ال الصخور المغناطيسية وترتبط مغناطيسية الصخور بمغناطيسية المعادن ، والتي لها أهمية كبيرة لفهم طرق الاستكشاف الجيوفيزيائي المغناطيسي. تُظهر معظم المعادن المكونة للصخور حساسية مغناطيسية منخفضة جدًا ، والسبب في أن الصخور مغناطيسية هو أن نسبة المعادن المغناطيسية التي تحتوي عليها عادة ما تكون صغيرة. هناك مجموعتان جيوكيميائيتان فقط تزودان الصخور بهذه المعادن والمغناطيسية.
سنخبرك في هذه المقالة بكل ما تحتاج لمعرفته حول الصخور المغناطيسية ، وخصائصها المغناطيسية للمعادن.
ما هي الصخور المغناطيسية
تحتوي مجموعة الحديد-التيتانيوم-الأكسجين على محاليل صلبة لعدد من المعادن المغناطيسية التي تتراوح من أكسيد الحديد الأسود (Fe3O4) إلى أولفوسبينيل (Fe2TiO4). نوع آخر شائع من الهيماتيت أكسيد الحديد (Fe2O3) هو مضاد مغناطيسي وبالتالي لا يسبب تشوهات مغناطيسية. توفر قاعدة الحديد والكبريت المعدن المغناطيسي البيروتيت (FeS1 + x ، 0 التي تبلغ درجة حرارة كوري 578 درجة مئوية.
على الرغم من أن حجم وشكل وتوزيع جسيمات أكسيد الحديد الأسود في الصخر سيؤثر على خصائصه المغناطيسية ، فمن المعقول تصنيف السلوك المغناطيسي للصخرة بناءً على محتواها الكلي من المغنتيت.
أنواع الصخور المغناطيسية
بسبب محتواها العالي نسبيًا من المغنتيت ، غالبًا ما تكون الصخور النارية الأساسية عبارة عن صخور مغناطيسية. تتناقص نسبة المغنتيت في الصخور النارية مع زيادة الحموضة ، لذلك على الرغم من أن الصخور النارية الحمضية لها خصائص مغناطيسية مختلفة ، فإن خواصها المغناطيسية عادة ما تكون أقل من تلك الموجودة في الصخور الأساسية.
الخصائص المغناطيسية للصخور المتحولة متغيرة أيضًا. إذا كان الضغط الجزئي للأكسجين منخفضًا ، فسيتم إعادة امتصاص المغنتيت وسيتحد الحديد والأكسجين مع الأطوار المعدنية الأخرى مع زيادة درجة التحول. ومع ذلك ، يمكن أن يؤدي الضغط الجزئي المرتفع نسبيًا للأكسجين إلى تكوين أكسيد الحديد الأسود ، والذي يعمل كمعدن مساعد في التفاعل المتحول.
بشكل عام ، يختلف محتوى المغنتيت والقابلية المغناطيسية للصخور على نطاق واسع ، ويمكن أن يكون هناك تداخل كبير بين الصخور المختلفة. متي لوحظ وجود شذوذ مغناطيسي في المناطق المغطاة بالرواسب ، تحدث الشذوذات عمومًا بسبب الصخور النارية الكامنة أو الطوابق السفلية المتحولة أو الرواسب المتطفلة.
تشمل الأسباب الشائعة للشذوذ المغناطيسي السدود ، والصدوع ، والطيات أو الاقتطاع وتدفق الحمم البركانية ، وعدد كبير من التدخلات الأساسية ، والصخور القاعدية المتحولة ، وأجسام خام المغنتيت. يتراوح حجم الشذوذ المغناطيسي من عشرات nT في الطابق السفلي المتحول العميق إلى مئات nT في الجسم التدخلي الأساسي ، ويمكن أن يصل حجم معادن المغنتيت إلى عدة آلاف من nT.
