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Arqueomagnetismo Dr. Eric FONT IDL-FCUL. Composição química das cerâmicas: - Silício (SiO 2 ) e argilas (Al 2 O 3 ), ex: kaolinite, Si 2 O 5 Al 2 (OH)

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1 Arqueomagnetismo Dr. Eric FONT IDL-FCUL

2 Composição química das cerâmicas: - Silício (SiO 2 ) e argilas (Al 2 O 3 ), ex: kaolinite, Si 2 O 5 Al 2 (OH) 4 - Impurezas: quartzo, óxidos e hidróxidos de ferro (magnetite e hematite), enxofre, matéria orgânica…

3 O magnetismo de rocha…

4 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

5 Noções básicas: Os minerais magnéticos e suas propriedades magnéticas DiamagnéticoParamagnéticoFerromagnético 1 2 3Jr 4 Quartzo SiO 2 Biotite K(Mg, Fe) 3 AlSi 3 O 10 (F, OH) 2 Magnetite Fe 3 O 4 Tº Curie

6 Noções básicas: o paleomagnetismo D(°) I(°) tan I = 2 tan Thermal Remanent Magnetization (TRM)

7 Durante o aquecimento, a magnetite (Tºcurie = 580ºC) e a hematite (Tºcurie = 680ºC) são paramagnéticos (Tºforno >>800ºC). Durante o resfriamento, quando Tºforno >800ºC). As cerâmicas registaram a orientação do campo magnético terrestre (TRM) no momento da sua criação.

8 As aplicaçoes do arqueomagnetismo: -Prospecção: localisação de sitios arqueológicos no sub- solo -Datação: Paleomagnetismo e Paleointensidade

9 A prospecção…

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11 A datação… -A partir da direção da magnetização gravada na rocha : PALEOMAGNETISMO -A partir da intensidade da magnetização: PALEOINTENSIDADE

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13 No caso de cerâmicas, os materiais perderam a suas orientações originais e usa-se neste caso a paleointensidade.

14 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.

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16 Paleomagnetismo O campo magnético terrestre é sujeito a variações de escala de tempo diferentes: -Variação secular: anos, ligada a influencia do campo não dipolar, campo externo, etc... -Inversão magnética: variação de 180° do pólo geomagnético.

17 Paleomagnetismo

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19 Desmagnetização térmica Aquecimento passo a passo Medição no magnetômetro

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21 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.

22 Paleointensidade - Paleointensidade absoluta -TRM (fornos, lavas….) -Métodos: Thellier-Thellier, Saw - Paleointensidade relativa -DRM (Sedimentos) -Métodos:

23 Desmagnetização térmica + campo indutor Hlab passo a passo Medição no magnetômetro

24 Paleointensidade

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26 Goméz-Paccard et al. (2006)

27 Curvas thermomagnéticas Condição sine qua non: as ceramicas não podem sofrer alterações mineralógicas durante o tratamento térmico!!

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30 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

31 Curvas thermomagnéticas Kappabridge

32 Tº Verwey Tº Curie magnetite~580 ºC Tº maghemite destruction~350 ºC Hematite?? Curvas irreversíveis (sem transformações mineralógicas majores):

33 Goméz-Paccard et al. (2006) Curvas reversíveis (sem transformações mineralógicas majores):

34 Futuro Laboratório de Arqueomagnetismo Bem-vindos!!!!!


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