DSC06333

Metody badań dna oceanu i złóż kopalin 43

Magnetometryczne metody badań dna oparte są na ustaleniu zmian anomalii pola magnetycznego Ziemi. Pomiary wykonywane są obecnie głównie magnetometrami protonowymi, względnie wielokanałowymi magnetometrami typu „Smimp”; do pomiarów w obszarach oceanicznych używane są także samoloty. Badania te wykonuje się równocześnie z innymi metodami geofizycznymi. W metodach magnetometrycznych wykorzystuje się różnice stopnia namagnesowania skał. Celem tych badań jest rozpoznanie struktur dna oceanicznego, niejednorodności strukturalno--tektonicznych oraz zasięgów występowania skał krystalicznych i osadowych wraz z przybliżoną oceną ich miąższości. Dokładność pomiarów magnetometrycznych, prowadzonych również wzdłuż siatki profilów, np. za pomocą aparatury „Smimp”, zawarta jest pomiędzy ±0,8-1,5 nT*, chociaż w praktyce badań oceanicznych, w związku z brakiem danych o zmienności pola magnetycznego, dokładność danych waha się od ±10-35 nT. Najbardziej wyraźnie liniowy, regularny charakter pola magnetycznego wyrażony jest w strefach osiowych grzbietów oceanicznych. Pasmowe anomalie spotykano lokalnie w obrębie równi abisalnych. Fakt występowania pasmowych anomalii pola magnetycznego na dnie oceanicznym (na anomaliach tych opiera się hipoteza spre-dingu dna oceanicznego) jest praktycznie potwierdzony. Charakter przebiegu anomalii odznacza się swoistą powtarzalnością co 17-18 km do 20 km, a nawet 40 km. W badaniach szczegółowych stwierdza się jednak zaburzenie w ciągłości przebiegu anomalii oraz w ich intensywności. Źródłem anomalii dodatnich są bazalty toleitowe tzw. warstwy oceanicznej 2 oraz intruzje skał typu zser-pentynizowanych perydotytów. Górna warstwa magnetycznie aktywnych skał fundamentu na skłonach grzbietów i w obrębie równi abisalnych składa się z bazaltów toleitowych i, jak się przypuszcza, skał wulkanoklastycznych, natomiast niższa, dająca również dodatnie anomalie, obejmuje właśnie zserpentyzowane perydotyty powstające w dolnych częściach skorupy oceanicznej. W badaniach oceanicznych powszechne zastosowanie ma skala magnetometryczna, umożliwiająca regionalną korelację wieku fundamentu. Należy podkreślić, że poza obszarami przyskło-nowymi grzbietów oceanicznych regularność przebiegu anomalii ulega zaburzeniu, a w obrębie basenów oceanicznych pojawiają się anomalie o nieregularnym przebiegu, które mają charakter liniowo-mozaikowy. Świadczy to o dużej niejednorodności struktura! no-tektonicznej basenów oceanicznych [Dimow i in., 1990; Kotliński, 1992; Czechowski, 1994].

Badania elektromagnetyczne i radiometryczne z reguły wykonuje się łącznie z magnetometrycz-nymi, głównie jednak w obszarach szelfowych. Na grzbietach oceanicznych metoda elektromagnetyczna znajduje także zastosowanie do kartowania masywnych rud polimetalicznych. Natomiast metoda zdjęć radiometrycznych umożliwia określanie koncentracji minerałów promieniotwórczych oraz miejsc występowania skał zawierających wyższe zawartości tych minerałów. Badania radioaktywności naturalnej wskazują na duże zróżnicowanie pól gamma w poszczególnych rejonach mórz i oceanów, co związane jest głównie ze zmianą składu litologicznego osadów.

Metody radiometryczne są także powszechnie stosowane w badaniach laboratoryjnych do określenia zawartości metali w osadach. Oprócz wspomnianej metody szerokie zastosowanie mają metody rentgeno-fluorescencyjne, aktywacji neutronowej i inne, wyczerpująco opisane w literaturze specjalistycznej.

Duże zastosowanie ma obecnie także geoter-mometria, oparta na pomiarze strumienia ciepła generowanego przez pierwiastki promieniotwórcze zawarte w skałach o różnym przewodnictwie cieplnym**. Granitoidy kontynentów odznaczają się wartością 9,6 • 10'¹⁰ W/kg, podczas gdy bazalty oceaniczne 2,6 • 10 " W/kg, zaś skały płaszcza Ziemi 5 • 10'¹² W/kg. Najwyższe wartości rejestrowane są w północnym Pacyfiku - 95,4 mW • m'², podczas gdy najniższe w południowym Atlantyku - 59,0 mW • m², co wskazuje, że im dno jest starsze, tym gęstość strumienia ciepła niższa [Czechowski, 1994]. W badaniach morskich dokładność stosowanych termogradientomet-rów, np. typu „RTG”, wynosi + 0,001°C, przy interwale pomiaru co 1°C.

Badania geofizyczne wykonywane są kompleksowo, co umożliwia obniżenie kosztów ich realizacji i ułatwia interpretację geologiczną uzyskanych informacji, a także zwiększa efektywność badań geologicznych. Ogromny postęp w wykorzystywaniu wyników badań geofizycznych jest efektem zwiększenia dokładności lokalizacji dzięki użyciu nowoczesnych globalnych i zintegrowanych systemów nawigacji satelitarnej oraz dzięki powszechnemu stosowaniu komputerowych metod przetwarzania uzyskiwanych infor-

Nanotesla lnT+ 10 'T; 1T (tesla) = I V\s-nr (jednostka indukcji magnetycznej) Jednostką gęstości strumienia ciepła w układzie SI jest W ■ m ^J (I W ■ I J/s lub cnl/s)