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Erdmagnetfeld Rotationsachse ≠ Dipolachse Inklination: Winkel zwischen Magnetfeldlinie und Erdoberfläche Deklination: Abweichung der Kompassnadel (magnetisch Nord) von der geographischen Nordrichtung Magnetischer Nordpol wandert derzeit mit 90 m/Tag bzw. 30 km/Jahr (Säkularvariation) 11° Änderung der Orientierung des Dipolfeldes der Erde Erdmagnetfeld Rotationsachse ≠ Dipolachse Inklination: Winkel zwischen Magnetfeldlinie und Erdoberfläche Deklination: Abweichung der Kompassnadel (magnetisch Nord) von der geographischen Nordrichtung Magnetischer Nordpol wandert derzeit mit 90 m/Tag bzw. 30 km/Jahr (Säkularvariation) Ursache Konvektionsströme im äußeren Erdkern: besteht großteils aus flüssigem Eisen → elektrisch leitfähig + schwaches Ausgangsmagnetfeld → Induktion (Geodynamo) Magnetismus von Festkörpern Diamagnetismus: Abschwächung des Magnetfeldes einer Substanz wenn ein äußeres Magnetfeld angelegt wird. Paramagnetismus: Verstärkung des Magnetfeldes einer Substanz durch Ausrichten des inneren Magnetfeldes parallel zum äußeren. Verschwindet nach Entfernen des äußeren Feldes. Ferromagnetismus („normaler“ Magnetismus): Bereiche mit parallel ausgerichteten magnetischen Teilchen (Weissche Bezirke) → Gleichrichtung durch äußeres Magnetfeld. Verschwindet erst nach Erhitzen über Curie-Temperatur Tc. Magnetisierbarkeit (Magnetische Suszeptibilität) M: Magnetisierung χm: magnetische Suszeptibilität H: magnetische Feldstärke M = χm·H Gestein/Mineral χm Sediment 0 - 5·10-4 Granit Basalt, Gabbro Magnetkies Hämatit Magnetit 10-5 - 10-2 1.5·10-3 - 9·10-2 10-3 - 10-1 4.2·10-4 - 10-2 3 - 15 Diamagnetismus: Paramagnetismus: Ferromagnetismus: χm= –10-5 χm= +10-4 χm= +10-1 (z.B. Magnetit: Fe3O4; Tc≈ 580°C) Thermoremanente Magnetisierung (TRM) Lava: ferromagnetische Minerale sind oberhalb der Curie-Temperatur paramagnetisch. Ausrichtung des magnetischen Feldes des Minerals parallel zum Erdmagnetfeld. Abkühlung unter Curie-Temperatur → Feld der magnetisierten Minerale parallel zum Magnetfeld der Erde zum Zeitpunkt der Unterschreitung der Curie Temperatur Sedimentationsmagnetisierung (detrital remanent magnetization, DRM) Magnetitkörner werden eingeregelt sedimentiert (langsame Sedimentation nötig) Vorsicht: längliche Körner können durch Fließrichtung eingeregelt werden Chemisch Remanente Magnetisierung (Chemical Remanent Magnetisation), CRM) Kristallwachstum in Sedimenten durch Ausfällung Magnetische Domänen regeln sich bei der Entstehung in das Erdmagnetfeld ein. Wichtig für paläomagnetische Untersuchungen in eisenreichen kontinentalen Sedimenten. Magnetostratigraphie: Umpolung des Erdmagnetfeldes in unregelmäßigen Abständen + Geochronologie Umpolungsmuster des Ozeanbodens → charakteristische Abfolge für bestimmte Zeitabschnitte: Referenzmuster für Vergleich mit Mustern aus Gesteinen unbekannten Alters (Vasiliev et al., 2005) GPTS: Geomagnetic Polarity Time Scale EC/SC: Alterseinteilung in den Ost-/Südkarpaten MED: Zeitskala für den Mittelmeerraum Paläomagnetismus Rekonstruktion von Plattenbewegungen Inklination (Neigung gegen die Horizontale) → Breitenlage der Probe Deklination (Abweichung von Nordrichtung) → Rotation um vertikale Achse Aber: Polwanderung → Magnetischer Pol zur Zeit der Ablagerung dient als Referenzpol 15 Paläomagnetismus Benötigte Daten: •Koordinaten der Probenlokalität •Alter des Gesteins → Referenzpol •Schichtfallen → Rückrotation, Faltentest •Inklination & Deklination des „eingefrorenen“ Magnetfeldes Scheinbarer Polwanderpfad Rekonstruktion der Plattenbewegung von Gondwana (Kambrium-Perm)
