PALEOMAGNETISMUS. Osnova. Martin Chadima Agico, Brno & Geologický ústav, AV ČR, Praha

Transkript

1 PALEOMAGNETISMUS Martin Chadima Agico, Brno & Geologický ústav, AV ČR, Praha Osnova PALEOMAGNETISMUS 1. Ferromagnetické minerály 2. Přirozená remanentní magnetizace 3. Měření a zpracování paleomagnetických dat 4. Geochronologické aplikace 5. Paleogeografické aplikace 6. Tektonické aplikace 1

2 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 Curiova teplota ferromagnetických minerálů 580 C 675 C 2

3 Oxidy železa (a titanu) αfe 2 O 3 γfe 2 O 3 Fe 3 O 4 Oxidy - titanomagnetitová série 3

4 Biogenní magnetit Magnetotaktické bakterie Oxidy - hematito-ilmetinová série 4

5 Oxidy - přehled vlastností Hydroxidy a sulfidy železa Goetit αfeooh Pyrhotin Fe 7 S 8 Greigit Fe 3 S 4 5

6 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 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) 6

7 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 Detritická remanentní magnetizace (DRM) 7

8 DRM - změlčení inklinace inclination shallowing Chemická remanentní magnetizace (CRM) Červené půdní horizonty, Chiji Formation, Siwaliks, Pákistán Nemagnetická matrix Růst hematitu s přednostní orientací odrážející magnetické pole 8

9 Odběr paleomagnetických vzorků Odběr paleomagnetických vzorků sluneční kompas orientace pomocí dgps 9

10 Odběr paleomagnetických vzorků Měření paleomagnetických vzorků rotační magnetometr kryogenní magnetometr 10

11 Postupná demagnetizace Postupná demagnetizace Teplotní demagnetizace Demagnetizace střídavým polem 11

12 Zobrazení a analýza postupné demagnetizace Charakterická remanentní magnetizace (ChRM) Zobrazení a analýza postupné demagnetizace 12

13 Terénní zkoušky vrásová zkouška (fold test) reversal test Záznam zemského magnetismu v geologické historii Od prvního změření absolutní intenzity magnetického pole Gaussem v roce 1839 intenzita klesla o 10% 13

14 Paleointenzita magnetického pole Magnetické přepólování Země 14

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

16 Lávové proudy < 5 Ma Cox et al Magnetostratigrafie < 5 Ma Subchron Chron 16

17 Stáří oceanské kůry < 180 Ma Geomagnetic Polarity Time Scale (GPTS) < 180 Ma 17

18 Geomagnetic Polarity Time Scale (GPTS) A Geologic Time Scale 2004 Geomagnetic Polarity Time Scale Gradstein & Ogg

19 Magnetostratigrafie v sedimentech Korelace profilů Datování Geocentrický axialní dipól tan I = 2 tan λ 19

20 Virtuální geomagnetický pól (VGP) VGP Geocentrický axialní dipól Paleomagnetický pól 20

21 Paleomagnetický pól Zdánlivé putování pólů (APWP) 21

22 Paleogeografické rekonstrukce Paleogeografické rekonstrukce 22

23 Zdánlivé putování pólů (APWP) Paleogeografické rekonstrukce 23

24 Paleogeografické rekonstrukce Paleogeografické rekonstrukce 24

25 Paleogeografické rekonstrukce Paleogeografické rekonstrukce 25

26 Paleogeografické rekonstrukce Paleogeografické rekonstrukce 26

27 Paleogeografické rekonstrukce Tektonické rekonstrukce 27

28 Západní pobřeží Severní Ameriky Západní pobřeží Severní Ameriky Assembling California... Západní pobřeží Severní Ameriky 28

29 Západní pobřeží Severní Ameriky Západní pobřeží Severní Ameriky 29

30 Západní pobřeží Severní Ameriky Karpatský oblouk 30

31 Karpatský oblouk Pohled do budoucnosti 31

32 Pohled do budoucnosti Pohled do budoucnosti 32

33 Pohled do budoucnosti 33