Problems of Geocosmos—2024
Proceedings of the XV Conference and School (St. Petersburg, Russia, April 22–26)
- 2026
- Buch
- Herausgegeben von
- Andrei Kosterov
- Sergey Apatenkov
- Andrei Demekhov
- Alena Filippova
- Renata Lukianova
- Evgeniya Lyskova
- Irina Mironova
- Verlag
- Springer Nature Switzerland
Über dieses Buch
Über dieses Buch
This proceedings book provides a snapshot of current research in a broad area of Earth Sciences carried out in Russia and elsewhere. Themes covered include solar physics, physics of magnetosphere, ionosphere and atmosphere, solar-terrestrial coupling links, seismology, physics of the Earth deep interior, paleomagnetism and rock magnetism, as well as cross-disciplinary and integrative studies.
The proceedings are carefully edited, providing a panoramic outlook of a broad area of Earth Sciences. The readership includes colleague researchers, students, and early career scientists. The proceedings will help the readers to look at their research fields from various points of view.
Problems of Geocosmos conferences are held by Earth Physics Department, St. Petersburg University, bi-annually since 1994. It is the largest forum of this kind in Russia/former Soviet Union attracting up to 200 researchers in Earth and magnetospheric physics.
Inhaltsverzeichnis
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Frontmatter
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PERM Paleo-, Environmental, and Rock Magnetism
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Frontmatter
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Structure of the Early–Middle Devonian Geomagnetic Field from Paleomagnetic Directions in Minusa Depression Rocks
M. E. Luzan, D. V. Metelkin, V. Yu. Bragin, A. V. Lavrenchuk, A. A. EliseevDieses Kapitel vertieft sich in die Struktur des frühmitteldevonischen Erdmagnetfeldes und konzentriert sich auf paläomagnetische Richtungen, die in Gesteinen aus der Minusa-Senke aufgezeichnet wurden. Die Studie zeigt, dass die paläomagnetischen Richtungen nicht zum klassischen geozentrischen Axial-Dipol-Modell (GAD) passen, was auf eine komplexere Feldstruktur während dieses Zeitraums hindeutet. Die Forschungen analysieren paläomagnetische Datensätze aus dem Minusa-Becken und identifizieren mehrere Anhäufungen von Richtungen, die den Einfluss verschiedener Magnetfeldkomponenten nahelegen, einschließlich der axialen und äquatorialen Dipole, der Globalen Magnetanomalien (GMA) und multipolarer Komponenten. Die Studie schlägt ein Modell vor, bei dem ultrahäufige Umkehrungen zu einer schwachen GAD führten, was es anderen Magnetfeldkomponenten ermöglicht, die aufgezeichneten paläomagnetischen Richtungen signifikant zu beeinflussen. Dieses Modell hat Auswirkungen auf paläogeographische Rekonstruktionen, was darauf hindeutet, dass die Minusa-Region vor etwa 410 Millionen Jahren in der Nähe der heutigen Kanarischen Inseln lag. Das Kapitel diskutiert auch die mögliche Verwendung dieser Funde zur Korrektur globaler tektonischer Rekonstruktionen unter Berücksichtigung von Paläolongituden. Die detaillierte Analyse und das innovative Modell, die in diesem Kapitel vorgestellt werden, bieten wertvolle Einsichten in das Verhalten des Erdmagnetfeldes während der Zeit des frühen Mitteldevons und seine Auswirkungen auf das Verständnis der Erdmagnetikgeschichte.KI-Generiert
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AbstractWe report results of a paleomagnetic study and systematization of measured paleomagnetic directions in magmatic formations of basic composition from the Minusa Basin, South Siberia. This study confirms the idea of an unusual state of the geomagnetic field at the beginning of the Devonian. Using statistical methods, up to eight distinct clusters of paleomagnetic directions were identified, which, according to the proposed model, represent the record of an equatorial dipole and anomalous component of the geomagnetic field on top of a decreasing magnitude (by about an order of magnitude) of the main dual-polarity field corresponding to the axial dipole. The sudden decrease in the intensity of the Virtual Dipole Moment of the Earth during the Early–Middle Devonian time is supported by available paleointensity estimates. The plotted reconstructions emphasize the possible spatial relationship of the observed components with the current location of the largest magnetic and gravitational anomalies whose sources are located near the core–mantle boundary. This may be evidence of the stationary spatial position of the world's magnetic anomalies over a long period of time. Provided this proves true, paleotectonic reconstructions may become possible not only in latitude but also in longitude. According to our model, the Minusa region of the Siberian paleocontinent at approximately 410 Ma was located near the present-day Canary Islands, off the west coast of Africa. -
