ο μαγνητικά πετρώματα και ο μαγνητισμός των πετρωμάτων σχετίζονται με τον μαγνητισμό των ορυκτών, ο οποίος έχει μεγάλη σημασία για την κατανόηση των μεθόδων μαγνητικής γεωφυσικής εξερεύνησης. Τα περισσότερα ορυκτά που σχηματίζουν πετρώματα παρουσιάζουν πολύ χαμηλή μαγνητική επιδεκτικότητα και ο λόγος που τα πετρώματα είναι μαγνητικά είναι ότι η αναλογία των μαγνητικών ορυκτών που περιέχουν είναι συνήθως μικρή. Μόνο δύο γεωχημικές ομάδες παρέχουν στα πετρώματα αυτά τα ορυκτά και μαγνητισμό.
Σε αυτό το άρθρο, θα σας πούμε όλα όσα πρέπει να γνωρίζετε για τα μαγνητικά πετρώματα, τα χαρακτηριστικά τους και τον μαγνητισμό των ορυκτών.
Τι είναι τα μαγνητικά πετρώματα
Η ομάδα σιδήρου-τιτανίου-οξυγόνου έχει στερεά διαλύματα ενός αριθμού μαγνητικών ορυκτών που κυμαίνονται από μαγνητίτη (Fe3O4) έως ulvöspinel (Fe2TiO4). Ένας άλλος κοινός τύπος αιματίτη οξειδίου του σιδήρου (Fe2O3) είναι αντισιδηρομαγνητικός και επομένως δεν προκαλεί μαγνητικές ανωμαλίες. Η βάση σιδήρου-θείου παρέχει τον μαγνητικό ορυκτό πυρροτίτη (FeS1 + x, 0 που έχει θερμοκρασία Κιουρί 578 °C.
Αν και το μέγεθος, το σχήμα και η κατανομή των σωματιδίων μαγνητίτη στο βράχο θα επηρεάσει τις μαγνητικές του ιδιότητες, είναι λογικό να ταξινομηθεί η μαγνητική συμπεριφορά του πετρώματος με βάση τη συνολική περιεκτικότητά του σε μαγνητίτη. Για να μάθετε περισσότερα σχετικά με το σχηματισμό αυτών των πετρωμάτων και την επίδρασή τους στο Μετατόπιση των ηπείρων, μπορείτε να εξερευνήσετε το θέμα των χαρακτηριστικών των μαγνητικών πετρωμάτων.
Τύποι μαγνητικών πετρωμάτων
Λόγω της σχετικά υψηλής περιεκτικότητάς τους σε μαγνητίτη, τα βασικά πυριγενή πετρώματα είναι συνήθως μαγνητικά πετρώματα. Η αναλογία του μαγνητίτη στα πυριγενή πετρώματα μειώνεται με την αύξηση της οξύτητας, επομένως, παρόλο που τα όξινα πυριγενή πετρώματα έχουν διαφορετικές μαγνητικές ιδιότητες, οι μαγνητικές τους ιδιότητες είναι συνήθως χαμηλότερες από αυτές των βασικών πετρωμάτων. Για να κατανοήσετε καλύτερα αυτές τις παραλλαγές, μπορείτε να συμβουλευτείτε πληροφορίες σχετικά με το μαγνητικό πεδίο της Γης και την επίδρασή του σε διαφορετικούς τύπους πετρωμάτων.
Τα μαγνητικά χαρακτηριστικά των μεταμορφωμένων πετρωμάτων είναι επίσης μεταβλητά. Εάν η μερική πίεση του οξυγόνου είναι χαμηλή, ο μαγνητίτης θα απορροφηθεί και ο σίδηρος και το οξυγόνο θα συνδυαστούν με άλλες ορυκτές φάσεις καθώς αυξάνεται ο βαθμός μεταμόρφωσης. Ωστόσο, η σχετικά υψηλή μερική πίεση του οξυγόνου μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό μαγνητίτη, ο οποίος δρα ως βοηθητικό ορυκτό στη μεταμορφική αντίδραση. Για να κατανοήσουμε καλύτερα πώς σχετίζεται αυτό το φαινόμενο με το αλλαγή των μαγνητικών πόλων, είναι απαραίτητο.
Σε γενικές γραμμές, η περιεκτικότητα σε μαγνητίτη και η μαγνητική επιδεκτικότητα των πετρωμάτων ποικίλλουν ευρέως και μπορεί να υπάρξει σημαντική επικάλυψη μεταξύ διαφορετικών λιθολογιών. Πότε παρατηρούνται μαγνητικές ανωμαλίες σε περιοχές που καλύπτονται από ιζήματα, Οι ανωμαλίες προκαλούνται γενικά από υποκείμενα πυριγενή πετρώματα ή μεταμορφωμένα υπόγεια ή διεισδυτικά ιζήματα.
Συνήθεις αιτίες μαγνητικών ανωμαλιών περιλαμβάνουν αναχώματα, ρήγματα, πτυχώσεις ή περικοπές και ροές λάβας, μεγάλος αριθμός βασικών εισβολών, μεταμορφωμένα πετρώματα του υπογείου και σώματα μεταλλεύματος μαγνητίτη. Το μέγεθος της μαγνητικής ανωμαλίας κυμαίνεται από δεκάδες nT στο βαθύ μεταμορφωμένο υπόγειο έως εκατοντάδες nT στο βασικό διεισδυτικό σώμα και το μέγεθος των ορυκτών μαγνητίτη μπορεί να φτάσει αρκετές χιλιάδες nT.
