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!!!!!