Correlation of Paleomagnetic and Age Data on Sections of Late Cenozoic Marine Sediments from the East Arctic Shelf of Russia
Daria Elkina, Evgeny Gusev, Alexey Krylov, Alexey Piskarev, Daria Ryabchuk, Anna Gostenina, Alexander SergeevDiese Studie untersucht die Korrelation paläomagnetischer Daten mit Radiokohlenstoffaltern in marinen Sedimenten aus dem Ostarktischen Schelf Russlands und konzentriert sich dabei auf die Meere Laptew, Ostsibirien und Tschuktschen. Die Forschung untersucht vier Sedimentkerne, die an verschiedenen Orten gesammelt wurden, und analysiert ihre magnetische Suszeptibilität, paläomagnetische Messungen und Lithologie. Zu den wichtigsten Ergebnissen gehört die Identifizierung flacher Neigungen in paläomagnetischen Daten, die auf geomagnetische Exkursionen wie das Göteborg-Ereignis hindeuten könnten. Die Studie hebt auch die Verbreitung von Sedimenten des Holozäns und des Spätpleistozäns in verschiedenen geomorphologischen Zonen hervor, wobei tiefere Bereiche wie Gräben ältere Sedimente enthalten. Die Forschung liefert eine detaillierte Korrelation von Sedimentkernen anhand magnetischer Suszeptibilitätsdaten und bietet Einblicke in die Sedimentgeschichte und geologische Prozesse des ostarktischen Schelfs. Die Schlussfolgerungen betonen die Bedeutung paläomagnetischer Daten in stratigraphischen Korrelationen und die Notwendigkeit weiterer Forschung, um die beobachteten Muster besser zu verstehen.KI-Generiert
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AbstractFour cores of 1–3 m length recovered by gravity corers from the Laptev Sea and the East Siberian Sea (Russian East Arctic shelf) were subjected to paleomagnetic studies. The latter together with radiocarbon dating and magnetic susceptibility allowed to make a stratigraphic reference to several other sections of marine sediments obtained in the shelf. The distribution of the Late Pleistocene-Holocene sediments along the shelf of the East Arctic seas of Russia appears to be controlled by the hypsometric position and association with certain geomorphological elements of the relief. All cores revealed a common trend of gradual decrease of inclination downcore compared to the current dipole inclination at the coring sites. Several, well-defined shallow positive and negative inclinations have been identified which could reflect geomagnetic excursions in the Holocene or at the Holocene-Pleistocene boundary. -
Chemical Remagnetization of Experimentally Hydrothermal Impact on Mafic Rocks: Two Scenarios of Single-Domain Magnetite Particles Formation
Natalia Lubnina, Andrey BychkovDieses Kapitel geht dem Phänomen der chemischen Remagnetisierung in mafischen Gesteinen nach und konzentriert sich auf die Bildung von eindomänigen Magnetit-Teilchen unter experimentellen hydrothermalen Bedingungen. Die Studie untersucht die Transformationen magnetischer Mineralien in verschiedenen Gesteinstypen wie Gabbronoriten, Dioriten und Doleriten, die Temperaturen von 250 bis 450 ° C und Drücken von bis zu 1000 bar ausgesetzt sind. Durch detaillierte experimentelle Methoden und Techniken identifiziert die Forschung zwei primäre Mechanismen für die Bildung von eindomänigem Magnetit: die Serpentinisierung und die Umwandlung von Ilmenit in Titanit. Die Ergebnisse heben die signifikanten Veränderungen in der magnetischen Suszeptibilität und die Korngrößenreduzierung magnetischer Mineralien von einer pseudosierbaren Domäne zu einer einzigen Domäne nach den Experimenten hervor. Das Kapitel diskutiert auch die Implikationen dieser Ergebnisse für das Verständnis der tektonischen Evolution präkambrischer Kratone und die Rolle orogener Flüssigkeiten bei der chemischen Remagnetisierung. Die Studie schließt mit Einblicken in die magnetische Mineralogie und Mikrostruktur der Proben und bietet einen umfassenden Überblick über die Prozesse der chemischen Remagnetisierung.KI-Generiert