Μαγνητικό πεδίο και σημασία
Μετά από τρία χρόνια συλλογής δεδομένων, μέχρι στιγμής έχει δημοσιευτεί ο χωρικός χάρτης υψηλότερης ανάλυσης του λιθοσφαιρικού μαγνητικού πεδίου της Γης. Το σύνολο δεδομένων χρησιμοποιεί μια νέα τεχνική μοντελοποίησης για να συνδυάσει τα αποτελέσματα μετρήσεων από τον δορυφόρο Swarm της ESA με ιστορικά δεδομένα από τον γερμανικό δορυφόρο CHAMP, ο οποίος επιτρέπει στους επιστήμονες να εξάγουν μικροσκοπικά μαγνητικά σήματα από τα εξωτερικά στρώματα της Γης. Το κόκκινο αντιπροσωπεύει περιοχές όπου το λιθοσφαιρικό μαγνητικό πεδίο είναι θετικό και το μπλε αντιπροσωπεύει περιοχές όπου το λιθοσφαιρικό μαγνητικό πεδίο είναι αρνητικό.
Ο αρχηγός της αποστολής Swarm της ESA, Rune Floberghagen, δήλωσε σε μια δήλωση: «Δεν είναι εύκολο να κατανοήσουμε τον φλοιό του γονικού μας αστεριού. Δεν μπορούμε απλώς να το χρησιμοποιήσουμε για να μετρήσουμε τη δομή, τη σύνθεση και την ιστορία του.. Οι μετρήσεις από το διάστημα είναι πολύ πολύτιμες αφού αποτελούν περιγραφή της μαγνητικής δομής του άκαμπτου κελύφους του πλανήτη μας.
Στο συνέδριο Swarm Science Conference στον Καναδά αυτή την εβδομάδα, ο νέος χάρτης έδειξε λεπτομερείς αλλαγές στο πεδίο με μεγαλύτερη ακρίβεια από προηγούμενες ανακατασκευές που βασίζονταν σε δορυφόρους, που προκλήθηκαν από τη γεωλογική δομή του φλοιού της Γης. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τις διακυμάνσεις του μαγνητισμού, μπορείτε να διαβάσετε σχετικά η μαγνητόσφαιρα και πώς επηρεάζει τα χαρακτηριστικά των μαγνητικών πετρωμάτων.
Μία από τις ανωμαλίες σημειώθηκε στην Κεντροαφρικανική Δημοκρατία, με επίκεντρο το Μπανγκούι, όπου το μαγνητικό πεδίο είναι σημαντικά πιο οξύ και ισχυρότερο. Ο λόγος για αυτήν την ανωμαλία δεν είναι ακόμη σαφής, αλλά ορισμένοι επιστήμονες εικάζουν ότι μπορεί είναι το αποτέλεσμα της πρόσκρουσης ενός μετεωρίτη πριν από περισσότερα από 540 εκατομμύρια χρόνια.
Το μαγνητικό πεδίο βρίσκεται σε κατάσταση μόνιμης ροής. Ο μαγνητικός βορράς μετατοπίζεται και η πολικότητα μετατοπίζεται κάθε μερικές εκατοντάδες χιλιάδες χρόνια, έτσι η πυξίδα δείχνει νότια αντί προς βορρά.
Μαγνητικοί πόλοι
Όταν η ηφαιστειακή δραστηριότητα παράγει νέο φλοιό, κυρίως κατά μήκος του πυθμένα της θάλασσας, ορυκτά πλούσια σε σίδηρο σε στερεοποιημένο μάγμα θα στρέφονται στον μαγνητικό Βορρά, συλλαμβάνοντας έτσι το «στιγμιότυπο» του μαγνητικού πεδίου που βρίσκεται όταν ο βράχος ψύχεται.
Καθώς οι μαγνητικοί πόλοι κινούνται εμπρός και πίσω με την πάροδο του χρόνου, Τα στερεοποιημένα ορυκτά σχηματίζουν «κροσίδες» στον πυθμένα της θάλασσας και παρέχουν μια καταγραφή της μαγνητικής ιστορίας της Γης. Ο τελευταίος χάρτης του Swarm μας παρέχει μια άνευ προηγουμένου επισκόπηση των ταινιών που σχετίζονται με την τεκτονική των πλακών, που αντανακλούν την κορυφογραμμή στη μέση του ωκεανού.
«Αυτές οι μαγνητικές ζώνες είναι απόδειξη της αντιστροφής του μαγνητικού πόλου και η ανάλυση του μαγνητικού αποτυπώματος στον βυθό της θάλασσας μπορεί να ανασυνθέσει παλαιότερες αλλαγές στο μαγνητικό πεδίο του πυρήνα. Βοηθούν επίσης στη μελέτη της τεκτονικής πλακών», δήλωσε ο Dhananjay Ravat από το Πανεπιστήμιο του Κεντάκι.
Ο νέος χάρτης ορίζει τα χαρακτηριστικά του μαγνητικού πεδίου μήκους περίπου 250 χιλιομέτρων και θα βοηθήσει στη διερεύνηση της γεωλογίας και της θερμοκρασίας της λιθόσφαιρας της Γης.
Τα πυριγενή πετρώματα είναι επίσης σημαντικά από την άποψη των μαγνητικών πετρωμάτων και πρέπει να έχουμε κατά νου ότι υπάρχει μεγάλη ποσότητα σιδήρου που βρίσκεται στο εσωτερικό της Γης.
