Magnetoestratigrafia - Magnetostratigraphy

A magnetostratigrafia é uma técnica de correlação geofísica usada para datar sequências sedimentares e vulcânicas . O método funciona coletando amostras orientadas em intervalos medidos ao longo da seção. As amostras são analisadas para determinar sua magnetização remanente característica (ChRM), ou seja, a polaridade do campo magnético da Terra no momento em que um estrato foi depositado. Isso é possível porque os fluxos vulcânicos adquirem uma magnetização termomanente e os sedimentos adquirem uma magnetização remanente deposicional , sendo que ambos refletem a direção do campo terrestre no momento da formação. Esta técnica é normalmente usada para datar sequências que geralmente não possuem fósseis ou rochas ígneas intercaladas.

Técnica

Quando as propriedades magnéticas mensuráveis ​​das rochas variam estratigraficamente, elas podem ser a base para tipos diferentes de unidades estratigráficas, conhecidas coletivamente como unidades magnetoestratigráficas (magnetozonas) . A propriedade magnética mais útil no trabalho estratigráfico é a mudança na direção da magnetização remanescente das rochas, causada por reversões na polaridade do campo magnético da Terra . A direção da polaridade magnética remanescente registrada na sequência estratigráfica pode ser usada como base para a subdivisão da sequência em unidades caracterizadas por sua polaridade magnética. Essas unidades são chamadas de "unidades de polaridade magnetoestratigráfica" ou crons.

Se o antigo campo magnético fosse orientado de maneira semelhante ao campo atual ( Pólo Magnético Norte próximo ao Pólo Norte Geográfico ), os estratos mantêm uma polaridade normal. Se os dados indicam que o Pólo Magnético Norte estava próximo ao Pólo Sul Geográfico , os estratos exibem polaridade invertida.

Chron

Unidades em geocronologia e estratigrafia
Segmentos de rocha ( estratos ) na cronoestratigrafia Períodos de tempo na geocronologia Notas para
unidades geocronológicas
Eonothem Eon 4 no total, meio bilhão de anos ou mais
Erathem Era 10 definidos, várias centenas de milhões de anos
Sistema Período 22 definidos, dezenas a ~ cem milhões de anos
Series Época 34 definido, dezenas de milhões de anos
Estágio Idade 99 definidos, milhões de anos
Cronozona Chron subdivisão de uma idade, não usada pela escala de tempo ICS

Um cronômetro de polaridade , ou cron , é o intervalo de tempo entre as reversões de polaridade do campo magnético da Terra . É o intervalo de tempo representado por uma unidade de polaridade magnetoestratigráfica. Ele representa um certo período de tempo na história geológica em que o campo magnético da Terra estava predominantemente em uma posição "normal" ou "invertida". Os cronômetros são numerados em ordem a partir de hoje e aumentando em número no passado. Além de um número, cada cronômetro é dividido em duas partes, marcadas com "n" e "r", mostrando assim a posição da polaridade do campo. Um cron é o tempo equivalente a uma cronozona ou zona de polaridade.

É chamado de "subcron de polaridade" quando o intervalo é inferior a 200.000 anos.

Procedimentos de amostragem

Amostras paleomagnéticas orientadas são coletadas em campo usando uma broca de núcleo de rocha ou como amostras manuais (pedaços quebrados da face da rocha). Para calcular a média dos erros de amostragem, um mínimo de três amostras são retiradas de cada local de amostra. O espaçamento dos locais de amostra em uma seção estratigráfica depende da taxa de deposição e da idade da seção. Em camadas sedimentares, as litologias preferidas são argilitos , argilitos e siltitos de granulação muito fina, porque os grãos magnéticos são mais finos e têm maior probabilidade de se orientar com o campo ambiente durante a deposição.

Procedimentos analíticos

As amostras são primeiro analisadas em seu estado natural para obter sua magnetização remanente natural (NRM). O NRM é então removido de uma maneira gradual usando técnicas de desmagnetização de campo térmico ou alternado para revelar o componente magnético estável.

As orientações magnéticas de todas as amostras de um local são então comparadas e sua polaridade magnética média é determinada com estatísticas direcionais , mais comumente estatísticas de Fisher ou bootstrapping . A significância estatística de cada média é avaliada. As latitudes dos pólos geomagnéticos virtuais desses locais determinados como estatisticamente significativos são representados graficamente em relação ao nível estratigráfico em que foram coletados. Esses dados são então abstraídos para as colunas magnetoestratigráficas padrão preto e branco em que o preto indica a polaridade normal e o branco é a polaridade invertida.

Correlação e idades

Polaridade geomagnética no final do Cenozóico
  polaridade normal (preto)
  polaridade reversa (branco)

Como a polaridade de um estrato só pode ser normal ou invertida, as variações na taxa em que o sedimento se acumula podem fazer com que a espessura de uma dada zona de polaridade varie de uma área para outra. Isso apresenta o problema de como correlacionar zonas de polaridades semelhantes entre diferentes seções estratigráficas. Para evitar confusão, pelo menos uma idade isotópica precisa ser coletada de cada seção. Em sedimentos, geralmente é obtido a partir de camadas de cinzas vulcânicas . Caso contrário, pode-se ligar uma polaridade a um evento bioestratigráfico que foi correlacionado em outro lugar com idades isotópicas. Com o auxílio da idade ou idades isotópicas independentes, a coluna magnetostratigráfica local é correlacionada com a Escala de Tempo de Polaridade Magnética Global (GMPTS).

Como a idade de cada reversão mostrada no GMPTS é relativamente bem conhecida, a correlação estabelece numerosas linhas de tempo através da seção estratigráfica. Essas idades fornecem datas relativamente precisas para características nas rochas, como fósseis , mudanças na composição das rochas sedimentares, mudanças no ambiente de deposição, etc. Elas também restringem as idades das características de corte transversal, como falhas , diques e inconformidades .

Taxas de acumulação de sedimentos

Talvez a aplicação mais poderosa desses dados seja determinar a taxa na qual o sedimento se acumulou. Isso é realizado traçando a idade de cada reversão (em milhões de anos atrás) versus o nível estratigráfico em que a reversão é encontrada (em metros). Isso fornece a taxa em metros por milhão de anos, que geralmente é reescrita em termos de milímetros por ano (que é o mesmo que quilômetros por milhão de anos).

Esses dados também são usados ​​para modelar as taxas de subsidência da bacia . Conhecer a profundidade de uma rocha geradora de hidrocarbonetos abaixo dos estratos de preenchimento da bacia permite o cálculo da idade em que a rocha geradora passou pela janela de geração e a migração de hidrocarbonetos começou. Como as idades das estruturas de captura de corte cruzado geralmente podem ser determinadas a partir de dados magnetoestratigráficos, uma comparação dessas idades ajudará os geólogos do reservatório a determinar se é ou não provável que haja um jogo em uma determinada armadilha.

Mudanças na taxa de sedimentação reveladas pela magnetostratigrafia estão frequentemente relacionadas a fatores climáticos ou a desenvolvimentos tectônicos em cadeias de montanhas próximas ou distantes. Evidências para fortalecer esta interpretação podem ser freqüentemente encontradas procurando mudanças sutis na composição das rochas na seção. Mudanças na composição do arenito são freqüentemente usadas para esse tipo de interpretação.

Magnetostratigrafia Siwalik

A sequência fluvial Siwalik (~ 6000 m de espessura, ~ 20 a 0,5 Ma) representa um dos melhores exemplos de aplicação da magnetostratigrafia nos registros continentais.

Veja também

Notas

Referências

links externos