Nghiên cứu từ tính và cường độ từ trường cổ của một số dòng dung nham núi lửa Mexico từ Pleistocen muộn đến Holocen

Earth, Planets and Space - 2014
Juan Morales1, Avto Goguitchaichvili1, Jaime Urrutia-Fucugauchi1
1Laboratorio de Paleomagnetismo y Geofisica Nuclear, Instituto de Geofisica, UNAM, Ciudad Universitaria, México, Mexico

Tóm tắt

Mười một dòng dung nham Pleistocen muộn đã được lấy mẫu tại khu vực núi lửa Chichinautzin ở miền trung Mexico nhằm xác định các đặc tính từ tính và cường độ từ trường cổ tuyệt đối của chúng. Các mẫu được nghiên cứu phủ một khoảng thời gian địa chất khoảng 0,39 triệu năm đến 2000 năm. Nhiều thí nghiệm về từ tính đá đã được tiến hành nhằm xác định các chất mang từ và thu thập thông tin về độ ổn định từ trường cổ của chúng. Các thí nghiệm đo độ nhạy từ liên tục theo nhiệt độ trong hầu hết các trường hợp cho thấy đường cong khá có thể đảo ngược với điểm Curie gần với điểm của magnetit gần như tinh khiết, tương thích với titanomagnetit có hàm lượng Ti thấp do quá trình oxi-exsolution sinh ra. Dựa trên tỷ lệ của các thông số hú từ, có vẻ như tất cả các mẫu đều rơi vào vùng kích thước hạt giả đơn miền, có thể chỉ ra sự pha trộn giữa đa miền và một lượng đáng kể các hạt đơn miền. Bốn mươi hai mẫu thuộc về sáu đơn vị làm mát độc lập đã cung cấp các ước tính cường độ từ trường cổ tuyệt đối có thể chấp nhận được. Các phân đoạn NRM được sử dụng để xác định cường độ từ trường cổ dao động từ 0,34 đến 0,97, và các yếu tố chất lượng thay đổi từ 4,5 đến 97,8, thường lớn hơn 5. Các giá trị mômen lưỡng cực ảo thu được cao hơn những giá trị được báo cáo gần đây cho cường độ từ trường địa động học trong 5 triệu năm qua và đến hôm nay. Cường độ từ trường cổ vào khoảng 2000 BP cao hơn nhiều so với cường độ hiện tại, điều này phù hợp với các kết quả khảo cổ từ tính toàn cầu.

Từ khóa

#từ tính đá #cường độ từ trường cổ #dung nham núi lửa #Pleistocen #Holocen #khu vực Chichinautzin #Mexico

Tài liệu tham khảo

Aitken, M. J., A. Allsop, G. Bussel, and M. Winter, Geomagnetic intensity variation during the last 4000 years, Phys. Earth Planet. Int., 56, 49–58 1989.

Barbetti, M., Archaomagnetic results from Australia, in Geomagnetism of Backed Clays and Recent Sediments, pp. 173–175, Elsevier, Amsterdam, 1983.

Besse, J. and V. Courtillot, Revised and synthetic apparent polar wander paths of the African, Eurasian, North American and Indian Plates, and true polar wander since 200 Ma, J. Geophys. Res., 96, 4029–4050, 1991.

Böhnel, H., J. Morales, C. Caballero, L. Alva, G. McIntosh, S. Gonzalez, and G. J. Sherwood, Variation of rock-magnetic parameters and pale-oinetsnities over a single Holocene lava flow, J. Geomag. Geoelectr., 49, 523–542, 1997.

Coe, R., S. Grommé, and E. A. Mankinen, Geomagnetic paleointensity from radiocarbon-dated flows on Hawaii and the question of the Pacific nondipole low, J. Geophys. Res., 83, 1740–1756, 1978.

Coe, R., L. Hongre, and G. A. Glatzmaier, An examination of simulated geomagnetic reversals from a paleomagnetic perspective, Phil. Trans. Roy. Soc. London, Ser A, 357, 1787–1813, 2000.

Day, R., M. Fuller, and V. A. Schmidt, Hysteresis properties of titanomagnetites: Grain-size and compositional dependence, Phys. Earth Planet. Int., 13, 260–267, 1977.

Dunlop, D. and Ö. Özdemir, Rock-Magnetism, fundamentals and frontiers, Cambrige University Press, 573 pp., 1997.

Glatzmaier, G. A., R. S. Coe, L. Hongre, and P. H. Roberts, The role of the Earth’s mantle in controlling the frequency of geomagnetic reversals, Nature, 401, 885–890, 1999.

Goguitchaichvili, A., M. Prévot, and P. Camps, No evidence for strong fields during the R3-N3 Icelandic geomagnetic reversals, Earth Planet. Sci. Lett., 167, 15–34, 1999.

