DSCN4068

432 -MSTOPY BADAŃ

stosowana analiza izotopów tlenu w autogenicznych węglanach i w skorupkach mięczaków. Stosunki izotopowe są tu wynikiem nie tylko, jak w przypadku nacieków, zmian temperatury wody, pierwotnego składu izotopowego pary wodnej w atmosferze i ilości opadów, ale również zmian składu wody na skutek frakcjonowania izotopowego podczas parowania oraz wytrącania się węglanów.

Tak złożone przyczyny zróżnicowania izotopowego, różne dla różnych zbiorników wodnych, utrudniają interpretację paleoklimatyczną. Dają one obraz zmian względnych, jakościowych, nie jest natomiast możliwa interpretacja ilościowa (czyli np. określenie temperatury w jakimś momencie).

Prowadzone są także próby badania składu izotopowego substancji organicznych — drewna i torfów, lecz jest to sprawa jeszcze bardziej skomplikowana, ze względu na zróżnicowanie frakcjonowania izotopowego uzależnione od złożonych procesów fizyczno-chcmicznych (metabolizmu) zachodzących w organizmach roślinnych.    ,

Do określenia zmian temperatury w przeszłości mcfgą być wykorzystywane także zmiany chemiczne, których tempo zależy od warunków termicznych. Do takich zmian należy rozkład kolagenu w kościach kopalnych czy proces racemłzacjl aminokwasów omówione w rozdziale 33.4.

33.6. Metoda paleomagnetyczna

Metoda paleomagnetyczna (R.W. Berendregt, M. Stupawsky, C.P. Gravcnor w: W.C. Mahaney, red. 1984, D.H. Tarłing 1971) wykorzystuje zjawisko zmienności ziemskiego pola magnetycznego w przeszłości oraz możliwość jego utrwalania w niektórych skałach. Zmienność ta, spowodowana jak się przypuszcza wewnętrznymi czynnikami geofizycznymi oraz zmianami promieniowania słonecznego, wyraża się po Wolną wędrówką biegunów oraz co jakiś czas nagłym odwróceniem polarności, czyli inwersjami pola magnetycznego.

'• Skflly magmowe podczas stygnięcia poniżci_Dunklu Curie_ulcgaia magnetyzacji, a kryształy minerałów ferromagnetycznych układają sic zgodnie z ówczesnym polem magnetycznym. To stosunkowo silne i stabilne namagnesowanie jest nazywane termiczną magnetyzacją szczątkową lub pozostałością magnetyczną i zawiera zanis ziemskiego pola magnetycznego w momencie stygnięcia^""*

Słaba magnetyzacja szczątkowa powstaje także w niektórych skalach osadowych, gdy podczas swohodnej sedymentacji w środowisku wodnym lub podczas sedymentacji eolicznej cząstki minerałów ferromagnetycznych (mag-nętyt, hematyt) układają się zgodnie* z ówczesnym polem magnetycznym. Podobne zorientowanie minerałów może naslifpić bodćżaFkrystaflzacjf niektórych minerałów oraz podczas przepalania (np. wypalania ceramiki, co jest wykorzystywane w archeologii).

L Oprócz pierwotnej minmetv7a«i szrzątknwęj, skały.częslo-ulegają wtórnej magnetyzacji, tzw. „lepkiej”, pod wpływem długotrwałego działania ziemskiego

UfKIlNAfJA

INłfllNWM

o uf iip nono o ui rp nono

	Wf VWyArV
ASai	v

Ryc. 3.1.16. Przykłady regionalnych krzywych wzorcowych zmian deklinacji i inklinacji w czasie holoccnu

SA - południowa Australia, WE — Europu Zachodnia. W. - Europa Wschodnia (wg R. Thompsona w: fł (• llcrfiltind, red, 1986,frajunent). I.ilerumi oznaczono kore> Iowauc punkty zwrotne krzywych

Z\jJ I I~0l0OWM

- ijo*-Reunion

Ryc. .13.17. Paleomagnetyczna skala czasowa ostatnich 5 min lat (wg rożnych autorów)

lOWitna

-    fltAKE

-    CMEOam

V-JAPAMtU.0

(potu

BRWHE3

HATUYAHA .

GAUSS

GILBERT

EPOKA 5

Pula czarne - pulurmuić normalna, pola białe - polarność mlwrAcona

pola magnetycznego. W pewnych warunkach nastąpić może w skale nawet "inwersja polarnośćiTOba te zjawiska utrudniają”odczytanie pierwotnej mag-netyzacji szczątkowej' ~

^'^oltnMągńcfycznc w każdym punkcie Ziemi może być określone przez natężenie, deklinację, czyli kąt między wskazaniami igły kompasu a północą geograficzną, i inklinację, czyli odchylenie od poziomu, które wynosi około 0° na magnetycznym równiku i rośnie do około 90" na magnetycznym biegunie. Obraz przestrzenny ziemskiego pola magnetycznego jest skomplikowany, ze względu na istnienie kilku ogromnych anomalii obejmujących tysiące kilometrów jak również, licznych anomalii lokalnych. Ulega on stałym zmianom krótko-i długotrwałym?)

Magnetostralygrnfia zajmuje się badaniem właściwości magnetycznych i ich zmian w seriach skalnych.- Zmiany pola magnetycznego mogą być mierzone w skałach o różnej podatności magnetycznej, nawet w takich, które zawierają małą ilość minerałów o właściwościach magnetycznych. Korelację profilów przeprowadza się na podstawie identyfikacji synchronicznych zmian inklinacji, i deklinacji lub natężenia pola. W pewnych przypadkach do korelacji wykorzystać można zmienność podatności magnetycznej w profilu lub zmiany zawartości minerałów magnetycznych.

Zmiany wiekowe inklinacji, deklinacji i natężenia pola były mierzone bezpośrednio od końca XVI w. w Londynie. Nagromadzono wiele informacji o zmianach pola na podstawie analizy materiałów datowanych archeologicznie, dotyczących starszego okresu. Do jeszcze starszych, poza zasięgiem materiałów