Paläomagnetismus

Pa|läo|ma|gne|tịs|mus auch: Pa|läo|mag|ne|tịs|mus 〈m.; -; unz.〉 Erforschung des Erdmagnetismus vergangener Zeiten mithilfe der magnetischen Ausrichtung von Gesteinen entsprechend dem bei ihrer Entstehung vorherrschenden erdmagnetischen Feld

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Paläomagnetịsmus,

 

fossiler Magnetịsmus, die remanente Magnetisierung (Remanenz) von Gesteinen durch das erdmagnetische Feld in früheren erdgeschichtlichen Epochen; auch zusammenfassende Bezeichnung für alle diesbezügliche Vorgänge und Verfahren, besonders solche zur Rekonstruktion des erdmagnetischen Feldes früherer Epochen sowie zur Erforschung der Kontinentalverschiebung.

 

Die remanente Magnetisierung ist an bestimmte ferromagnetische und v. a. ferrimagnetische Minerale gebunden, besonders Eisenoxidminerale wie Magnetit, Hämatit, Ilmenit. Bei Ergussgesteinen (Vulkanite), die solche Minerale enthalten (v. a. Basalt), ist Thermoremanenz (auch »thermoremanente Magnetisierung«) zu beobachten, die häufig um ein Vielfaches größer ist als die durch das gegenwärtige erdmagnetische Feld induzierte Magnetisierung. Sie entsteht, wenn die Gesteine beim Abkühlen nach dem Erstarren die Curie-Temperatur T_C unterschreiten. Bei Temperaturen knapp unter T_C reicht die Stärke des erdmagnetischen Feldes aus, um durch Verschiebung der Wände zwischen den Weiss-Bezirken oder durch deren Ausrichtung eine ferri- oder ferromagnetische Magnetisierung der Minerale zu bewirken, die bei weiterer Abkühlung durch die mit der Abkühlung verbundene Erhöhung der Koerzitivfeldstärke (Koerzitivkraft) quasi eingefroren wird und so als remanente Magnetisierung erhalten bleibt. Bei Sedimentgesteinen, v. a. eisenschüssigen Sandsteinen, wird die remanente Magnetisierung (Sedimentationsremanenz) durch die Einordnung ferro- oder ferrimagnetischer Partikel in die Richtung des Erdmagnetfeldes während des Ablagerungsvorganges hervorgerufen; die Diagenese fixiert dann die Einregelungen.

 

Das erdmagnetische Feld hat in fast allen Epochen der Erdgeschichte (außer in der mittleren Kreidezeit und im Jura) immer wieder seine Richtung geändert, in den letzten 4 Mio. Jahren durchschnittlich etwa nach 1 Mio. Jahren. Innerhalb der Epochen mit überwiegend normaler (wie heute) oder überwiegend umgekehrter (inverser) Polarität gab es auch kürzere Intervalle (»Ereignisse« oder »Events«) mit Wechsel der Magnetisierungsrichtung, mit einer durchschnittlichen Dauer von etwa 1 000 Jahren. In Verbindung mit radiometrischen Verfahren zur Altersbestimmung der Gesteine (z. B. Kalium-Argon-Methode) wurde die Paläomagnetismus zu einem wichtigen Mittel der Geochronologie. So konnte mit ihrer Hilfe das Auseinanderdriften der ozeanischen Erdkruste (Sea-Floor-Spreading) nachgewiesen werden. Aufgrund ihrer magnetischen Eigenschaften können auch archäologische Objekte datiert werden (Archäomagnetismus). Polwanderung.

 

Literatur:

 

G. Angenheister u. H. Soffel: Gesteinsmagnetismus u. P. (1972);

 R. T. Merrill u. M. W. McElhinny: The earth's magnetic field. Its history, origin and planetary perspective (London 1983);

 D. H. Tarling: Paleomagnetism. Principles and applications in geology, geophysics, and archaeology (ebd. 1983);

 A. N. Khramov: Paleomagnetology (a. d. Russ., Berlin 1987);

 J. D. A. Piper: Paleomagnetism and the continental crust (Milton Keynes 1987).