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 = χm·HM: Magnetisierung

χm: magnetische Suszeptibilität

H: magnetische Feldstärke

Diamagnetismus: χm= –10-5

Paramagnetismus: χm= +10-4

Ferromagnetismus: χm= +10-1

(z.B. Magnetit: Fe3O4; Tc≈ 580°C)

Gestein/Mineral χm

Sediment 0 - 5·10-4

Granit 10-5 - 10-2

Basalt, Gabbro 1.5·10-3 - 9·10-2

Magnetkies 10-3 - 10-1

Hämatit 4.2·10-4 - 10-2

Magnetit 3 - 15

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

15

Paläomagnetismus Rekonstruktion von Plattenbewegungen

Inklination (Neigung gegen die Horizontale)

→ Breitenlage der ProbeDeklination (Abweichung von Nordrichtung)

→ Rotation um vertikale Achse

Aber: Polwanderung → Magnetischer Pol zur

Zeit der Ablagerung dient als Referenzpol

Paläomagnetismus

Benötigte Daten:

•Koordinaten der Probenlokalität

•Alter des Gesteins → Referenzpol

•Schichtfallen → Rückrotation, Faltentest

•Inklination & Deklination des „eingefrorenen“ Magnetfeldes

Scheinbarer Polwanderpfad Rekonstruktion der Plattenbewegungvon Gondwana (Kambrium-Perm)