Kysymys:
Kuinka paleomagneettiset napaisuudet määritetään?
hugovdberg
2014-04-17 01:52:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Magnetostratigrafisissa lokeissa eri kroonit erotetaan joko normaalilla tai päinvastaisella napaisuudella, magneettisen pohjoisnavan ollessa maantieteellisessä pohjois- ja etelänavassa.

Kuinka ja miksi nämä napaisuudet voidaan määrittää? Huomaa, että en pidä kiinni magneettisuuden kvantummekaanisista syistä, mutta kuinka kivet tallentavat magneettisen suunnan ja miten nämä tiedot voidaan myöhemmin noutaa kivestä.

Ovatko nämä [napaisuuskronit] (https://fi.wikipedia.org/wiki/Polarity_chron)? (Ei ollenkaan minun kenttäni ...)
kyllä, he ovat, ajanjakso on yleensä stratigrafinen aikaväli selvästi tunnistettavissa olevien tapahtumien, kuten napaisuusinversioiden, välillä.
Kaksi vastused:
#1
+7
Pont
2014-04-17 12:10:12 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Tämä on iso kysymys: se tarkoittaa lähinnä "miten me teemme paleomagnetismia"? Yritän antaa lyhyen yleiskatsauksen ja linkit tarkempiin selityksiin. Keskityn myös "miten" -ominaisuuteen ja jätän "miksi" jonkun muun tehtäväksi (ehkä se olisi parasta jakaa erilliseen kysymykseen?). Geomagneettisen kentän tallentamiseen tarvitaan kolme asiaa:

  1. ferromagneettinen mineraali - eli sellainen, joka voidaan magnetisoida kuin kompassineula.
  2. Tilanne, jossa jyvät Tämän mineraalin magnetoituminen voi olla kohdakkain maapallon kentän kanssa.
  3. Tapahtuma, joka lukitsee magnetoinnin paikalleen, kun se on kohdistettu.

On yllättävän monta tapaa että (2) ja (3) voi tapahtua, mutta tähän vastaukseen kuvaan vain kaksi, jotka ovat yleensä hyödyllisimpiä: terminen remanenttimagnetisaatio (TRM) ja kerrostumismagnetisoituminen (DRM).

Terminen remanenttimagnetoituminen aiheutuu, kun kivi jäähtyy kuumasta (usein sulasta) tilasta. Täällä (2) tapahtuu, koska tietyn lämpötilan, jota kutsutaan estolämpötilaksi , yläpuolella mineraalin magnetoituminen kykenee muuttumaan vapaasti kohdistumaan maan magneettikenttään. Kiven jäähtyessä magnetoitumisen on vaikeampi kohdistaa ja lopulta se lukkiutuu paikalleen.

Sedimenteissä tapahtuu kerrostumatonta remanenttimagnetoitumista, joka indusoituu, kun magneettimineraalin jyvät putoavat vesipatsaan läpi ja laskeudu merenpohjaan (tai järven pohjaan). Kun jyvät ovat vesipatsaassa, jyvät voivat liikkua vapaasti ja kohdistaa itsensä geomagneettisen kentän kanssa. Kun ne ovat pohjassa, ne hautautuvat vähitellen useampaan sedimenttikerrokseen, mikä vahvistaa alkuperäisen suunnan.

Tallennetun kentän palauttaminen kivikappaleesta on periaatteessa hyvin yksinkertaista: tallennat kiven suunnan, leikataan tai porataan sen nykytilanteesta ja mitataan sen magneettikenttä laboratorion magnetometrillä. Ihanteellisessa maailmassa mittaamasi kenttä vastaa maapallon magneettikenttää kiven muodostuessa. Käytännössä se on harvoin niin yksinkertaista, ja sinun on ehkä käytettävä lämpökäsittelyä tai vaihtokentän magneettisuutta "irrottaa" heikommat magnetisaatiot, jotka on kerrostettu alkuperäisen magnetoinnin päälle vuosien varrella.

