المغناطيسية القديمة
المغناطيسية القديمة Paleomagnetism، هي دراسة سجل المجال المغناطيسي للأرض في الصخور. توجد معادن معينة في الصخور المدرجة في سجل اتجاه وكثافة المجال المغناطيسي عند تشكلها. هذا السجل يعطي معلومات عن السلوك السابق للمجال المغناطيسي للأرض والموقع السابق للصفائح التكتونية. سجل الانعكاسات الجيومغناطيسية محفوظ في تتابعات الصخور البركانية والصخور الرسوبية. (magnetostratigraphy) ليعطي مقياس زمني يمكن استخدامه في كأداة لتأريخ الأرض. يسمى الجيوفيزيائيون المتخصصون في المغناطيسية القديمة بعلماء المغناطيسية القديمة.
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
التاريخ
على الرغم من أن موضوع المغناطيسية الأرضية لم تكشف جميع جوانبه بعد، فان أكثر النظريات قبولاً في هذا المجال هي النظرية الديناميكية (DynamoTheory) ـ وتعرف أيضاً بنظرية الكهربائية المغناطيسية(Magnetic Field) ـ التي جاء بها إلساسر وبولارد (Elsasser and Bullard) اللذان افترضا أن الديناميكية اللازمة لتوليد الجزء الأكبر من المجال المغناطيسي الأرضي (ما يقرب من 94%) يوجد في الغلاف الخارجي لمنطقة اللب التي تتكون بصورة رئيسية من سبائك الحديد والنيكل مع كميات قليلة من العناصر الخفيفة كالكبريت والسيليكون وبعض العناصر المشعة، وتوجد مواد هذه المنطقة بشكل مائع وموصل للكهربائية.
وتفترض النظرية الديناميكية أن حركة دوران الأرض باتجاه عكس دوران عقرب الساعة مع وجود تيارات حمل حراري (Thermal Convection currents) في غلاف اللب الخارجي السائل ووجود لب داخلي صلب تؤدي إلى توليد تيارات كهربائية خفيفة (الشكل 1). ويؤدي التداخل بين التيارات الكهربائية وحركة تيارات الحمل الحراري في غلاف اللب الخارجي إلى توليد مجالاً مغناطيسياً. وتتأثر حركة السوائل في منطقة غلاف اللب بحركة دوران الأرض وبالتالي تؤثر الأخيرة على المجال المغناطيسي للأرض وتكسبه خاصية ثنائية الاستقطاب، حيث يلاحظ أن الأقطاب المغناطيس متقاربة مع بعضها اغلب الأوقات.[2]
ومما تجدر الإشارة إلية أن نسبة ضئيلة من المجال الأرضي لا يعود مصدرها إلى باطن الأرض بل إلى حركة التيارات الكهربائية في منطقة الايونوسفير (Ionosphere) من الغلاف الجوي حتى أن بعض العلماء ذهب إلى الاعتقاد إن حوالي (3%) من المجال المغناطيسي الأرضي لا يمكن احتسابه على نظرية الجهد. بل انه يعود إلى جريان تيارات كهربائية من الأرض إلى الغلاف الخارجي وبالعكس من خلال سطح الأرض. وهذه العملية تحتاج إلى تيارات كهربائية كثافتها (10 –12 أمبير/سم3) وهو ما لم تتم ملاحظته حتى الآن في التيارات الجوية.
مجالات المغناطيسية القديمة
تدرس المغناطيسية القديمة على المستويات التالية:
- Secular variation studies look at small-scale changes in the direction and intensity of the Earth's magnetic field. The magnetic north pole is constantly shifting relative to the axis of rotation of the Earth. Magnetism is a vector and so magnetic field variation is made up of palaeodirectional measurements of magnetic declination and magnetic inclination and palaeointensity measurements.
- Magnetostratigraphy uses the polarity reversal history of the Earth's magnetic field recorded in rocks to determine the age of those rocks. Reversals have occurred at irregular intervals throughout Earth history. The age and pattern of these reversals is known from the study of sea floor spreading zones and the dating of volcanic rocks.
