Analytik und Petrologie des Gesteinsmagnetismus Forscher:Thomas Frederichs, Adrian Höfken, Tilo von Dobeneck Methoden: Magnetische Remanenz, Hysterese und Suszeptibilität, Thermomagnetik Projekte: DFG Projekte BL 154/24, Do 705/2, IODP, RCOM C1, EUROPROX
Themen: Alle magnetischen Verfahren in der Geophysik beruhen auf weniger als zehn natürlichen Eisenmineralen, die komplexe, aber charakteristische ferromagnetische Eigenschaften haben. Wir verfügen über eine Reihe hochempfindlicher automatisierter Instrumente, um Zusammensetzung, Konzentration, Korngröße und Oxidationszustand der magnetischen Mineralvergesellschaftung in Sedimenten und Gesteinen zu bestimmen.
Gekoppelte Kompassnadeln sind eine einfache Analogie für atomare Austauschwechselwirkung
Überblick: Das oxische sedimentäre Inventar an magnetischen Mikro- und Nanopartikeln im äquatorialen Atlantik wurden elektronenmikroskopisch analysiert, um sämtliche detritischen und authigenen Magnetomineralspezies zu klassifizieren und ihre regionale Verteilung, Herkunft, Transport und Erhaltung zu erfassen. Die Untersuchung hatte zum Ziel, mit einer genaueren Identifizierung der Signalträger exaktere umweltmagnetische Interpretationen zu ermöglichen. Es wurden Daten zur Kristallographie, Zusammensetzung, Form und Größe von über 2000 magnetischen Partikeln gesammelt und daraus neun Partikelklassen definiert: (1) detritischer Magnetit, (2) Titanomagnetit (Oktaeder und Fragmente), (3) Titanomagnetit-Hämoilmenit Verwachsungen, (4) Silikate mit magnetischen Einschlüssen, (5) mikrokristalliner Hämatit, (6) magnetische Kügelchen, (7) bakterieller Magnetit, (8) Goethitnadeln, und (9) Cluster aus magnetischen Nanopartikeln. Jede Klasse konnte als fluviatil, äolisch, subaerisch- oder submarin-vulkanisch, biogen oder chemogen identifiziert werden. Ebenso konnten großskalige Sedimentationsmuster identifiziert werden: Detritischer Magnetit ist typisch für den Amazonas, Titanomagnetitfragmente sind submarine Verwitterungsprodukte von mittelozeanischen Basalten und Titanomagnetit-Hämoilmenit-Verwachsungen sind häufig im afrikanischen Staub. Diese deutliche Regionalisierung zeigt, dass die Magnetopetrologie ein sehr guter Indikator für Provenance ist. Hämatitkrusten, magnetische Kügelchen und Nanopartikelcluster sind ubiquitär, wohingegen bakterieller Magnetit und autigener Hämatit nur im stärker oxischen westlichen Kern gefunden wurden. Im Osten traten deutlicher Ätzgruben und Risse als Hinweise für anfangende frühdiagenetische Lösung auf. Es wurde beobachtet, dass die paläoklimatologischen Signaturen von magnetogranulometrischen Parametern wie anhysteretische und isothermale Remanenz sowohl durch das Mischen verschiedener Quellen mit jeweils unterschiedlichen Korngrößen (Westen) oder durch eine variable Sortierung einer Quelle mit einem breiten Korngrößenspektrum entstehen können (Osten). Hämatit, Goethit und Ferrihydrit Nanopartikel waren in allen Kernen zu finden und haben sowohl hochkoerzitive wie superparamagnetische Eigenschaften.
