Magnetismus Země. 3. Paleomagnetismus

Transkript

1 Magnetismus Země 3. Paleomagnetismus

2 Osnova PALEOMAGNETISMUS 1. Ferromagnetické minerály 2. Přirozená remanentní magnetizace 3. Měření a zpracování paleomagnetických dat 4. Geochronologické aplikace 5. Paleogeografické aplikace 6. Tektonické aplikace

3 Magnetické vlastnosti látek (minerálů) Remanentní a indukovaná magnetizace saturační magnetizace remanentní magnetizace Diamagnetismus Paramagnetismus Ferromagnetismus indukovaná magnetizace působí proti směru vnějšího pole magnetická susceptibilita je malá, záporná bez vnějšího pole je indukovaná magnetizace rovna nule křemen kalcit indukovaná magnetizace ve směru vnějšího pole magnetická susceptibilita je malá, kladná bez vnějšího pole je indukovaná magnetizace rovna nule pyroxeny amfiboly olivín slídy složitější závislost mezi vnějším polem a indukovanou magnetizací magnetická susceptibilita vysoká bez vnějšího pole zůstává zbytková (remanentní) magnetizace železo magnetit hematit pyrhotin

4 Curiova teplota ferromagnetických minerálů 580 C 675 C

5 Oxidy železa (a titanu) αfe 2 O 3 γfe 2 O 3 Fe 3 O 4

6 Oxidy - titanomagnetitová série

7 Biogenní magnetit Magnetotaktické bakterie

8 Oxidy - hematito-ilmetinová série

9 Oxidy - přehled vlastností

10 Hydroxidy a sulfidy železa Goetit αfeooh Pyrhotin Fe 7 S 8 Greigit Fe 3 S 4

11 Ferromagnetické minerály (s.l.) - přehled Curiova teplota Sytná magnetizace Koercivita Minerál Vzorec Tc [ C] Js [kam -1 ] Bc [T] Oxidy Magnetit Fe 3 O ,3 Maghemit γ-fe 2 O ,3 Hematit α-fe 2 O ,5 1 5 Goetit α-feooh > 5 Sulfidy Pyrhotin FeS 1+x <= ,5 1 Greigit Fe 3 S ,03

12 Přerozená remanentní magnetizace (NRM) Natural remanent magnetization (NRM) Tepelná remanentní magnetizace (TRM) Detritická remanentní magnetizace (DRM) NRM Chemická remanentní magnetizace (CRM) Viskózní remanentní magnetizace (VRM) Isotermální remanentní magnetizace (IRM) Anhysteretická remanentní magnetizace (ARM)

13 Tepelná remanentní magnetizace (TRM) lávová tavenina T > Tc krystaly rostou nejsou magnetické T < Tc magnetické momenty se fixují ve směru easy axis proporcionálně k orientaci krystalu Tc

14 Detritická remanentní magnetizace (DRM)

15 DRM - změlčení inklinace inclination shallowing

16 Chemická remanentní magnetizace (CRM) Červené půdní horizonty, Chiji Formation, Siwaliks, Pákistán Nemagnetická matrix Růst hematitu s přednostní orientací odrážející magnetické pole

17 Odběr paleomagnetických vzorků

18 Odběr paleomagnetických vzorků sluneční kompas orientace pomocí dgps

19 Odběr paleomagnetických vzorků

20 Měření paleomagnetických vzorků rotační magnetometr kryogenní magnetometr

21 Postupná demagnetizace

22 Postupná demagnetizace Teplotní demagnetizace Demagnetizace střídavým polem

23 Zobrazení a analýza postupné demagnetizace Charakterická remanentní magnetizace (ChRM)

24 Zobrazení a analýza postupné demagnetizace

25 Terénní zkoušky vrásová zkouška (fold test) reversal test

26 Záznam zemského magnetismu v geologické historii Od prvního změření absolutní intenzity magnetického pole Gaussem v roce 1839 intenzita klesla o 10%

27 Paleointenzita magnetického pole

28 Magnetické přepólování Země

29 Záznam magnetických inverzí na oceánském dně

30 Záznam magnetických inverzí na oceánském dně Vine & Matthews 1963 Morley & Larochelle 1964

31 Lávové proudy < 5 Ma Cox et al. 1964

32 Magnetostratigrafie < 5 Ma Subchron Chron

33 Stáří oceanské kůry < 180 Ma

34 Geomagnetic Polarity Time Scale (GPTS) < 180 Ma

35 Geomagnetic Polarity Time Scale (GPTS)

36 A Geologic Time Scale 2004 Geomagnetic Polarity Time Scale Gradstein & Ogg 2004

37 Magnetostratigrafie v sedimentech Korelace profilů Datování

38 Geocentrický axialní dipól tan I = 2 tan λ

39 Virtuální geomagnetický pól (VGP) VGP

40 Geocentrický axialní dipól Paleomagnetický pól

41 Paleomagnetický pól

42 Zdánlivé putování pólů (APWP)

43 Paleogeografické rekonstrukce

44 Paleogeografické rekonstrukce

45 Zdánlivé putování pólů (APWP)

46 Paleogeografické rekonstrukce

47 Paleogeografické rekonstrukce

48 Paleogeografické rekonstrukce

49 Paleogeografické rekonstrukce

50 Paleogeografické rekonstrukce

51 Paleogeografické rekonstrukce

52 Paleogeografické rekonstrukce

53 Paleogeografické rekonstrukce

54 The animation shows how the old, Precambrian fragments of the continents (pink) have been integrated into a sequence of movements on the basis of the simplest, most elegant solution fitting all constraints with economy of hypothesis where data is lacking... Earthworks Unfortunately for this work, the supply of magnetic anomaly data for the southern oceans is particularly sparse. IAGA Sopron, 2009 August

55 Tektonické rekonstrukce

56 Západní pobřeží Severní Ameriky Západní pobřeží Severní Ameriky Assembling California...

57 Západní pobřeží Severní Ameriky

58 Západní pobřeží Severní Ameriky

59 Západní pobřeží Severní Ameriky

60 Západní pobřeží Severní Ameriky

61 Karpatský oblouk

62 Karpatský oblouk

63 Pohled do budoucnosti

64 Pohled do budoucnosti

65 Pohled do budoucnosti

66 Pohled do budoucnosti