Tämä vastaus on karkea yksinkertaistaminen ja käsittelee paljon teoriaa, käytännön yksityiskohtia ja mahdollisia komplikaatioita. Lisää syvällisyyttä varten haluaisin ohjata sinut kahteen erinomaiseen oppikirjaan, jotka (kirjoittajiensa suurenmoisuuden ansiosta) ovat vapaasti saatavilla verkossa:

Tauxe, L., Banerjee, SK, Butler, RF ja van der Voo , R. (2014). Essentials of Paleomagnetism , kolmas verkkopainos. http://earthref.org/MAGIC/books/Tauxe/Essentials/ (katsottu 17.4.2014)

Butler, R. F., (2004). Paleomagnetismi: magneettiset alueet geologisille alueille . sähköinen painos. http://www.geo.arizona.edu/Paleomag/book/ (katsottu 17.4.2014)

Tauxe ym. (2014) on uudempi ja laajempi; Butler (2004) on elektroninen uusintapainos vuoden 1992 kirjasta, mutta se on silti erinomainen esittelyteos ja tarjoaa (mielestäni) hieman lempeämmän johdannon kuin Tauxe et ai. (2014). (Vaikka monia edistysaskeleita on tehty vuodesta 1992 lähtien, perusteoria ja -tekniikat eivät ole muuttuneet.)

Jos olet kiinnostunut tekniikan tosiasiallisesta käytöstä, voit tarkastella seuraavaa:

Richter, C., Acton, G., Endris, C. ja Radsted, M. (2007). Käsikirja aluksen paleomagnetisteille . ODP: n tekninen huomautus 34, Texas A&M University, College Station, Texas, USA: Ocean Drilling Program. http://www-odp.tamu.edu/publications/tnotes/tn34/TNOTE_34.PDF (katsottu 17.4.2014)

Luulen, että vastasit hyvin miksi-kysymykseen, en ollut ensinnäkin fyysisten / kvantummekaanisten syiden takia magnetismille, mutta miksi kivet voivat tallentaa magneettisen suuntautumisen seurauksena. Muokkaa kysymystäni selkeyden vuoksi.
#2
+6
hugovdberg
2014-04-17 01:52:54 UTC
view on stackexchange narkive permalink

Pallomagneettisen kentän rekisteröivät aluksi mineraalit magneettisella dipolilla, joka on rivissä ympäröivän magneettikentän kanssa niin kauan kuin lämpötila on ns. Curie-pisteen yläpuolella. Kun nämä mineraalit jäähtyvät tämän lämpötilan alapuolelle, dipoli 'jäädytetään' ja kiinnitetään, kunnes mineraali altistuu jälleen korkeammalle lämpötilalle. Eri mineraalien Curie-piste on eri lämpötiloissa, joten löydät harvoin kallion, jolla on yksi paleomagneettinen suuntaus.

Tämän suuntauksen mittaamiseksi myöhemmin useimmiten kivestä porataan näytesydämiä, tallentamalla huolellisesti alkuperäinen ytimen suunta ja analysoidaan magnetometrillä. Tämä laite on suojattu ympäröiviltä magneettikentiltä, ​​jotka ovat aina vahvempia kuin näytteeseen tallennettu magneettinen dipoli. Joko kuumentamalla näytettä tai altistamalla se sähkömagneettiselle kentälle, näytteessä oleva magneettikenttä havaitaan.

Tämän määrityksen jälkeen on rekonstruoitava huolellisesti näytteen paleoorientaatio magneettikentän sieppauksen yhteydessä, rekonstruoimalla näytteen tektoninen historia, johon voi sisältyä alueellinen taittaminen tai rikkoutuminen tai levyjen pyöriminen.

Pari pieniä korjauksia: dipoli jäädytetään yleensä ei Curie-pisteessä, vaan alhaisemmassa lämpötilassa, jota kutsutaan estolämpötilaksi - [lisätietoja täältä] (http://earthref.org/MAGIC/books/Tauxe/ Essentials / WebBook3ch7.html # x9-590007.4). Lisäksi, vaikka lämmitys ja vaihtelukentän käsittely ovat tavanomaisia ​​laboratoriokäytäntöjä, niitä ei käytetä näytteen magnetoinnin havaitsemiseen - pikemminkin niitä käytetään näytteen demagnetisoimiseksi osittain ennen jäljellä olevan magnetoinnin mittaamista magnetometrissä.


Tämä Q & A käännettiin automaattisesti englanniksi.Alkuperäinen sisältö on saatavilla stackexchange-palvelussa, jota kiitämme cc by-sa 3.0-lisenssistä, jolla sitä jaetaan.
Loading...