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AbstractTo explain the formation of magnetic minerals under hydrothermal conditions, a series of laboratory experiments were conducted. The main changed parameters were the rock composition, salinity of the solution, and the temperature inside equipment. For the initial experiment, samples of olivinites, gabbronorites with magnesian and ferrugious olivine, dolerites and diorites were used. The experiments were carried out in autoclaves made of titanium alloy with oriented rock samples in a special furnace shielded from an external magnetic field with a controlled internal magnetic field. Before the experiment all samples were completely demagnetized. The experiments with duration of 15–100 days were carried out at 300–450 °C and up to 1000 bar using different composition of solutions. After a series of the experiment, samples underwent a full processing cycle, including studies of magnetic mineralogy and stepwise alternating field (AF) demagnetizations. The petromagnetic investigation showed that single domain magnetite was formed during the hydrothermal transformation. In this case, the magnetization direction corresponds to the internal magnetic field. Two mechanisms of single-domain magnetite formation are possible. The first mechanism is associated with formation of serpentine along cracks in olivine and pyroxene crystals. In the mafic rocks, a second mechanism realized as transformation of ilmenite into titanite due to calcium and silicon removed from the rock leads to the formation of hydrothermal single-domain magnetite. However, serpentinization may be completed only partially. The resulting magnetic minerals can maintain a new magnetization direction at the time of a thermal event and be used for paleomagnetic studies. -
Structure and Evolution of the Axial Zone of the Carlsberg Ridge
Cesar Sanchez, Sergei MerkuryevDer Carlsberg Ridge (CR) im Nordwesten des Indischen Ozeans ist ein sich langsam ausbreitender Kamm, der durch ein tiefes Risstal und ein komplexes System von Transformationsverwerfungen gekennzeichnet ist. Diese Studie untersucht die Struktur und Entwicklung des Bergrückens und nutzt bademetrische, magnetische und gravimetrische Daten, um seine tektonische und vulkanische Dynamik aufzudecken. Die Analyse zeigt signifikante Unterschiede bei den Streuraten, wobei die nordwestliche Region Raten von etwa 10 mm / Jahr aufweist und die südöstliche Region Raten von bis zu 15 mm / Jahr. Die Studie identifiziert achtunddreißig Diskontinuitäten erster und zweiter Ordnung, die eine entscheidende Rolle bei der Segmentierung und Deformation des Bergrückens spielen. Bemerkenswert ist die Asymmetrie der Streuungsraten zwischen der indischen und der somalischen Platte, wobei Segment 17 einen Unterschied von 19% aufweist. Die Anwendung der analytischen Signalmethode verbessert das Verständnis magnetischer Anomalien und der internen Struktur magnetischer Polaritätsblöcke. Diese umfassende Analyse liefert wertvolle Einsichten in die geologische Entwicklung des Carlsberg Ridge und trägt zum umfassenderen Verständnis der Prozesse der ozeanischen Krustenbildung in langsam sich ausbreitenden Zonen bei.KI-Generiert
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AbstractThis paper presents the results of detailed studies of the axial zone of the Carlsberg Ridge, located in the North-West Indian Ocean, which is the divergent boundary of the Indian and Somali plates. Based on magnetic and bathymetric data collected in the 1990s by Russian hydrographic vessels, along with satellite altimetry data, over 300 profiles crossing the ridge were analyzed, enabling the study of variations in seafloor depth along the ridge axis. Data analysis revealed about thirty-eight first- and second-order discontinuities and showed that tectonic activity is higher in the Northwest (NW) part of the ridge. Bathymetric data allowed us to construct an axial profile along the rift valley, showing that the deepest (up to 4.6 km) points are located in the North-West (NW) part, and the highest (up to 2 km) points are located also in the NW part. The linear half-spreading rate was determined for anomalies younger than C4n.1 (7.537 Ma), which made it possible to estimate the degree of asymmetry of accretion of the oceanic crust. The average spreading rate for segments 24 and 25 was about 15 mm/year, with an asymmetry of 6–7%. It was also found that the amplitude of the outward displacement of magnetic linear anomalies in these segments reaches 10 km. The spreading rate increases from the NW to the SE part of the ridge, reaching about 15.7 mm/year. The developed analytical signal method made it possible to accurately determine the positions of the boundaries of blocks of normal and reverse polarity.
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- Titel
- Problems of Geocosmos—2024
- Herausgegeben von
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Andrei Kosterov
Sergey Apatenkov
Andrei Demekhov
Alena Filippova
Renata Lukianova
Evgeniya Lyskova
Irina Mironova
- Copyright-Jahr
- 2026
- Verlag
- Springer Nature Switzerland
- Electronic ISBN
- 978-3-031-92928-1
- Print ISBN
- 978-3-031-92927-4
- DOI
- https://doi.org/10.1007/978-3-031-92928-1
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