Description
Dieses Lehrbuch behandelt die Methoden der Palomagnetik fachgebietsbergreifend. Die geowissenschaftlich ausgerichtete Anwendung basiert auf den Grundlagen des Gesteinsmagnetismus, soweit sie fr palomagnetische Arbeiten wichtig sind. Der Leser wird mit den verschiedenen Labor- und Meverfahren, Anwendungsmglichkeiten und Grenzen der Methode vertraut gemacht, um zu einer eigenen Einschtzung der Anwendbarkeit zu gelangen. Theoretische Grundlagen werden mit geologischen und archologischen Fragestellungen verknpft, die von der Untersuchung einzelner Gesteinsproben oder Fundstcke bis hin zur Diskussion der Kontinentaldrift reichen. Eine ausfhrliche Bibliographie vervollstndigt diese leicht verstndlich geschriebene Einfhrung fr Wissenschaftler aller geowissenschaftlichen Teildisziplinen. 1 Einleitung.- 1.1 Definition von Palo- und Archomagnetismus.- 1.2 Einordnung der Methoden innerhalb der Geophysik.- 1.3 Aussagemglichkeiten ber den frheren Zustand der Erde.- 1.4 Wechselbeziehungen mit Nachbardisziplinen.- 1.5 Masysteme, Einheiten.- 2 Methodische Grundlagen.- 2.1 Eigenschaften und Ursprung des Erdmagnetfeldes.- 2.1.1 Definition der Kenngren des Erdmagnetfeldes X,Y,H,Z,F,D,I und ihre Verknpfungen.- 2.1.2 Ideales und reales Erdmagnetfeld.- 2.1.3 Nichtdipolanteile in Raum und Zeit (Skularvariation).- 2.1.4 Kugelfunktionsentwicklung und zeitliche nderungen der Feldgren.- 2.1.5 Theorien zum Ursprung des erdmagnetischen Feldes.- 2.2 Gesteinsmagnetische Grundlagen.- 2.2.1 Diamagnetismus, Paramagnetismus, Ferromagnetismus, Antiferromagnetismus und Ferrimagnetismus.- 2.2.1.1 Definition der Magnetisierung und des Diamagnetismus.- 2.2.1.2 Paramagnetismus.- 2.2.1.3 Ferromagnetismus.- 2.2.1.4 Antiferromagnetismus.- 2.2.1.5 Ferrimagnetismus.- 2.2.2 Definition magnetischer Kenngren (k,Hc,Js,..) der Ferro(i)magnetika.- 2.2.3 Anisotropie der Suszeptibilitt.- 2.2.4 Selbstentmagnetisierung und magnetische Brechung.- 2.2.5 Kristallanisotropie und Magnetostriktion.- 2.2.6 SD-PSD-MD-Teilchen und ihre typischen Eigenschaften und Unterscheidungsmerkmale.- 2.3 Magnetische und strukturelle Eigenschaften natrlicher Ferrite.- 2.3.1 Magnetit.- 2.3.2 Ternres System (FeO-TiO2-Fe2O3) und die Mischreihe der Titanomagnetite.- 2.3.3 Hmatit und Maghemit.- 2.3.4 Mischreihe der Hmo-Ilmenite.- 2.3.5 Nichtstchiometrische Minerale im ternren System der Ti-Oxide, Titanomaghemite.- 2.3.6 Pyrrhotit und Greigit.- 2.3.7 Goethit.- 2.3.8 Methoden zur Identifikation von ferro(i)magnetischen Mineralphasen.- 2.4 Die Typen der remanenten Magnetisierung und ihre spezifischen Eigenschaften.- 2.4.1 Natrliche remanente Magnetisierung NRM.- 2.4.2 Thermoremanente Magnetisierung TRM.- 2.4.3 Partielle thermoremanente Magnetisierung PTRM.