Paleomagnetismul

De la Wikipedia, enciclopedia liberă.
Salt la navigare Salt la căutare

Paleomagnetismul este o disciplină, parte a geofizicii , care studiază proprietățile magnetice ale rocilor și sedimentelor și caracteristicile câmpului geomagnetic din trecut, atât în ​​ceea ce privește direcția, cât și intensitatea.

De fapt, rocile și sedimentele conțin cantități mici de minerale feromagnetice care, după răcirea magmei (când temperatura scade sub punctul Curie ) sau în timpul diagenezei sedimentului , se aranjează statistic în funcție de liniile de curgere ale magnetului terestru. câmp. prezent în acel moment. Datând roca și studiind direcția de magnetizare a mineralelor magnetice, este, prin urmare, posibil să se urmărească intensitatea și direcția câmpului magnetic al pământului prezent la momentul formării rocii în sine. Inversiunile de polaritate ale câmpului magnetic al planetei noastre, documentate de starea de magnetizare asumată de rocile magmatice ( bazaltele ) de pe fundul oceanului (benzi de magnetizare normală / inversă speculare față de crestele oceanice ), au furnizat astfel una dintre primele dovezi pentru susținerea teoriei expansiunii fundului oceanului și a tectonicii plăcilor .

Magnetizarea reziduală

Inversarea polarității câmpului magnetic al Pământului în ultimii 5 milioane de ani. Benzile întunecate reprezintă polaritatea normală, adică corespunzătoare celei actuale; zonele mai deschise indică în schimb polaritatea opusă.

Studiul paleomagnetismului este posibil deoarece mineralele care conțin fier, precum magnetitul, sunt capabile să înregistreze direcția câmpului magnetic al Pământului în momentul depunerii lor. Mecanismele prin care rocile înregistrează amprenta magnetică sunt de diferite tipuri.

Magnetizare termo-reziduală

Mineralele care conțin oxizi de fier / titan în bazalt și alte roci magmatice sunt capabile să păstreze direcția câmpului magnetic al Pământului pe măsură ce roca se răcește sub punctul Curie al mineralelor. Temperatura Curie a magnetitei , care este un oxid de fier, este în jur de 580 ° C, în timp ce majoritatea bazaltelor și gabrului sunt deja complet cristalizate la temperaturi sub 900 ° C. Prin urmare, granulele minerale nu sunt capabile fizic să se rotească pentru a se alinia cu câmpul magnetic al Pământului, ci fixează orientarea câmpului în sine în momentul formării. Această amprentă se numește magnetizare termică-reziduală (TRM).

Cu toate acestea, deoarece reacțiile complexe de oxidare pot apărea în timpul fazei de răcire care urmează cristalizării rocii, orientarea câmpului magnetic al Pământului nu este întotdeauna înregistrată cu precizie sau nu este menținută în timp. Cu toate acestea, această amprentă a fost păstrată suficient de precis în bazaltele scoarței oceanice, astfel încât a fost un element fundamental în dezvoltarea teoriilor de expansiune a fundului oceanului în cadrul tectonicii plăcilor .

TRM poate fi detectat și în vasele ceramice antice, cuptoarele și elementele clădirilor arse de foc. Disciplina care studiază magnetizarea termică-reziduală în materialul arheologic se numește datare arheomagnetică . [1]

Magnetizarea detritică reziduală

Într-un proces total diferit, boabele magnetice din sedimente se pot alinia cu câmpul magnetic în timpul sau imediat după depunere; acest caz se numește magnetizare reziduală detritică (DRM). Mai detaliat, dacă magnetizarea este dobândită atunci când granulele sunt depuse, rezultatul este o magnetizare detritică reziduală depozitată (dDRM); dacă, pe de altă parte, se dobândește imediat după depunere, atunci este vorba despre magnetizarea detritică reziduală post-depozițională (pDRM). [2]

Magnetizare chimică reziduală

Într-un al treilea proces, acumularea granulelor magnetice se datorează reacțiilor chimice, iar granulele înregistrează direcția câmpului magnetic în momentul formării lor. În acest caz, câmpul magnetic a fost înregistrat printr-o magnetizare chimică reziduală (CRM). O formă obișnuită de magnetizare reziduală chimică este cu hematitul , un alt oxid de fier. Hematitul se formează prin reacții de oxidare a altor minerale prezente în rocă, inclusiv a magnetitei. Roci sedimentare clastice de pat roșu (cum ar fi gresie ) sunt roșii datorită hematitei care s-a format în timpul diagenezei sedimentare. Amprentele CRM din paturile roșii pot fi de mare folos și sunt o țintă tipică a studiilor de magnetostratigrafie . [3]

Magnetizare izotermă reziduală

Remanența care se dobândește la o temperatură fixă ​​se numește magnetizare reziduală izotermă (RMN). O rămășiță de acest tip nu este utilă pentru paleomagnetism, dar poate fi dobândită prin efectul fulgerului. Acest tip de magnetism indus de fulgere se poate distinge prin intensitatea sa ridicată și schimbarea rapidă a direcției pe o scară de câțiva centimetri. [4] [5] RMN poate fi, de asemenea, indus în timpul găuririi miezului de câmpul magnetic al oțelului cilindrului de foraj. Această contaminare este în general paralelă cu perforatorul și poate fi îndepărtată aproape complet prin încălzire la aproximativ 400 ℃ sau prin demagnetizare într-un câmp alternativ mic. În laborator, RMN-ul poate fi indus prin aplicarea câmpurilor magnetice de rezistență variabilă și este utilizat în multe scopuri în studierea magnetismului rocilor.

