научная статья по теме ВАРИАЦИИ НАПРЯЖЕННОСТИ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПИРЕНЕЙСКОМ П-ОВЕ В ПОСЛЕДНИЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ Геофизика

Текст научной статьи на тему «ВАРИАЦИИ НАПРЯЖЕННОСТИ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПИРЕНЕЙСКОМ П-ОВЕ В ПОСЛЕДНИЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ»

ФИЗИКА ЗЕМЛИ, 2015, № 5, с. 100-106

УДК. 550.383.32

ВАРИАЦИИ НАПРЯЖЕННОСТИ ГЕОМАГНИТНОГО ПОЛЯ НА ПИРЕНЕЙСКОМ П-ОВЕ В ПОСЛЕДНИЕ ТЫСЯЧЕЛЕТИЯ

© 2015 г. И. Е. Начасова, С. В. Акимова

Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН, г. Москва E-mail: inachasova@mail.ru Поступила в редакцию 31.03.2015 г.

По совокупности данных о напряженности древнего геомагнитного поля в регионе Пиренейского полуострова, полученных в результате проведения археомагнитных исследований керамических материалов археологических памятников, построена картина изменения напряженности поля с середины VI тысячелетия. На этом временном интервале напряженность геомагнитного поля меняется в широких пределах от ~30 до ~90 мкТл. На плавное изменение напряженности поля накладываются вариации с характерными временами от тысяч до столетий. Вариации напряженности геомагнитного поля можно подразделить на два типа: быстрые резкие колебания продолжительностью около 200 лет и плавные квазигармонические колебания продолжительностью несколько столетий.

DOI: 10.7868/S0002333715050087

ВВЕДЕНИЕ

Археомагнитные исследования дают возможность получения данных о главном магнитном поле Земли в последние тысячелетия в результате исследования остаточной намагниченности обожженных материалов археологических памятников. Анализ полученных данных позволяет получить информацию о закономерностях и особенностях вариаций геомагнитного поля в различных регионах на разных временных интервалах, что имеет определяющее значение для разработки представлений о генерации главного геомагнитного поля и законах взаимодействия земных оболочек.

Уже в середине ХХ века в результате проведения археомагнитных исследований были получены данные об изменении главного геомагнитного поля в последние тысячелетия, позволившие сделать некоторые выводы о характере изменения геомагнитного поля в прошлом. Исследования изменения напряженности геомагнитного поля, проведенные на материалах археологических памятников, показали, что максимальных величин напряженность поля в Евразии достигает во временном интервале I тыс. до н. э.—рубеж эр [Бурлацкая, 1965; Nagata et al., 1963; Bucha, 1965; и др.], происходит плавное изменение напряженности поля с характерным временем примерно 8 тысячелетий, на которое накладываются вариации разной интенсивности и продолжительности. В дальнейшем проведение археомагнитных исследований позволило получить более полную картину изменения напряженности главного геомагнитного поля, получить характеристики его вариаций [Загний, Русаков 1982; Нечаева,1970; Kovacheva, 1980;

Walton, 1979; Wei, 1986; и др.]. Анализ совокупности мировых данных о напряженности геомагнитного поля для последних восьми тысячелетий [Начасова, 1998] привел к выводу о том, что изменение напряженности поля в основном может быть представлено суперпозицией ряда колебаний, имеющих периоды от 300 до 8000 лет Характерной чертой этих колебания является дрейф. Скорость дрейфа для всех колебаний можно принять равной 0.2 градуса в год. Обнаружено, что колебания с разными характерными временами имеют разнонаправленный дрейф. "Пятисотлетнее", "тысячелетнее" и "тысячешестисотлетнее" колебания имеют западный дрейф, а "семисотлетнее" и "восьми-тысячелетнее" колебания — восточный. Наиболее энергичными являются "500"-, "1600"- и "8000-летнее" колебания.

Археомагнитные исследования, проводимые в ИФЗ РАН в последние полтора десятилетия, в основном были посвящены расширению долготного сектора, в котором получены длинные ряды данных о напряженности геомагнитного поля в последние тысячелетия, увеличению представительности этих данных. Данная работа посвящена рассмотрению результатов проведенных исследований, построению временной зависимости напряженности геомагнитного поля во временном интервале последних семи с половиной тысячелетий в регионе Пиренейского полуострова.

Характеристики материалов исследования вариаций древнего геомагнитного поля

Исследование напряженности древнего геомагнитного поля в последние тысячелетия на террито-

-5500 -4500 -3500 -2500 -1500 -500 500 1500

годы

Значения напряженности геомагнитного поля В (мкТл), среднее для временных интервалов. Для интервала VI—III тыс. до н. э. интервал осреднения 200 лет, на временном интервале II тыс. до н. э. рубеж эр интервал осреднения -100 лет, для последнего тысячелетия - 75 лет.

рии Пиренейского полуострова было проведено на материалах археологических памятников, датированных временными интервалами от VI тыс. до н. э. по последнее столетие II тыс. н. э. Исследования проводились совместно с испанскими и португальскими археологами - исследователями археологических памятников [Бураков, 2000; Бураков, Начасова, 2006; 2007; Бураков и др., 2005; 2006; 2007; Начасова, Бураков, 2009; 2012; Начасова и др., 2002; 2007].

