A.V., Rad’ko V.A., Veselovskiy R.V., Fetisova A.M., Pavlov V.E. Correlation of the Permian-Triassic ore-bearing intrusions of the Norilsk Region with the volcanic sequence of the Siberian Traps based on the paleomagnetic data // Econ. Geol. 2020. V. 115, No 6. P. 1173–1193. https://doi.org/10.5382/econgeo.4746.