Палеомагнетизам

Палеомагнетизам је знаност која проучава записе о магнетском пољу Земље, сачуваним у различитим магнетичним минералима током геолошког времена. Проучавања у геомагнетизму показала су да се магнетско поље Земље знатно мијењало током времена, и то и у погледу оријентације и у погледу интензитета.

Палеомагнетичари проучавају некадашње магнетско поље мјерењем оријентације магнетских минерала у стијенама, стечене у вријеме њиховог настанка (реманентна магнетизација), а затим користе методе, сличне геомагнетизму, да одреде каква би конфигурација магнетског поља Земље формирала проучавану оријентацију.

Палеомагнетска проучавања дијеле се у неколико грана, у зависности од размјере проучавања:

• Секуларне варијације - изучавају се промене у правцу и интензитету магнетског поља Земље, малих размјера. Сјеверни магнетски пол се константно релативно креће у односу на осу ротације Земље. Магнетизација је вектор, па се и магнетско поље може одредити на основу мерења палеоправаца магнетске деклинације и инклинације, као и палеоинтензитета поља.
• Магнетостратиграфија реверзија - проучава периодичне реверзије поларизације магнетског поља Земље. Реверзије се понављају у неправилним временским интервалима током геолошке хисторије. Трајање и карактеристике ових реверзија одређују се на основу проучавања зона ширења Земљине коре и датирања вулканских стијена.

Палеомагнетска проучавања су могућа због тога што минерали богати жељезом, као што је магнетит, могу да „запамте“ некадашње правце Земљиног магнетског поља. Палеомагнетска својства се у стијенама могу сачувати на три начина.

Минерали, изграђени од жељезних и титанских оксида, у базалту или некој другој магматској стијени, могу сачувати правац магнетског поља Земље, када стијена, током хлађења, достигне Киријеву температуру одређених минерала. Киријева температура магнетита, спинелске групе гвожђе-оксида, је око 580°Ц, док базалт и габро потпуно кристалишу на температурама изнад 900°Ц. Из тог разлога минерална зрна нису оријентирана у правцу магнетског поља Земље. Међутим, у ријетким случајевима, могу сачувати податке о оријентацији овог поља. Податак о оријентацији, сачуван на овај начин, назива се термална реманентна магнетизација (ТРМ). Због сложених реакција оксидације, које се могу догодити током хлађења магматске стијене након кристализације, оријентација магнетског поља Земље није увијек исправно сачувана, нити је то главни вектор магнетизације. Без обзира на то, подаци се доста добро чувају у базалтима у оцеанској кори, и били су најзначајнији подаци у развијању теорије о ширењу оцеанског дна, што је дио теорије тектонике плоча. ТРМ такођер може бити сачувана у пећима за сушење грнчарије, огњиштима, и сагорјелим зградама од цигала. Дисциплина, заснована на проучавању термореманентне магнетизације археолошких материјала, назива се археомагнетско датирање.

У потпуно другачијем процесу, магнетска зрна у седиментима могу да се усмере у правцу магнетског поља, током или нешто након депозиције. Овај процес познат је као детритична реманентна магнетизација (ДРМ). Ако је магнетизација стечена током депозиције зрна, резултат је депозициона детритична реманентна магнетизација (дДРМ). Ако је магнетизација стечена након депозиције, она се назива пост-депозициона детритична реманентна магнетизација (пДРМ).

У трећем процесу, магнетска зрна могу бити депонирана из покретног раствора, или да буду формирана током кемијских реакција, или могу сачувати правац магнетског поља у време формирања минерала. Тада се каже да је правац поља сачуван процесом кемијске реманентне магнетизације (ХРМ). Минерал, који на овај начин може да сачува карактеристике поља, обично је хематит, још један од оксида жељеза. Кластичне седиментне стијене (као што је пешчар), које могу бити црвене због садржаја хематита, који се формира током или након дијагенезе седимента, могу садржати корисне податке кемијске реманентне магнетизације, и магнетостратиграфија може бити заснована на овим подацима.

Палеомагнетски докази, и реверзије и померање полова, били су кључни и доказивању теорија о кретању континената и тектонике плоча, током шездесетих и седамдесетих година 20. вијека. Палеомагнетски докази се користе у одређивању времена настанка неких стијена, као и приликом реконструкције деформацијске хисторије дијелова Земљине коре.

Магнетостратиграфија се често употребљава за одређивање старости налазишта фосила биљака и животиња, као и хоминида.

Палеомагнетска проучавања се комбинују са геохронолошким методама, за одређивање апсолутне старости стијена, у којима је записана магнетска хисторија. За магматске стијене, као што је базалт, обично се користе методе калијум-аргон и аргон-аргон.

1. Губбинс D., Херреро-Бервера Е. 2007. Енцyцлопедиа оф Геомагнетисм анд Палеомагнетисм. Дордрецхт: Спрингер
2. Ланза Р., Мелони А. 2006. Тхе Еартх’с магнетисм – Ан интродуцтион фор геологистс. Берлин: Спрингер
3. Лоwрие W. 2007. Фундаменталс оф Геопхyсицс. Неw Yорк: Цамбридге Университy Пресс
4. Старчевић M., Ђорђевић А. 1998. Основе геофизике 2. Београд: Универзитет у Београду

Палеомагнетизам на Wикимедијиној остави