المجال المغناطيسي وأهميته
بعد ثلاث سنوات من جمع البيانات ، تم نشرها حتى الآن أعلى خريطة مكانية دقة للمجال المغناطيسي للغلاف الصخري للأرض. تستخدم مجموعة البيانات تقنية نمذجة جديدة لدمج نتائج القياس من القمر الصناعي Swarm التابع لوكالة الفضاء الأوروبية مع البيانات التاريخية من القمر الصناعي الألماني CHAMP ، والذي يسمح للعلماء باستخراج إشارات مغناطيسية صغيرة من الطبقات الخارجية للأرض. يمثل اللون الأحمر المناطق التي يكون فيها المجال المغناطيسي للغلاف الصخري موجبًا ويمثل اللون الأزرق المناطق التي يكون فيها المجال المغناطيسي للغلاف الصخري سالبًا.
قال قائد مهمة Swarm في ESA ، رون فلوبرغاجين ، في بيان: "ليس من السهل فهم قشرة نجمنا الأم. لا يمكننا ببساطة استخدامه لقياس بنيته وتكوينه وتاريخه.. تعتبر القياسات من الفضاء ذات قيمة كبيرة لأنها وصف للبنية المغناطيسية للقشرة الصلبة لكوكبنا.
في مؤتمر Swarm Science في كندا هذا الأسبوع ، أظهرت الخريطة الجديدة تغييرات مفصلة في المجال بدقة أكبر من عمليات إعادة البناء السابقة القائمة على الأقمار الصناعية ، والتي نتجت عن البنية الجيولوجية في القشرة الأرضية.
حدثت إحدى الحالات الشاذة في جمهورية إفريقيا الوسطى ، المتمركزة في بانغي ، حيث يكون المجال المغناطيسي أكثر حدة وأقوى بشكل ملحوظ. لم يتضح سبب هذا الشذوذ بعد ، لكن بعض العلماء يتوقعون أنه قد يكون كذلك تكون نتيجة تأثير نيزك منذ أكثر من 540 مليون سنة.
المجال المغناطيسي في حالة تدفق دائم. تحولات الشمال المغناطيسية وتغيير القطبية كل بضع مئات الآلاف من السنين ، لذلك تشير البوصلة إلى الجنوب بدلاً من الشمال.
أقطاب مغناطيسية
عندما ينتج عن النشاط البركاني قشرة جديدة ، بشكل أساسي على طول قاع البحر ، فإن المعادن الغنية بالحديد في الصهارة الصلبة ستواجه الشمال المغناطيسي ، وبالتالي تلتقط "لقطة" للحقل المغناطيسي الذي تم العثور عليه عندما تبرد الصخور.
عندما تتحرك الأقطاب المغناطيسية ذهابًا وإيابًا بمرور الوقت ، تشكل المعادن المجمدة "أطرافًا" في قاع البحر وتوفر سجلًا للتاريخ المغناطيسي للأرض. توفر لنا أحدث خريطة لـ Swarm نظرة عامة غير مسبوقة على الشرائط المرتبطة بتكتونية الصفائح ، والتي تنعكس على التلال في وسط المحيط.
"هذه النطاقات المغناطيسية هي دليل على انعكاس القطب المغناطيسي ، ويمكن لتحليل البصمة المغناطيسية في قاع البحر إعادة بناء التغييرات السابقة في المجال المغناطيسي للنواة. وقال دانانجاي رافات من جامعة كنتاكي: "إنها تساعد أيضًا في دراسة الصفائح التكتونية".
تحدد الخريطة الجديدة خصائص المجال المغناطيسي يصل طوله إلى ما يقرب من 250 كيلومترًا وسيساعد في استكشاف جيولوجيا ودرجة حرارة الغلاف الصخري للأرض.
الصخور البركانية مهمة أيضًا من وجهة نظر الصخور المغناطيسية. ومن الضروري مراعاة أنه يوجد في باطن الأرض كمية كبيرة من الحديد.
آمل أن تتمكن من خلال هذه المعلومات من معرفة المزيد عن الصخور المغناطيسية وأهميتها والقطب المغناطيسي للأرض.