The magnetinės uolienos o uolienų magnetizmas yra susijęs su mineralų magnetizmu, kuris turi didelę reikšmę magnetinių geofizinių tyrinėjimų metodų supratimui. Dauguma uolienų formuojančių mineralų pasižymi labai mažu magnetiniu jautrumu, o uolienų magnetinės savybės yra ta, kad juose esančių magnetinių mineralų dalis paprastai yra nedidelė. Tik dvi geocheminės grupės aprūpina uolienas šiais mineralais ir magnetizmu.
Šiame straipsnyje papasakosime viską, ką reikia žinoti apie magnetines uolienas, jų mineralų magnetizmo ypatybes.
Kas yra magnetinės uolienos
Geležies-titano-deguonies grupėje yra kietų daugelio magnetinių mineralų tirpalų, pradedant magnetitu (Fe3O4) ir baigiant ulvöspineliu (Fe2TiO4). Kitas dažnas geležies oksido hematito (Fe2O3) tipas yra antiferomagnetinis, todėl nesukelia magnetinių anomalijų. Geležies-sieros bazė suteikia magnetinio mineralo pirotito (FeS1 + x, 0 kurios Curie temperatūra yra 578 °C.
Nors magnetito dalelių dydis, forma ir pasiskirstymas uolienoje turės įtakos jos magnetinėms savybėms, tikslinga klasifikuoti uolienos magnetinį elgesį pagal bendrą magnetito kiekį.
Magnetinių uolienų rūšys
Dėl santykinai didelio magnetito kiekio pagrindinės magminės uolienos dažnai yra magnetinės uolienos. Magnetito dalis magminėse uolienose mažėja didėjant rūgštingumui, todėl nors rūgštinės magminės uolienos pasižymi skirtingomis magnetinėmis savybėmis, jų magnetinės savybės dažniausiai yra žemesnės nei bazinių uolienų.
Metamorfinių uolienų magnetinės charakteristikos taip pat skiriasi. Jei dalinis deguonies slėgis yra mažas, magnetitas bus reabsorbuojamas, o geležis ir deguonis susijungs su kitomis mineralinėmis fazėmis, didėjant metamorfizmo laipsniui. Tačiau dėl gana didelio deguonies dalinio slėgio gali susidaryti magnetitas, kuris metamorfinėje reakcijoje veikia kaip pagalbinis mineralas.
Apskritai, magnetito kiekis ir magnetinis uolienų jautrumas labai skiriasi, o įvairios litologijos gali labai sutapti. Kada magnetinės anomalijos stebimos nuosėdomis padengtose vietose, anomalijas dažniausiai sukelia požeminės magminės uolienos arba metamorfiniai rūsiai arba įkyrios nuosėdos.
Dažniausios magnetinių anomalijų priežastys yra užtvankos, lūžiai, raukšlės arba sutrumpėjimai ir lavos srautai, daugybė pagrindinių įsiskverbimų, metamorfinės rūsio uolienos ir magnetito rūdos kūnai. Magnetinės anomalijos dydis svyruoja nuo dešimčių nT giliame metamorfiniame rūsyje iki šimtų nT pagrindiniame intruziniame kūne, o magnetito mineralų dydis gali siekti kelis tūkstančius nT.
Magnetinis laukas ir svarba
Po trejų metų duomenų rinkimo iki šiol jis buvo paskelbtas aukščiausios raiškos Žemės litosferos magnetinio lauko žemėlapis. Duomenų rinkinyje naudojama nauja modeliavimo technika, skirta ESA Swarm palydovo matavimų rezultatams sujungti su istoriniais Vokietijos CHAMP palydovo duomenimis, leidžiančiais mokslininkams išgauti mažyčius magnetinius signalus iš išorinių Žemės sluoksnių. Raudona žymi sritis, kuriose litosferos magnetinis laukas yra teigiamas, o mėlyna – sritis, kuriose litosferos magnetinis laukas yra neigiamas.
ESA Swarm misijos vadovė Rune Floberghagen pareiškime sakė: „Nelengva suprasti mūsų pagrindinės žvaigždės plutą. Negalime juo paprasčiausiai įvertinti jo struktūrą, sudėtį ir istoriją.. Matavimai iš kosmoso yra labai vertingi, nes jie apibūdina standaus mūsų planetos apvalkalo magnetinę struktūrą.
Šią savaitę Kanadoje vykusioje spiečių mokslo konferencijoje naujasis žemėlapis parodė išsamius lauko pokyčius, tiksliau nei ankstesnės palydovinės rekonstrukcijos, kurias sukėlė geologinė žemės plutos struktūra.
Viena iš anomalijų įvyko Centrinėje Afrikos Respublikoje, kurios centras yra Bangis, kur magnetinis laukas yra žymiai ryškesnis ir stipresnis. Šios anomalijos priežastis kol kas nėra aiški, tačiau kai kurie mokslininkai spėja, kad gali buvo meteorito smūgio prieš daugiau nei 540 milijonų metų rezultatas.
Magnetinis laukas yra nuolatinio srauto būsenoje. Magnetinė šiaurė ir poliškumas pasislenka kas kelis šimtus tūkstančių metų, todėl kompasas nukreiptas į pietus, o ne į šiaurę.
Magnetiniai poliai
Kai vulkaninė veikla sukuria naują plutą, daugiausia palei jūros dugną, sustingusios magmos mineralai, turintys daug geležies, bus nukreipti į magnetinę šiaurę, taip užfiksuodami magnetinio lauko „momentinį vaizdą“, randamą uolienai atvėstant.
Laikui bėgant magnetiniams poliams judant pirmyn ir atgal, sukietėję mineralai sudaro „kraštelius“ jūros dugne ir pateikia Žemės magnetinės istorijos įrašą. Naujausias „Swarm“ žemėlapis suteikia mums precedento neturinčią juostų, susijusių su plokščių tektonika, atspindinčią nuo kalnagūbrio vandenyno viduryje, apžvalgą.
„Šios magnetinės juostos yra magnetinio poliaus apsisukimo įrodymas, o magnetinio pėdsako jūros dugne analizė gali atkurti praeities branduolio magnetinio lauko pokyčius. Jie taip pat padeda tirti plokščių tektoniką“, – sakė Dhananjay Ravat iš Kentukio universiteto.
Naujasis žemėlapis apibrėžia magnetinio lauko charakteristikas iki maždaug 250 kilometrų ilgio ir padės ištirti Žemės litosferos geologiją bei temperatūrą.
Magnetinės uolienos taip pat svarbios magnetinių uolienų požiūriu. Ir būtina atsižvelgti į tai, kad žemės viduje yra daug geležies.
Tikiuosi, kad turėdami šią informaciją galėsite daugiau sužinoti apie magnetines uolienas, jų svarbą ir žemės magnetinį polių.