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.
في هذه المقالة سنخبرك بكل ما تحتاج إلى معرفته عن الصخور المغناطيسية وخصائصها ومغناطيسية المعادن.
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 جزيئات المغنتيت في الصخر يؤثر على خصائصه المغناطيسية، فمن المعقول تصنيف السلوك المغناطيسي للصخر على أساس محتواه الإجمالي من المغنتيت. لمعرفة المزيد عن تكوين هذه الصخور وتأثيرها على الانجراف القاري, يمكنك استكشاف موضوع خصائص الصخور المغناطيسية.
أنواع الصخور المغناطيسية
بسبب محتواها المرتفع نسبيًا من المغنتيت، فإن الصخور النارية الأساسية عادةً ما تكون صخورًا مغناطيسية. تنخفض نسبة المغنتيت في الصخور النارية مع زيادة الحموضة، لذلك على الرغم من أن الصخور النارية الحمضية لها خصائص مغناطيسية مختلفة، إلا أن خصائصها المغناطيسية عادة ما تكون أقل من تلك الموجودة في الصخور الأساسية. لفهم هذه الاختلافات بشكل أفضل، يمكنك الرجوع إلى المعلومات حول المجال المغناطيسي للأرض وتأثيرها على أنواع الصخور المختلفة.
الخصائص المغناطيسية للصخور المتحولة متغيرة أيضًا. إذا كان الضغط الجزئي للأكسجين منخفضًا، فسيتم إعادة امتصاص المغنتيت وسيتحد الحديد والأكسجين مع مراحل معدنية أخرى مع زيادة درجة التحول. ومع ذلك، فإن الضغط الجزئي المرتفع نسبيا للأكسجين يمكن أن يؤدي إلى تكوين المغنتيت، الذي يعمل كمعادن مساعد في التفاعل التحولي. لفهم أفضل لكيفية ارتباط هذه الظاهرة بـ تغيير الأقطاب المغناطيسية، أمر ضروري.
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.
وفي مؤتمر Swarm Science في كندا هذا الأسبوع، أظهرت الخريطة الجديدة تغييرات تفصيلية في الميدان بشكل أكثر دقة من عمليات إعادة البناء السابقة المستندة إلى الأقمار الصناعية، والتي تسبب فيها التركيب الجيولوجي لقشرة الأرض. لمزيد من المعلومات حول التقلبات في المغناطيسية، يمكنك القراءة عن الغلاف المغناطيسي وكيف يؤثر ذلك على خصائص الصخور المغناطيسية.
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 حوالي 250 كيلومترًا وسيساعد في التحقيق في جيولوجيا ودرجة حرارة الغلاف الصخري للأرض.
وتعتبر الصخور النارية مهمة أيضًا من منظور الصخور المغناطيسية، ويجب أن نضع في الاعتبار أن هناك كمية كبيرة من الحديد موجودة في باطن الأرض.
