نبذة تعريفية عن “المغناطيسية القديمة” و”تمغنط الصخور”

1998 الموسوعة الجيولوجية الجزء الخامس

ترجمة أ.د عبد الله الغنيم واخرون

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

المغناطيسية القديمة تمغنط الصخور علوم الأرض والجيولوجيا

المغناطيسية القديمة :

المغناطيسية القديمة هي دراسة اتجاه المجال المغناطيسي الأرضي وشدته خلال العصور الجيولوجية المختلفة .

وللمغناطيسية القديمة دور هام في الأبحاث الخاصة بوضع وموقع القارات في الماضي ، وأعطت دلالات وشواهد قوية شجعت على إعادة فتح المناقشات المتعلقة بنظرية حركة القارات وحقيقة هذه الحركة.

يرجع الفضل الأكبر للمغناطيسية القديمة أيضاً في إظهار وإثبات أن للمجال المغناطيسي الأرضي استقطابين ثابتين : أحدهما يشير فيه القطب الباحث عن الشمال في البوصلة إلى القطب الشمالي الحالي.

 

ويعتبر هذا «المجال العادي» ، والثاني حيث كانت استقطابية المجال الأرضي معكوسة ، بمعنى أن القطب الباحث عن الشمال في البوصلة كان يتجه ناحية الجنوب الحالي .

هذا من حيث الاتجاه أما بالنسبة لشدة المجال للمغناطيسية الأرضية ، فإن المغناطيسية القديمة توضح أن هذه الشدة لم يعترها تغير بأكثر من ضعفها خلال العصور الجيولوجية .

 

تمغنط الصخور :

إن دراسات المغناطيسية القديمة ممكنة ، لأن بعض الصخور الخاصة تتمغنط مغنطة دائمة وقت تكونها بتأثير المجال المغناطيسي الأرضي ، وتظل ممغنطة بدقة بالغة لاتجاه ذلك المجال لعصور طويلة ، تصل في بعض الحالات إلى بلايين السنين.

فالصخور النارية مثل الطفوح البركانية والصخور المتداخلة كالجرانيت والجابرو وتتمغنط عندما يبرد الصخر , وخلال التبريد فإن المعادن المغناطيسية في الصخر مثل الماجنيتيت تمر على نقطة كوري ، وهي درجة الحرارة التي تتمغنط فيها المعادن .

المغناطيسية مغنطة دائمة في اتجاه المجال المغناطيسي الأرضي وتختلف نقطة كوري باختلاف المعادن ، فنقطة كوري للماجنيتيت على سبيل المثال 75°س .

 

ويطلق على هذا النوع من التمغنط  «المغنطة المتبقية حرارياً» ، وشدة تمغنطها تتناسب تناسباً طردياً مع شدة المجال المغناطيسي الأرضي . وتلك حقيقة تمثل أساس دراسات شدة المغناطيسية القديمة .

النوع الثاني من التمغنط الدائم يطلق عليه " المغنطة المتبقية كيميائياً " ويُكتسب هذا النوع من التمغنط عندما ينمو في درجة حرارة منخفضة , معدن مغناطيسي مثل الهيماتيت أثناء تأكسد بعض معادن حديد أخرى مثل الماجنيتيت أو الجيوثيت .

وعندما ينمو المعدن فإنه يتمغنط في اتجاه المجال المغناطيسي الموجود ، وفي الطبيعة يكون هو المجال المغناطيسي الأرضي .

 

هناك أيضاً «المغنطة المتبقية ترسيبياً» نتيجة لتفكك معدن مغناطيسي سبق أن اكتسب «مغنطة متبقية حرارياً» و «مغنطة متبقية كيميائياً» عن طريق تآكل الصخر الأصلي ، ثم يعيد المعدن الترسب ضمن صخر رسوبي .

وبينما تستقر الجزيئات المغناطيسية في مياه هادئة ، فإنها تميل إلى أن تنتظم في اتجاه المجال المغناطيسي الأرضي منتجة مغنطة للراسب في اتجاه هذا المجال .

تشكل أنواع المغنطة الثلاثة السابقة المركبة الأساسية الثابتة للمغنطة الموجودة في الصخور . ولكن غالباً ما يُحجب ويُموّه الاتجاه الأصلي للمغنطة في الصخر نتيجة مركبات مغنطة ثانوية أو غير مستقرة، والتي تنمو في الصخر بعد تكوينه .

 

وأكثر هذه المغنطة الثانوية شيوعاً هي « المغنطة المتبقية اللزجة » حيث يوجد في غالبية الصخور أجزاء من المعادن المغناطيسية ، تعيد بسهولة تصفيف نفسها من جديد .

فإذا تغير اتجاه المجال المغناطيسي الأرضي فإن هذه الأجزاء من المعادن تعيد وضعها مع تغير اتجاه المجال ، وهذا يؤدي إلى حجب وتمويه الاتجاه الأصلي لمغنطة الصخر .

 

وهناك طريقة أخرى هامة جداً تسبب تحوير اتجاه المجال الأصلي ، ذلك عندما يتعرض بروز الطبقة الصخرية التي أخذت منها العينة للبرق .

في هذه الحالة فإن اتجاه المغنطة في الصخر يعاد مغنطته بالمجال المغناطيسي الكبير المتولد من أثر البرق ، ويطلق على هذا النوع الثانوي من المغنطة : « المغنطة المتبقية في درجة الحرارة الواحدة » .

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]