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…

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).

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

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

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

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

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