Arqueomagnetismo
Dr. Eric FONT
IDL-FCUL
Composição química das cerâmicas:
- Silício (SiO2) e argilas (Al2O3), ex: kaolinite, Si2O5Al2(OH)4
- Impurezas: quartzo, óxidos e hidróxidos de ferro (magnetite e hematite),
enxofre, matéria orgânica…
O
magnetismo
de rocha…
Magnetismo de Rocha – Principiais propriedades magnéticas
Momento magnético
Magnetização
k: a suscetibilidade por unidade de volume (SI/cm3)
: a suscetibilidade por unidade de massa (SI/g).
Susceptibilidade
magnética
J = k.H
Noções básicas: Os minerais magnéticos e suas propriedades magnéticas
Diamagnético Paramagnético Ferromagnético
1
2
3Jr
4
QuartzoSiO2
BiotiteK(Mg, Fe)3AlSi3O10(F, OH)2
MagnetiteFe3 O4
Tº Curie
Noções básicas:
o paleomagnetismo
D(°)
I(°)
tan I = 2 tan
Thermal Remanent Magnetization(TRM)
Durante o aquecimento, a magnetite (Tºcurie = 580ºC) e a hematite (Tºcurie = 680ºC) são paramagnéticos (Tºforno >>800ºC).
Durante o resfriamento, quando Tºforno < Tºcurie, a magnetite e a hematite tornam-se ferromagnéticos (Tºforno >>800ºC).
As cerâmicas registaram a orientação do campo magnético
terrestre (TRM) no momento da sua criação.
As aplicaçoes do arqueomagnetismo:
-Prospecção: localisação de sitios arqueológicos no
sub-solo
-Datação: Paleomagnetismo e Paleointensidade
A prospecção…
A prospecção…
A datação…
-A partir da direção da magnetização
gravada na rocha : PALEOMAGNETISMO
-A partir da intensidade da
magnetização: PALEOINTENSIDADE
No caso de cerâmicas, os materiais perderam a suas orientações originais e usa-se neste caso a paleointensidade.
No caso de fornos ou pinturas, os materiais encontram-se na mesma posição que quando foram criadas e usa-se métodos direccionais como o paleomagnetismo.
No caso de fornos ou pinturas, os materiais encontram-se na mesma posição que quando foram criadas e usa-se métodos direccionais como o paleomagnetismo.
Paleomagnetismo
O campo magnético terrestre é sujeito a variações de escala de tempo diferentes:
-Variação secular: 1-100 000 anos, ligada a influencia do campo não dipolar, campo externo, etc...
-Inversão magnética: variação de 180° do pólo geomagnético.
Paleomagnetismo
Desmagnetização térmica
Aquecimento passo a passo
Medição no magnetômetro
Paleointensidade
Da mesma maneira que o campo geomagnético varia
geograficamente (Dº, Iº), ele varia também em termo
de intensidade.
A partir da intensidade da magnetização gravada na
cerâmica, e comparando com um banco de dado
preexistente, podemos então conhecer a idade
aproximativa da amostra.
Paleointensidade
- Paleointensidade absoluta
-TRM (fornos, lavas….)
-Métodos: Thellier-Thellier, Saw
- Paleointensidade relativa
-DRM (Sedimentos)
-Métodos:
Desmagnetização térmica + campo
indutor Hlab
passo a passo
Medição no magnetômetro
Paleointensidade
Paleointensidade
Paleointensidade
Goméz-Paccard et al. (2006)
Curvas thermomagnéticas
Condição sine qua non: as ceramicas não podem sofrer
alterações mineralógicas durante o tratamento térmico!!
Curvas thermomagnéticas
Condição sine qua non: as ceramicas não podem sofrer
alterações mineralógicas durante o tratamento térmico!!
Os protocolos experimentais em laboratório são laboriosos e
demorados de tal maneira que necessita-se uma selecção das
amostras.
A formação de novos óxidos de ferro durante o aquecimento pode
ser controlado através da variação da susceptibilidade magnética
em funçao da temperatura:
CURVAS THERMOMAGNETICAS
Curvas thermomagnéticas
Kappabridge
Tº Verwey
Tº Curie magnetite~580 ºC
Tº maghemite destruction~350 ºC
Hematite??
Curvas irreversíveis (sem transformações mineralógicas
majores):
Goméz-Paccard et al. (2006)
Curvas reversíveis (sem transformações mineralógicas majores):
Futuro Laboratório de
Arqueomagnetismo
Bem-vindos!!!!!