أساسيات إعادة المغنطة
إعادة المغنطة حرارياً
Detrital remanent magnetization
إعادة المغنطة كيميائياً
Isothermal remanent magnetization
منهج المغناطيسية القديمة
جمعي العينات من الأرض
بصمات المغناطيسية الأرضية القديمة
بصمات المغناطيسية الأرضية القديمة Palemoagetic signatures من الإضافات المهمة التي حدثت في القرن العشرين إلى علم الطبقات إكتشاف بصمات المغناطيسية الأرضية القديمة paleomagnetism في الصخور. حيث يظهر في صخور التتابعات الطبقية تتابع من أحداث القطبية المغناطيسية (أي إتجاه المجال المغناطيسي للأرض في وقت ما), من القطبية العادية normal polarity أي مماثلة لإتجاه المجال المغناطيسي الحالي للأرض والقطبية المعكوسة reverses polarity أي يكون إتجاه المجال المغناطيسي عكس إتجاه المجال الحالي, حيث يكون قطب الأرض الشمالي متجهاً نحو الجنوب الحالي. ولقد تعرض المجال المغناطيسي للأرض للإنقلاب كثراً طوال تاريخ الأرض الطويل, كما تغير موضع الأقطاب المغناطيسية كثيراً جداً أيضاً بسبب حركة الكتل المتقاربة بالنسبة للأقطاب. وهذا يقدم وسائل أخرى لتقسيم التتابعات الطبقية, كما يمكن به إجراء المضاهاة بين التتابعات الطبقية المتباعدة أيضاً.
أمثلة
انظر أيضاً
هوامش
- ^ W. Jacquelyne, Kious; Robert I., Tilling (2001). "Developing the theory". This dynamic earth: the story of plate tectonics (online edition version 1.20). Washington, D.C.: U.S. Geological Survey. ISBN 0-16-048220-8. Retrieved 6 November 2016.
- ^ المغناطيسية القديمة، جيولوجيا وادي الرافدين
المصادر
- Butler, Robert F. (1992). Paleomagnetism: Magnetic Domains to Geologic Terranes. Blackwell. ISBN 086542070X.
{{cite book}}: Invalid|ref=harv(help) - Dunlop, David J.; Özdemir, Özden (1997). Rock Magnetism: Fundamentals and Frontiers. Cambridge Univ. Press. ISBN 0-521-32514-5.
{{cite book}}: Invalid|ref=harv(help) - Glen, William (1982). The Road to Jaramillo: Critical Years of the Revolution in Earth Science. Stanford University Press. ISBN 0-8047-1119-4.
{{cite book}}: Invalid|ref=harv(help) - Herries, A. I. R.; Adams, J. W.; Kuykendall, K. L.; Shaw, J. (2006). "Speleology and magnetobiostratigraphic chronology of the GD 2 locality of the Gondolin hominin-bearing paleocave deposits, North West Province, South Africa". J. Human Evolution. 51 (6): 617–631. doi:10.1016/j.jhevol.2006.07.007.
{{cite journal}}: Invalid|ref=harv(help) - Herries, A. I. R.; Kovacheva, M.; Kostadinova, M.; Shaw, J. (2007). "Archaeo-directional and -intensity data from burnt structures at the Thracian site of Halka Bunar (Bulgaria): The effect of magnetic mineralogy, temperature and atmosphere of heating in antiquity". Physics of the Earth and Planetary Interiors. 162 (3–4): 199–216. doi:10.1016/j.pepi.2007.04.006.
{{cite journal}}: Invalid|ref=harv(help) - Irving, E. (1956). "Paleomagnetic and palaeoclimatological aspects of polar wandering". Geofis. Pura. Appl. 33 (1): 23–41. Bibcode:1956GeoPA..33...23I. doi:10.1007/BF02629944.
{{cite journal}}: Invalid|ref=harv(help) - McElhinny, Michael W. (2000). Paleomagnetism: Continents and Oceans. Academic Press. ISBN 0124833551.
{{cite book}}: Invalid|ref=harv(help); Unknown parameter|coauthors=ignored (|author=suggested) (help) - McPhee, John (1998). Annals of the Former World. Farrar, Straus and Giroux. ISBN 0374105200.
{{cite book}}: Invalid|ref=harv(help) - Runcorn, S. K. (1956). "Paleomagnetic comparisons between Europe and North America". Proc. Geol. Assoc. Canada. 8: 77–85.
{{cite journal}}: Invalid|ref=harv(help) - Tauxe, Lisa (2010). Essentials of Paleomagnetism. University of California Press. ISBN 0520260317.
{{cite book}}: Invalid|ref=harv(help) - Tauxe, Lisa (1998). Paleomagnetic Principles and Practice. Kluwer. ISBN 0-7923-5258-0.
{{cite book}}: Invalid|ref=harv(help)
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .