Arqueomagnetismo Dr. Eric FONT IDL-FCUL.

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1 Arqueomagnetismo Dr. Eric FONT IDL-FCUL

2 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…

3 O magnetismo de rocha…

4 Susceptibilidade magnética
Magnetismo de Rocha – Principiais propriedades magnéticas Momento magnético Magnetização Susceptibilidade magnética J = k.H k: a suscetibilidade por unidade de volume (SI/cm3) c: a suscetibilidade por unidade de massa (SI/g).

5 2 Jr 3 1 4 Tº Curie Quartzo SiO2 Biotite Magnetite Fe3 O4
Noções básicas: Os minerais magnéticos e suas propriedades magnéticas Diamagnético Paramagnético Ferromagnético 2 Jr 3 1 4 Tº Curie Quartzo SiO2 Biotite K(Mg, Fe)3AlSi3O10(F, OH)2 Magnetite Fe3 O4

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

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

9 A prospecção…

10 A prospecção…

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.

15 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.

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 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

25 Paleointensidade

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

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

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