- 2.4.4 Chemische Remanenz CRM.- 2.4.5 Sedimentationsremanenz DRM.- 2.4.6 Postsedimentationsremanenz PDDRM.- 2.4.7 Piezoremanenz PRM.- 2.4.8 Viskose Remanenz VRM.- 2.4.9 Isothermale Remanenz IRM.- 2.4.10 Charakteristische Remanenz ChRM.- 2.4.11 Anhysteretische Remanenz ARM.- 2.4.12 Selbstumkehr einer remanenten Magnetisierung.- 2.4.13 Andere Remanenztypen.- 2.5 Typische magnetische Eigenschaften verschiedener Gesteine und archologischer Materialien.- 2.5.1 Basalte und andere Ergugesteine.- 2.5.2 Intrusivgesteine.- 2.5.3 Ganggesteine.- 2.5.4 Sandsteine.- 2.5.5 Tonsteine.- 2.5.6 Karbonatgesteine.- 2.5.7 Metamorphe Gesteine.- 2.5.8 Einflu der Verwitterung.- 2.5.9 Sonstige Gesteine.- 2.5.10 Archologisches Material.- 2.6 Verfahren zur Analyse einer remanenten Magnetisierung.- 2.6.1 Wechselfeldentmagnetisierung.- 2.6.2 Thermische Entmagnetisierung.- 2.6.3 Chemische Entmagnetisierung.- 2.6.4 Stowellenentmagnetisierung.- 2.6.5 Lowrie-Fuller-Test.- 2.6.6 Orthogonale Projektionen (Zijderveld-Diagramme) und Darstellung der Remanenzrichtungen im Schmidtschen Netz.- 2.6.7 Methode der Differenzvektoren.- 2.6.8 Methode der konvergierenden Grokreise.- 2.6.9 Mehrkomponentenanalyse.- 2.7 Alter einer Remanenz und radiometrische Alter.- 2.7.1 Faltungstest.- 2.7.2 Konglomerattest.- 2.7.3 Kontakttest.- 2.7.4 Thellier-Test.- 2.7.5 Reversal-Test.- 2.7.6 Beziehungen zwischen Remanenzalter und radiometrisch oder biostratigraphisch bestimmten Altern.- 2.8 Statistische Methoden zur Analyse von Remanenzrichtungen.- 2.8.1 Mittlere Richtungen und Fisher-Statistik.- 2.8.2 Fehlerfortpflanzung.- 2.8.3 Signifikanztests.- 2.8.4 Analyse und statistische Behandlung von Inklinationsdaten.- 2.9 Berechnung des virtuellen geomagnetischen Pols VGP und des virtuellen geomagnetischen Dipolmoments Mpal.- 2.9.1 VGP-Berechnung auf der Basis der Dipolhypothese.- 2.9.2 Statistische Behandlung der Pollagen.- 2.9.3 Berechnung des virtuellen Dipolmoments Mpal.- 2.10 Methoden zur Bestimmung der Palointensitt.- 2.10.1 Methode unter Verwendung der TRM (Methode Thellier).- 2.10.2 Methode unter Verwendung der ARM (Methode Shaw).- 2.10.3 Methode unter Verwendung der DRM.- 2.11 Probenentnahme und Megerte im Palomagnetismus und Archomagnetismus.- 2.11.1 Kriterien fr die Auswahl von Beprobungsorten.- 2.11.2 Statistische Minimalanforderungen.- 2.11.3 Bestimmung der horizontalen Referenzebene und einer Referenzrichtung.- 2.11.4 Entnahme von orientierten Handstcken.- 2.11.5 Entnahme von Kernen mit Diamantbohrern und Kolbenloten.- 2.11.6 Probenentnahme bei archologischen Fundorten.- 2.11.7 Laborgerte zur Messung magnetischer Parameter.- 2.11.7.1 Messung der remanenten Magnetisierung.- 2.11.7.2 Messung der Suszeptibilitt und ihrer Anisotropie.