Magnetizare reziduală vâscoasă

Magnetizarea reziduală vâscoasă (VRM), denumită și magnetizarea vâscoasă, este remanența pe care o dobândesc materialele feromagnetice după o ședere prelungită într-un câmp magnetic . Prin urmare, magnetizarea reziduală naturală a unei roci magmatice poate fi modificată prin acest proces. Aceasta este o componentă nedorită a magnetismului rezidual și poate fi îndepărtată folosind unele tehnici de demagnetizare. [4]

Aplicații

Dovezile paleomagnetice, inclusiv excursia alternării datelor de polaritate, au fost foarte utile în verificarea teoriilor derivei continentale și a tectonicii plăcilor în anii 1960-1970. Unele aplicații ale paleomagnetismului pentru reconstituirea istoriei teranei au fost, de asemenea, surse de controversă. Dovezile paleomagnetice sunt, de asemenea, utilizate pentru a delimita limitele temporale ale rocilor și procesele de formare a acestora, precum și pentru reconstrucția istoriei deformării scoarței terestre. [6]

Magnetostratigrafia este adesea utilizată pentru a estima vârstele siturilor care conțin reziduuri fosile și hominine . [7] În cazul unei fosile de vârstă cunoscută, datele paleomagnetice pot stabili latitudinea la care fosila a fost depusă. Această paleolatitudine oferă informații referitoare la mediul geologic în momentul depunerii. Studiile paleomagnetice sunt combinate cu metode geocronologice pentru a determina vârsta absolută a rocilor în care a fost păstrată amprenta paleomagnetică. Pentru rocile magmatice precum bazaltul , cele mai utilizate metode includ datarea cu potasiu-argon și datarea cu argon-argon.

În Noua Zeelandă, oamenii de știință au descoperit că sunt capabili să reconstruiască variațiile locale ale câmpului magnetic al Pământului prin studierea descoperirilor vechi de 700-800 de ani ale cuptoarelor hāngi , folosite de maori pentru a găti alimente. [8]

Notă

  1. ^ AIR Herries, JW Adams, KL Kuykendall și J. Shaw, Speleology and magnetobiostratigraphic chronology of the GD 2 locality of the Gondolin hominin-bearing paleocave depositions, North West Province, South Africa , in Journal of Human Evolution , vol. 51, nr. 6, 2006, pp. 617-631, DOI : 10.1016 / j.jhevol.2006.07.007 , PMID 16949648 .
  2. ^ Detrital Remanent Magnetization (DRM) , pe MagWiki: A Magnetic Wiki for Earth Scientists . Adus la 11 noiembrie 2011 (arhivat din original la 22 mai 2013) .
  3. ^ Lisa Tauxe, cu contribuții de la Subir K. Banerjee, Robert F. Butler și Rob van der Voo, chimice remanenta magnetizare , în Essentials paleomagnetismului:. Web Edition 1.0, 18 martie 2009. Adus 11 noiembrie 2011 URL - ul original pe aprilie 25, 2012) .
  4. ^ a b Dunlop și Özdemir
  5. ^ Lisa Tauxe, cu contribuții de la Subir K. Banerjee, Robert F. Butler și Rob van der Voo, magnetizare remanentă izotermă , în Essentials of Paleomagnetism: Web Edition 1.0 , 18 martie 2009. Accesat la 11 noiembrie 2011 (arhivat din adresa URL originală) la 25 aprilie 2012) .
  6. ^ McElhinny
  7. ^ AIR Herries, M. Kovacheva, M. Kostadinova și J. Shaw, date arheo-direcționale și de intensitate din structurile arse la situl trac din Halka Bunar (Bulgaria): Efectul mineralogiei magnetice, temperatura și atmosfera de încălzire în antichitate , în Physics of the Earth and Planetary Interiors , vol. 162, 3-4, 2007, pp. 199–216, Bibcode : 2007PEPI..162..199H , DOI : 10.1016 / j.pepi.2007.04.006 .
  8. ^ Jonathan Amos, pietrele maori au indicii magnetice , BBC News, 7 decembrie 2012. Adus 7 decembrie 2012 .

Bibliografie

Alte proiecte

linkuri externe

Controlul autorității NDL ( EN , JA ) 00566800
Geologie Portalul de geologie : accesați intrările Wikipedia care se ocupă de geologie
Adus de la „ https://it.wikipedia.org/w/index.php?title=Paleomagnetism&oldid=120539679 ”