Náttúrufræðingurinn - 2002, Síða 42

Náttúrufræðingurinn
Geirfinnur Jónsson og Leó Kristjánsson
ÞÉTTRIÐNAR
SEGULSVIÐSMÆLINGAR
YLIR REYKJAVÍK
Jarðvísindamenn beita ýmiss konar aðferðum til að rannsaka þær jarðmyndanir sem ekki sjást á yfirborði jarðar.
Ein þessara aðferða felst í að mæla það segulsvið sem stafar af segulmögnun bergs ofantil í jarðskorpunni {bergseg-
ulsvið). Þetta segulsvið er þó oftast innan við fáein prósent af heildarsviðinu; langstærstur hluti þess er jarðsegul-
sviðið sem á sér uppruna í kjarna jarðar, á nokkur þúsund kílómetra dýpi. Einnig valda rafstraumar í háloftunum
breytilegum segultruflunum. Með því að mæla heildarsegulsviðið má finna bergsegulsviðið með allgóðri ná-
kvæmni vegna þess að áætla má stærð jarðsegulsviðsins og áhrif háloftastraumanna. Segulmælingar yfir land-
svæðum eru oftast gerðar úr lofti, á löngum samsíða mælilínum. Þær geta gefið vísbendingu um tilvist einstakra
bergmyndana, svo sem innskota, ef segulmögnun þeirra er frábrugðin því sem er í jarðlögunum umhverfis þau.
Kort af niðurstöðum slíkra mælinga geta jafnframt leitt í ljós hvar skil milli bergs af mismunandi gerð eða aldri
liggja. Með frekari úrvinnslu, ásamt samanburði við reiknilíkön og aðrar upplýsingar um jarðlögin á viðkomandi
svæði, geta mælingarnar gefið til kynna stærð jarðmyndana eða dýpi niður að þeim. Sem dæmi um slíkar mæl-
ingar verður hér sagt frá flugsegulmælingum á 700 km2 yfir Reykjavík og nágrenni. Aukin þekking á sögu og gerð
hinna dýpri jarðlaga þessa svæðis getur meðal annars auðveldað jarðhitaleit þar.
Með nokkurri einföldun lík-
ist jarðsegulsviðið því sviði
sem fengist ef lítill en mjög
sterkur stangarsegull væri settur í
miðju jarðar. Þessi ímyndaði segull
flöktir til og breytist að styrk, en yfir-
leitt svo hægt að sé svið undanfar-
inna ára þekkt má reikna út væntan-
legt jarðsegulsvið með góðri ná-
kvæmni hvar sem er, allt að 5 ár
fram í tímann. Við yfirborð jarðar er
jarðsviðið sterkast, um 60.000 nT1
yfir segulskautunum en lækkar
nokkuð jafnt og þétt út frá þeim og
er um helmingi lægra við miðbaug.
Fylgst er með jarðsegulsviðinu á
fjölda mælistöðva um allan heim,
þar á meðal á segulmælistöð Raun-
vísindastofnunar Háskólans að Leir-
vogi í Mosfellsbæ.
Venjulega er þessi ímyndaði seg-
ull nokkuð samsíða snúningsás jarð-
ar (munar nú um 11°), en í jarðsög-
unni hefur hann oft „hrokkið upp af
standinum" og snúist til, jafnvel
þvert á möndulinn. Þessi órói jafnar
sig fljótlega - á jarðfræðilegum tíma-
kvarða - og segullinn verður sam-
síða ásnum aftur, en þá eru nokkrar
líkur á því að segullinn hafi snúist
við og stefni andstætt því sem fyrr
1 _9
Eining segulsviðs er Tesla - táknað T, en í jarðfræði er yfirleitt notuð smækkunin nano-Tesla (nT, 10 T) sem var áður fyrr kölluð gamma ('/).
1. mynd. Segulsviðslínurnar sýna stefnu segulsviðsins á hverjum stað, en ekki sjálfan
sviðsstyrkinn þótt þéttleiki Unanna gefi nokkra mynd afhonum. Ytri kjarni jarðar (gul-
ur) er úr seigfljótandi rafleiðandi cfni, mest járni, og iðustraumar í honum viðhalda
þeim rafstraumum sem valda jarðsegulsviðinu. Möttull jarðar (grænn) leggur ekkert til
segulsviðsins. ímyndaður innri segull jarðar (]) er ekki samsíða snúningsás hennar (co)
og veldur það m.a. misvísun áttavitanálar. Nyrðra segulskaut jarðar (S') er á 79. breidd-
argráðu norðaustast í Kanada. Það verður að skilgreina sem segul-suðurskaut því norð-
urskaut áttavita dragast í þá átt. - Geomagnetic lines around the Earth are similar to
those by a bar rnagnet (J) situated at its centre aligned semi-parallel to the rotation axis
(oi). The geomagnetic field is caused by eddy currents in the viscous outer core (yellow).
The mantle (green) does not contribute to the magnetic field. The northern Geomagnet-
ic pole, north of Canada, must be defined as the South pole because the cotnpass' N-
pointer is attracted towards it.
42 Náttúrufræðingurinn 71 (1-2), bls. 42-49, 2002