Gonzalez-Huesca, I. S., La variacion secular en México Central durante los ultimos 30000 anos por medio del estudio magnetico de lavas, Ph.D. thesis, Univ. Mexico, 1992.

Gonzalez-Huesca, I. S., G. Sherwood, H. Böhnel, and E. Schnepp, Palaeo-secular variation in Central Mexico over the last 30 000 years: the record from lavas, Geophys. J. Int., 130, 201–219, 1997.

Haggerty, S. E., Oxidation of opaque mineral oxides in basalts, in Oxide Minerals, Mineral. Soc. Amer., 3, 300 pp., 1976.

Ju/`arez, M. T. and L. Tauxe, The intensity of the time-averaged geomagnetic field: the last 5 Myr, Earth Planet. Sci. Lett., 175, 169–180, 2000.

Kirschvink, J. L., The least-square line and plane and analysis of palaeo-magnetic data, Geophys. J. R. Astron. Soc, 62, 699–718, 1980.

Kosterov, A. and M. Prévot, Possible mechanisms causing failure of Thellier paleointensity experiments: results of rock-magnetic study of the Lesotho basalt, Southern Africa, Geophys. J. Int., 134, 554–572, 1998.

McElhinny, M. W. and W. E. Senanayake, Variation of the geomagnetic dipole 1: the past 50,000 years, J. Geomag. Geoelectr, 34, 39–51, 1982.

Mora-Alvarez, G., C. Caballero, J. Urrutia-Fucugauchi, and Sh. Uchiumi, Southward migration of volcanic activity in the Sierra de Las Cruces, basin of Mexico: A preliminary K-Ar dating and paleomagnetic study, Geofisica Internacional, 30, 61–70, 1991.

Nagata, T., Y. Arai, and K. Momose, Secular variation of the geomagnetic total force during the last 5000 years, J. Geophys. Res., 68, 5277–5281, 1963.

Nagata, T., K. Kobayashi, and E. J. Schwarz, Archeomagnetic intensity studies of south and central America, J. Geomag. Geoelectr, 17, 399–405, 1965.

Özdemir, O., D. Dunlop, and B. M. Moskowitz, The effect of oxidation on the Verwey transition in magnetite, Geophys. Res. Lett., 20, 1671–1674, 1993.

Perrin, M. and V P. Shcherbakov, Paleointensity of the earth magnetic field for the past 400 My: evidence for a dipole structure during the Mesozoic low, J. Geomag. Geolectr, 49, 601–614, 1997.

Perrin, M., E. Schnepp, and V. Shcherbakov, Paleointensity database updated, EOS, 79, 198, 1998.

Prévot, M., E. A. Mainkinen, S. Grommé, and A. Lecaille, High paleointensity of the geomagnetic field from thermomagnetic studies on rift valley pillow basalts from the middle Atlantic ridge, J. Geophys. Res., 88, 2316–2326, 1983.

Prévot, M., M. Derder, M. M. McWilliams, and J. Thompson, Intensity of the Earth’s magnetic field: evidence for a Mesozoic dipole low, Earth Planet. Sci. Lett., 97, 129–139, 1990.

Rahdakrishnamurty, C., S. D. Likhite, E. R. Deutsh, and G. S. Murthy, On the complex magnetic behaviour of titanomagnetites, Phys. Earth Planet. Int., 30, 281–290, 1981.

Senanayake, W. E. and M. W. McElhinny, Hysteresis and susceptibility characteristics of magnetites and titanomagnetites: Interpretation of results from basaltic rocks, Phys. Earth Planet. Int., 26, 47–55, 1981.

Sternberg, R. S., Archeomagnetic paleointensity in the American soutwest during the last 2000 years, Phys. Earth. Planet. Int., 56, 1–17, 1989.

Tauxe, L., T. A. T. Mullender, and T. Pick, Pot-bellies, wasp-waists and superparamagnetism in magnetic hysteresis, J. Geophys. Res., 95, 12337–12350, 1996.

Thellier, E. and O. Thellier, Sur l’intensité du champ magnétique terrestre dans le passé historique et géologique, Ann. Géophysique., 15, 285–376, 1959.

Urrutia-Fucugauchi, J., Palaeomagnetic study of the Xitle-Pedregal de San Angel lava flow, southern Basin of Mexico, Phys. Earth Planet. Int., 97, 177–196,1996.

Urrutia-Fucugauchi, J. and L. Martin del Pozzo, Implicaciones de los datos paleomagneticos sobre la edad de la Sierra de Chichinautzin, cuenca de Mexico, Geofisica Internacional, 32, 523–533, 1993.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Earth, Planets and Space

Thông tin tác giả