- 2.11.7.3 Messung der Koerzitivkraft Hc.- 2.11.7.4 Messung der Curie-Temperatur Tc.- 2.11.8 Gerte zur Entmagnetisierung von Proben.- 2.11.8.1 Wechselfeldentmagnetisierung.- 2.11.8.2 Thermische Entmagnetisierung.- 2.11.8.3 Chemische Entmagnetisierung.- 2.11.8.4 Spulensysteme fr die Kompensation des erdmagnetischen Feldes.- 2.11.8.5 Magnetische Abschirmung.- 2.12 Mikroskopie und Mbauer-Spektroskopie.- 2.12.1 Erzmikroskopie: Dnnschliffe, Anschliffe.- 2.12.2 Rasterelektronenmikroskopie REM.- 2.12.3 Transmissionselektronenmikroskopie TEM.- 2.12.4 Mbauer-Spektroskopie.- 3 Ergebnisse des Palo- und Archomagnetismus.- 3.1 Geometrie des Erdmagnetfeldes.- 3.1.1 Hypothese vom axialen geozentrischen Dipol.- 3.1.2 Archoskularvariation.- 3.1.3 Quartre Skularvariation.- 3.1.4 Paloskularvariation.- 3.1.5 Exkursionen des Erdmagnetfeldes.- 3.2 Polwanderungskurven grerer Kontinentalschollen.- 3.2.1 Scheinbare oder echte Polwanderung?.- 3.2.2 Scheinbare Polwanderungskurven der groen Kontinentalschollen.- 3.2.3 Scheinbare Polwanderungskurven von Mikroplatten.- 3.3 Feldumkehr und Polarittszeitskalen.- 3.3.1 Selbstumkehr der Remanenz oder Feldumkehr?.- 3.3.2 Polarittszeitskala der letzten 0.7 Ma.- 3.3.3 Polarittszeitskala der letzten 5 Ma.- 3.3.4 Polarittszeitskala der letzten 150 Ma.- 3.3.5 Polarittszeitskalen der frheren geologischen Vergangenheit.- 3.3.6 Feldverhalten whrend einer Feldumkehr.- 3.3.7 Statistik der Feldumkehrungen.- 3.4 Palointensitt des Erdmagnetfeldes.- 3.4.1 Ergebnisse von archologischen Proben.- 3.4.2 Palointensitten der geologischen Vergangenheit.- 3.4.3 Palointensitt whrend einer Feldumkehr.- 4 Anwendung des Palomagnetismus auf geologische, petrologische und archologische Fragestellungen.- 4.1 Anwendungen in der Geologie und der Tektonik.- 4.1.1 Palorekonstruktion von Kontinentverteilungen.- 4.1.2 Palobreitenbestimmungen von Krustenblcken.- 4.1.3 Nachweis von Rotationsbewegungen.- 4.1.4 Altersbestimmung mit Hilfe der scheinbaren Polwanderungskurven.- 4.1.5 Datierung mit der Magnetostratigraphie.- 4.2 Gesteinsmagnetische Untersuchungen.- 4.2.1 Suszeptibilitt und Magnetitgehalt.- 4.2.2 Anisotropie der magnetischen Suszeptibilitt.- 4.2.3 Messung magnetischer Eigenschaften bei tiefen Temperaturen.- 4.2.4 Koenigsbergerscher Q-Faktor.- 4.2.5 Js/T-Kurven zur Identifikation von ferro(i)magnetischen Mineralien.- 4.2.6 IRM-Erwerbskurven und Entmagnetisierung der IRMs mit Wechselfeldern und thermisch.- 4.3 Anwendungen in der Archologie.- 4.3.1 Datierung mit Hilfe von Standardkurven der Inklination und Deklination.- 4.3.2 Rekonstruktion archologischer Objekte.- 5 Bibliographie.- 5.1 Gesteinsmagnetismus, Mineralogie.- 5.2 Palomagnetismus und Archomagnetismus.- 5.3 Zitierte Literatur.- Programme.
