Preliminary Characterization of Submarine Basalt Magnetic Mineralogy Using Amplitude‐Dependence of Magnetic Susceptibility
Preliminary Characterization of Submarine Basalt Magnetic Mineralogy Using Amplitude‐Dependence of Magnetic Susceptibility
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利用振幅对磁化率的依赖性对海底玄武岩磁性矿物学进行初步表征
DOI：
10.1029/2023gc011222
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发表时间：
2024
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Höfig, T. W.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Yang, H.;Tikoo, S. M.;Carvallo, C.;Bilardello, D.;Solheid, P.;Gaastra, K. M.;Sager, W. W.;Thoram, S.;Hoernle, K.;Höfig, T. W.
过去12亿年地球的地磁场行为已经在海洋玄武岩中记录下来，其中许多只有通过科学的海洋钻探才能获得。从这些有价值的样品中获得最好的古地磁测量结果，需要在选择最合适的方案进行逐步退磁实验（交变场或热）时对其磁性矿物学进行先验理解。在这里，我们提出了一种快速，非破坏性的方法，利用磁化率的振幅依赖性来筛选海底玄武岩，然后选择退磁协议，无论何时进行试点研究或其他详细的岩石磁性表征是不可能的。我们证明了这种方法，使用国际海洋发现计划远征391期间获得的样品。我们的方法是基于这样的观察，即在玄武岩样品中观察到振幅依赖的磁化率，其主要磁性载体是多畴钛磁铁矿（TiOTM 60 -65，（Ti0.60-0.65Fe0.35-0.40）Fe 2 O 4）。钛磁铁矿中Ti含量低的样品或经历了高度氧化风化的样品没有表现出明显的振幅依赖性。由于它们的居里温度低，具有振幅依赖性的玄武岩理想地应该使用交变场或通过低于300°C的精细间隔的热退磁加热步骤进行退磁。该方法可提高大洋玄武岩古地磁研究的成功率。
The past ∼200 million years of Earth's geomagnetic field behavior have been recorded within oceanic basalts, many of which are only accessible via scientific ocean drilling. Obtaining the best possible paleomagnetic measurements from such valuable samples requires an a priori understanding of their magnetic mineralogies when choosing the most appropriate protocol for stepwise demagnetization experiments (either alternating field or thermal). Here, we present a quick, and non‐destructive method that utilizes the amplitude‐dependence of magnetic susceptibility to screen submarine basalts prior to choosing a demagnetization protocol, whenever conducting a pilot study or other detailed rock‐magnetic characterization is not possible. We demonstrate this method using samples acquired during International Ocean Discovery Program Expedition 391. Our approach is rooted in the observation that amplitude‐dependent magnetic susceptibility is observed in basalt samples whose dominant magnetic carrier is multidomain titanomagnetite (∼TM60–65, (Ti0.60–0.65Fe0.35–0.40)Fe2O4). Samples with low Ti contents within titanomagnetite or samples that have experienced a high degree of oxidative weathering do not display appreciable amplitude dependence. Due to their low Curie temperatures, basalts that possess amplitude‐dependence should ideally be demagnetized either using alternating fields or via finely‐spaced thermal demagnetization heating steps below 300°C. Our screening method can enhance the success rate of paleomagnetic studies of oceanic basalt samples.
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