Harald BöhnelInvestigador Titular CInvestigador Nacional 3hboehnel@geociencias.unam.mx

Físico con especialización en geofísicaDr. rer. nat. Univ. Münster (Alemania), 1985Académico en la UNAM desde 1985

Paleomagia aplicada para entender: -La variación del campo magnético-La evolución tectónica de México-La paleo-climatologia

Métodos e instrumentos nuevos

Variaciones del campo magnético terrestre: se acerca un cambio de polaridad?

SI !!Gracias por su atención y que tengan un buen día!

Variaciones del campo magnético terrestre

- (la estructura del campo magnético terrestre)- de tiempos cortos a tiempos largos- a que se deben (sus fuentes)?- como determinarlos?- son predecibles?- que podria pasar durante una reversión?

Estructura del campo magnético terrestre

tan (inclinación) = 2 tan (latitud) CGEO: 21.6°N inc=38.4°

Dipolo perfecto

Intensidad varía con la latitud:polo = 2 * ecuador

VADM = momento virtual de un dipolo axial: hoy~8·1022 Am2

Campo magnético terrestre real

(ojo: no a escala!!)

Vista desde lejos

Observaciones: años a siglos

Observatorio Londres Toronto

China

Modelo de la declinación magnética

Por donde andan los polos magnéticos?

Variación secular: ~23,000 años

Cientos de miles a millones de años

Eventos y excursionesMarina’s anomalias

magnéticas

Escala depolaridad magnética

Las fuentes del campo magnético terrestre (CMT)

La presencia de fierro y nickel y las condiciones p-T en el nucleo externo líquido ionizado

Gradientes térmicos y cambios de densidad Convección

Resultado: acción de dínamo y campo magnético

With a year of computing on Pittsburgh's CRAY C90, 2,000 hours of processing, Glatzmaier and collaborator Paul Roberts of UCLA took a big step toward some answers.

Modelo del geodínamo de Glatzmeier & Roberts (1)

Campo en tiempos normales y entrando a una reversión

Modelo del geodínamo de Glatzmeier & Roberts (2)

En plena reversión (multi-polar) y en recuperación

Cambios de polaridad: son predecibles??

Observaciones:

- la dirección cambia- la intensidad disminuye

?

?

Que exactamente pasa durante un cambio de polaridad??

1. cambio de las direcciones

Que exactamente pasa durante un cambio de polaridad??

2. cambio de la paleointensidad

Reversiones del campo desde hace 160 Ma

Reversiones del campo: existe relación con la intensidad?

Que podria pasar durante una reversión?

- Se reduce la intensidad a <20%

- estructura multi-polar

Como obtener mas datos sobre los cambios del CMT?

Necesitamos:

- material adecuado que registre el CMT

- fechamientos precisos para generar series de tiempo

- metodologías para determinar dirección e intensidad

Todo esto en varias localidades para desarrollar modelos globales del CMT

Conclusiones:

- Ya les contesté la pregunta inicial….

- para conocer mas detalles de las variaciones del CMT tenemos que estudiar mas rocas, con mejores métodos, y necesitamos fechamientos (mucho mas) precisos

Metodos de Paleointensidades:

Comparan la TRM adquirida en el pasado

con una TRM de laboratorio

La gran mayoría de los métodos utilizados se pueden clasificar como versiones del

método de Thellier y requieren uno o varios calentamientos de la muestra en un campo magnético

de laboratorio

250°C

500°C

555°C

1.0

0.5

0.0

NRM (* 4.6480 mA/m)

0.0 0.5 1.0pTRM (* 4.6761 mA/m)

BP18

50.69 ± 2.28 µT

“Reglas del Juego”- la NRM debe ser una TRM pura

- los minerales magnéticos deben ser <<1 µm

- no deben ocurrir alteraciones de los minerales durante los experimentos

Nuevos métodos (1)• Método de microondas (resonancia

ferromagnética): Liverpool, ~1993

Instalación en Juriquilla (2001 --> 200?)

Nuevos métodos (2)“multi-specimen parallel differential

pTRM”: Juriquilla, 2006

•Linearidad entre pTRM y el campo magnético

•Cada muestra se calienta una sola vez

•El calentamiento es a una temperatura ~baja

•Cada muestra se calienta en un campo magnético diferente

Ejemplodiff. pTRM = magnetización(lab) - NRM

B(laboratorio) (diff.pTRM)

< B(antiguo) negativa

= B(antiguo) 0

> B(antiguo) positiva

0 20 40 60 80 100field / µTesla

-40

-20

0

20

40

60

frac

tion

pT

RM

-TR

M /

%P lacerPTST

Pruebas (1): particulas de tamaño grande, > 100 µm

50 µT

Pruebas (2): flujos de lava históricos

Modelo: 45 µT Observatorio: ~36 µT

3 0 4 0 5 0 6 0 7 0

- 3 0

- 2 0

- 1 0

0

1 0

2 0

3 0

frac

tion

pTR

M-T

RM

/ %

3 0 4 0 5 0 6 0 7 0

P a r i c u t i n 1s a m p l e s

i n d i v i d u a l

P a r i c u t i n 1s a m p l e s

c o m b i n e d

4 8 12 16 20 24 28 32 36 40PI m ult i-specim en m ethod (µ T)

4

6

8

10

12

14

16

18

20

22

24

26

PI

mic

row

ave

met

hod

(µ

T)

CE4

CE2

MM

BB1

BB2

ML2

Comparación de los nuevos métodosMicroondas – multi-specimen...

Conclusiones:

- Ya les contesté la pregunta inicial….

- para conocer mas detalles de las variaciones del CMT tenemos que estudiar mas rocas, con mejores métodos, y necesitamos fechamientos (mucho mas) precisos