В основном памятники, в результате исследования намагниченности керамических материалов которых были получены данные о напряженности древнего геомагнитного поля, располагались на территории Испании в районе с координатами в пределах 40°-36° N и 4° W - 3° Е. Для получения данных о напряженности геомагнитного поля в I тыс. до н. э. были исследованы, кроме материалов испанских памятников, также материалы португальских памятников этого времени, расположенных в том же широтном поясе, но несколько западнее (в районе 7° W).

Изолинии современного поля в районе Пиренейского п-ва идут практически по широте, т.е. напряженность поля не меняется с долготой. Изменение напряженности поля с изменением широты составляет примерно 1 мкТл на 3 градуса, т.е. можно принять, что расхождения определений, связанные с изменением места отбора материала, лежат в пределах ошибок определений. Даже если в древности конфигурация распределения изолиний поля была другой, величина изменения напряженности поля в пределах рассматриваемого района скорее всего будет не больше ошибок опре-

делений. Рассмотрение данных, полученных в результате исследования материалов разных памятников, показало справедливость такого предположении.

При проведении исследований применялся авторский комплекс методики отбора материала и лабораторных исследований, позволяющий повысить подробность временной привязки исследуемого керамического материала и точность получаемых данных о напряженности древнего поля. Отбор керамического материала производился послойно из культурных отложений археологического памятника, что позволяет уточнять временную привязку исследованного керамического материала. Для определения напряженности древнего геомагнитного поля применялся модифицированный метод Телье с коррекцией на анизотропию магнитной восприимчивости и на химические изменения ферромагнитной фракции образцов при лабораторных нагревах [Бураков и др., 2005]. Применение этой методики дает возможность минимизировать влияние искажающих факторов при получении данных о древнем геомагнитном поле.

По полученным данным была построена кривая вариаций напряженности поля на временном интервале от середины VI тыс. до н. э. (см. рисунок). Интервал I тыс. н. э. не представлен в связи с малым количеством полученных данных. Данные для построения кривой представляют собой средние значения по определенным временным интервалам. Величина временных интервалов осреднения различна на различных временных этапах. Она зависит от представительности полученных определений: точности датировки (величины временного интер-

вала, которым датирован исследованный материал) и распределения полученных определений по шкале времени (величине временных отрезков между полученными определениями). Для интервала VI—III тыс. до н. э. интервал осреднения 200 лет, на временном интервале II тыс. до н. э.-рубеж эр интервал осреднения — 100 лет, для последнего тысячелетия — 75 лет.

Данные о напряженности геомагнитного поля во временном интервале от VI до II тыс. до н. э. были получены в результате исследования намагниченности керамического материала испанских археологических памятников "Cendres Cave" [На-часова и др., 2002] и "Los Castillejos" (Монтефрио) [Бураков и др., 2007]. Культурные отложения памятника "Cendres Cave" археологически были датированы временным интервалом 4780—1780 гг. до н. э. [Bernabeu, 1994]. Время накопления культурных слоев неолитического поселения "Los Castillejos" — от раннего неолита до ранней бронзы, все слои этого поселения накапливались непрерывно с 5500 по 1800 годы до нашей эры [Ramos et al., 1997; Molina, 1983].

В культурных отложениях памятника"Cendres Cave" были выделены 11 горизонтов. Почти для всех (за исключением двух) горизонтов были получены радиоуглеродные датировки. Мощности слоев, из которых отобраны образцы, различны, соответственно различаются и пределы датировки исследованных материалов (от ±150 до ±30 лет). Материал памятника "Los Castillejos" отобран из 24 слоев. Сопоставление археологических датировок слоев с имеющимися для этих слоев надежными данными радиокарбонового датирования показало вполне удовлетворительную сходимость. Пределы датировки исследованных материалов (от ±125 до ±20 лет).

Для получения картины изменения напряженности геомагнитного поля во временном интервале VI—II тыс. до н. э. по данным о напряженности геомагнитного поля, полученным в результате исследования материалов памятников "Los Castillejos'^ "Cendres Cave", была построена средне 200- летняя кривая. Для временного интервала 5500—4780 гг. до н. э. получены данные о напряженности поля только по материалу памятника "Los Castillejos". Разброс единичных определений для этого интервала на разных временных отрезках осреднения меняется от 6 до 28 мкТл, отражая изменение напряженности поля. Разброс увеличивается на временных отрезках увеличения средних значений напряженности поля (в районе 5200-5100 гг. до н. э.).

Расхождение значений напряженности геомагнитного поля, полученных по материалам памятников "Los Castillejos^ "Cendres Cave", относящимся к одним и тем же временным отрезкам, изменяются со временем. Расхождения

определений увеличиваются на временных интервалах второй-третьей четвертей V тыс. до н. э. и в конце исследуемого временного интерва

Для дальнейшего прочтения статьи необходимо приобрести полный текст. Статьи высылаются в формате PDF на указанную при оплате почту. Время доставки составляет менее 10 минут. Стоимость одной статьи — 150 рублей.

Показать целиком

Пoхожие научные работыпо теме «Геофизика»