Eignung vulkanischer Gläser verschiedener Zusammensetzung und Entstehung zur Gewinnung von Paläointensitätsdaten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Das ursprüngliche Konzept des Antrags bestand darin, zu verstehen, wie unterschiedliche Magma-Entwicklungsgeschichten (Eruptionstyp, Devitirifikation, Hydratation usw.) die Zuverlässigkeit von Paläointensitätsaufzeichnungen aus vulkanischem Glas beeinflussen, die Eignung von submarinem Basaltglas für die Rekonstruktion der früheren geomagnetischen Feldstärke zu testen und qualitativ hochwertige Paläointensitätsaufzeichnungen aus verschiedenen Zeiten und Orten zu erstellen. Bei der Übertragung des Projekts wurde beschlossen, dass wir anstelle der bestehenden Techniken zur Messung der absoluten Paläointensität an bestimmten Materialien einen neuen Ansatz durch die Weiterentwicklung eines so genannten Triaxe verfolgen, mit der die Magnetisierung einer Probe bis zur Curie-Temperatur von beispielsweise Magnetit oder Hämatit in Gegenwart eines angelegten Feldes in einer beliebigen Richtung oder in Gegenwart eines Nullfeldes gemessen werden kann. Mit diesem Gerät kann die absolute Paläointensität automatisch an einer Probe in weniger als drei Stunden gemessen werden. Hier berichten wir über unsere Fortschritte bei der Entwicklung des Instruments und über erste Messungen mit dem Triaxe, das jetzt im Münchner Paläomagnetik-Labor eingesetzt wird. Die Entwicklung wurde zum Teil von einem Doktoranden durchgeführt, der parallel dazu relative Paläointensitätsexperimente unter Verwendung der Anisotropie der magnetischen Remanenz (AMR) durchführte, die vielversprechend ist, um relative Paläointensitätsaufzeichnungen aus Sedimentgestein zu quantifizieren. Ein Konzeptnachweis wurde in angewandten Feldern erbracht, die die Intensität des geomagnetischen Feldes überstiegen. Bei erdähnlichen Feldern erfordern große Unsicherheiten die Entwicklung einer Methode zur Verbesserung der Schätzung des Anisotropie-Tensors. Dazu haben wir eine numerische Methode entwickelt, die die Anwendbarkeit und Auflösung demonstriert, die zur Optimierung des experimentellen Protokolls erforderlich ist. Anschließend haben wir ein 30-Positionen-Verfahren für AMR-Messungen implementiert und die numerischen und experimentellen Daten mit einem normalerweise verwendeten 12-Positionen-Verfahren verglichen. Redepositionsexperimente mit Sedimenten, die reich an Einbereichsmagnetit sind, wurden in Feldern mit Intensitäten von 0, 10, 50 und 100 µT durchgeführt; 25 Einzelproben wurden bei jeder Feldbedingung redeponiert und gemessen. Das 30-Positionen-Protokoll ermöglicht die Isolierung und Auflösung des feldausgerichteten prolaten Gefüges (1-2 % des Gesamtgefüges) vom oblat Sedimentgefüge, insbesondere bei Anwendung der Tensorsubtraktion des in einem Nullfeld erhaltenen Gefüges. Die Streuung der Anisotropieparameter ist umgekehrt proportional zur Feldstärke, was zusammen mit dem hochauflösenden Protokoll und der Tensorsubtraktionsmethode zu robusten Korrekturen und/oder Schätzungen der relativen Paläointensität führen sollte.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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Error variance analysis of different measurement schemes to improve anisotropy measurements, Castle Meeting Abstracts (2022), p. 91-92, in: Franciskovic-Bilinski, S., Böhnel, H., Egli, R., Hirt, A. M., Petrovsky, E., Spassov, S., Werner, T. (Eds.), 17th Castle Meeting on Paleo, Rock and Environmental Magnetism Book of Abstracts (2022), Ruder Boskovic Institute, ISBN 978-953-7941-44-4
Ostermeier, F. K.; Gilder, S. A.; Wack, M. R.; Jezek, J. & Finn, D.
