Detritischer oder chemischer Remanenzerwerb in Sedimenten - Der Schlüssel um relative Paläointensitäten besser zu verstehen

• Antragsteller: Professor Dr. Stuart Alan Gilder
• Fachliche Zuordnung: Paläontologie ; Physik des Erdkörpers
• Förderung: Förderung von 2017 bis 2021
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 389869201

Sedimente liefern hochauflösende Aufzeichnungen über das Verhalten des Erdmagnetfelds in der Vergangenheit. Solche Zeitreihen beinhalten die relative Intensität des Erdmagnetfelds - auch Paleointensität genannt - die beispielsweise verwendet wird, um Paleoklima Proxies zu kalibrieren, die auf der Produktion von Radionukliden in der Atmosphäre basieren. Eine grundlegende Annahme bei der Rekonstruktion von Veränderungen des Erdmagnetfelds ist, dass die Mechanismen die zur Aufzeichnung des Erdmagnetfelds im Sediment geführt haben konstant geblieben sind. Im Allgemeinen geht man davon aus, dass die natürliche Magnetisierung der Sedimente dadurch entsteht, dass magnetische Mineralpartikel bei ihrer Ablagerung durch ein Drehmoment des Erdmagnetfelds eingeregelt werden. Dies wird als detritische remanente Magnetisierung bezeichnet. Allerdings können durch biochemische Prozesse auch nach der Ablagerung des Sediments ferrimagnetische Eisenoxide und Eisensulfide gebildet werden, wodurch eine sekundäre, chemisch-remanente Magnetisierung entsteht. Die physikalischen Prozesse die zu primären bzw. sekundären Magnetisierungen führen unterscheiden sich fundamental, jedoch ist die Identifikation der Letzteren mit gängigen Methoden nicht immer möglich. Ein möglicher Einfluss sekundärer Remanenzen wird daher oft vernachlässigt - speziell in Studien zur Rekonstruktion der relativen Paleointensität. Anhand erster Ergebnisse von Sedimentationsexperimenten zeigen wir, dass Parameter der Anisotropie der anhysteretischen magnetischen Remanenz (AARM) Variationen in der Aufzeichnung der relativen Paleointernsität widerspiegeln. Dieser Zusammenhang legt nahe, dass mit dieser Methode möglicherweise die Streuung in Paleointensitätsabschätzungen verringert werden kann. Im Gegensatz dazu hat eine chemische Remanenz andere Anisotropiesignatur. Dies demonstrieren wir anhand von Sedimenten des Bermuda Rise (ODP site 1063), die Horizonte des chemisch gebildeten, magnetischen Fe-Sulfids Greigit enthalten. Bisherige Studien anderer Arbeitsgruppen haben diese Greigitlagen übersehen und gingen davon aus, detritischer Magnetit sei der einzige Remanenzträger. Die Identifikation von Greigit war uns durch Experimente mit anhysteretischer remanenter Magnetisierung möglich. Wir möchten diese AARM Experimente nutzen, um besser zu verstehen wie sich die Aufzeichnung des Erdmagnetfelds, speziell der Paleointensität, bei detritischen und chemischen Prozessen unterscheidet mit dem Ziel verlässlichere Paleointensitätskurven zu produzieren.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen
• Internationaler Bezug: Tschechische Republik
• Kooperationspartner: Professor Dr. Josef Jezek; Dr. Michael Wack