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Erdmagnetfeld

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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).

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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°

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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)

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Ursache

Konvektionsströme im äußeren Erdkern: besteht großteils aus flüssigem Eisen → elektrisch leitfähig + schwaches Ausgangsmagnetfeld

→ Induktion (Geodynamo)

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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.

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Magnetisierbarkeit

(Magnetische Suszeptibilität)

M: Magnetisierung

χm: magnetische Suszeptibilität

H: magnetische Feldstärke

M = χm·H

Diamagnetismus: χm= –10-5

Paramagnetismus: χm= +10-4

Ferromagnetismus:χm= +10-1

(z.B. Magnetit: Fe3O4; Tc≈ 580°C)

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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

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Sedimentationsmagnetisierung

(detrital remanent magnetization, DRM)

Magnetitkörner werden eingeregelt sedimentiert(langsame Sedimentation nötig)

Vorsicht: längliche Körner können durch Fließrichtung eingeregelt werden

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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.

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Magnetostratigraphie:

Umpolung des Erdmagnetfeldes in unregelmäßigen Abständen + Geochronologie

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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

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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

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Paläomagnetismus

  • Benötigte Daten:
  • Koordinaten der Probenlokalität
  • Alter des Gesteins → Referenzpol
  • Schichtfallen → Rückrotation, Faltentest
  • Inklination & Deklination des „eingefrorenen“ Magnetfeldes
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Scheinbarer Polwanderpfad

Rekonstruktion der Plattenbewegung

von Gondwana (Kambrium-Perm)

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