पुराचुम्बकत्व

पुराचुंबकत्व (कभी-कभी पुराचुंबकत्व ), चट्टानों, तलछट, या पुरातत्व सामग्री में अंकित चुंबकीय क्षेत्र का अध्ययन है। भूभौतिकीविद जो पुराचुम्बकत्व के विशेषज्ञ होते हैं, उन्हें पुराचुम्बकत्व कहा जाता है।

चट्टान (भूविज्ञान) में कुछ चुंबकीय खनिज पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और तीव्रता को उस समय अंकित कर सकते हैं जब वे बने थे। यह सूची भू-चुंबकीय क्षेत्र के पिछले व्यवहार और विवर्तनिक प्लेटें के पिछले स्थान की जानकारी प्रदान करता है। ज्वालामुखीय चट्टान और तलछटी चट्टान अनुक्रमों (मैग्नेटोस्ट्रेटिग्राफी) में संरक्षित भू-चुंबकीय उत्क्रमण का सूची एक समय-मापदंड प्रदान करता है जिसका उपयोग भू-कालानुक्रमिक उपकरण के रूप में किया जाता है।

पुराचुम्बकत्व के साक्ष्य ने महाद्वीपीय बहाव परिकल्पना के पुनरुद्धार और थाली की वस्तुकला के आधुनिक सिद्धांत में इसके परिवर्तन का नेतृत्व किया। स्पष्ट ध्रुवीय भटकन पथों ने महाद्वीपीय बहाव के लिए पहला स्पष्ट भूभौतिकीय साक्ष्य प्रदान किया, जबकि समुद्री चुंबकीय विसंगति ने समुद्री तल के प्रसार के लिए ऐसा ही किया। पुराचुंबकीय डेटा प्लेट टेक्टोनिक्स के इतिहास को वापस समय में विस्तारित करना जारी रखता है, प्राचीन स्थिति और महाद्वीपों और महाद्वीपीय टुकड़ों (क्षेत्रों) की गति को बाधित करता है।

पुराचुंबकत्व के क्षेत्र में अन्य सौर मंडल निकायों, जैसे चंद्रमा चट्टानों और उल्कापिंडों के नमूने के बराबर माप सम्मिलित हैं, जहां इसका उपयोग उन निकायों और डायनेमो सिद्धांत के प्राचीन चुंबकीय क्षेत्रों की जांच के लिए किया जाता है। पुराचुंबकत्व चट्टान चुंबकत्व में विकास पर निर्भर करता है, और जैव चुंबकत्व, चुंबकीय कपड़े (चट्टानों और मिट्टी में तनाव संकेतक के रूप में प्रयुक्त), और पर्यावरणीय चुंबकत्व के साथ अतिव्यापन होता है।

इतिहास
18वीं शताब्दी की प्रारंभिक में, यह देखा गया था कि कम्पास की सुइयाँ प्रबल चुम्बकीय बहिर्वाह के पास विचलित हो गई थीं। 1797 में, वॉन हम्बोल्ट ने इस चुंबकत्व को बिजली के गिरने के लिए उत्तरदाई ठहराया (और बिजली के हमले अधिकांशतःसतह की चट्टानों को चुम्बकित करते हैं)। 19वीं शताब्दी में चट्टानों में चुम्बकत्व की दिशा के अध्ययन से पता चला कि हाल के कुछ लावा पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के समानांतर चुम्बकित हुए थे। 20वीं सदी की प्रारंभिक में, डेविड, ब्रुनेश और मर्केंटन के काम से पता चला कि कई चट्टानें क्षेत्र के समानांतर चुंबकित थीं। जापानी भूभौतिकीविद् मोटोपो मात्सुयामा ने 1920 के दशक के अंत में दिखाया कि पृथ्वी का चुंबकीय क्षेत्र मध्य-चतुर्भुज में विपरीत हो गया, उत्क्रमण जिसे अब ब्रुनेश-मटुयामा उत्क्रमण के रूप में जाना जाता है।

ब्रिटिश भौतिकशास्त्री पैट्रिक ब्लैकेट, बैरन ब्लैकेट पी.एम.एस. ब्लैकेट ने 1956 में संवेदनशील अस्थिर चुंबकत्वमापी का आविष्कार करके पुराचुम्बकत्व को प्रमुख प्रोत्साहन प्रदान किया। उनका इरादा अपने सिद्धांत का परीक्षण करना था कि भू-चुंबकीय क्षेत्र पृथ्वी के घूर्णन से संबंधित था, एक सिद्धांत जिसे उन्होंने अंततः अस्वीकार कर दिया; किन्तु अस्थिर मैग्नेटोमीटर पुराचुम्बकत्व का मूल उपकरण बन गया और महाद्वीपीय बहाव के सिद्धांत के पुनरुत्थान का कारण बना। अल्फ्रेड वेगेनर ने पहली बार 1915 में प्रस्तावित किया था कि महाद्वीप एक बार साथ जुड़ गए थे और तब से अलग हो गए थे। चूँकि उन्होंने प्रचुर मात्रा में परिस्थितिजन्य साक्ष्य प्रस्तुत किए, उनके सिद्धांत को दो कारणों से बहुत कम स्वीकृति मिली: (1) महाद्वीपीय बहाव के लिए कोई तंत्र ज्ञात नहीं था, और (2) समय के साथ महाद्वीपों के आंदोलनों के पुनर्निर्माण का कोई विधि नहीं था। कीथ रनकॉर्न और एडवर्ड ए इरविंग यूरोप और उत्तरी अमेरिका के लिए स्पष्ट ध्रुवीय भटकन पथ का निर्माण किया था | ये वक्र अलग-अलग हो गए, किन्तु यदि यह मान लिया जाए कि महाद्वीप 200 मिलियन वर्ष पहले तक संपर्क में थे, तो उनका मिलान किया जा सकता था। इसने महाद्वीपीय बहाव के लिए पहला स्पष्ट भूभौतिकीय साक्ष्य प्रदान किया। फिर 1963 में, मॉर्ले-वाइन-मैथ्यूज परिकल्पना|मॉर्ले, वाइन और मैथ्यूज ने दिखाया कि समुद्री चुंबकीय विसंगति ने समुद्री तल के प्रसार के लिए साक्ष्य प्रदान किया।

क्षेत्र
पुराचुंबकत्व का अध्ययन कई पैमानों पर किया जाता है:
 * भू-चुंबकीय धर्मनिरपेक्ष भिन्नता पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की दिशा और तीव्रता में छोटे पैमाने पर परिवर्तन है। चुंबकीय उत्तरी ध्रुव लगातार पृथ्वी के घूर्णन के अक्ष के सापेक्ष स्थानांतरित हो रहा है। चुंबकत्व सदिश राशि है और इसलिए चुंबकीय क्षेत्र भिन्नता का अध्ययन चुंबकीय झुकाव और चुंबकीय झुकाव और पुरातीव्रता माप के पुरादिशात्मक मापन द्वारा किया जाता है।

* मैग्नेटोस्ट्रेटिग्राफी उन चट्टानों की आयु निर्धारित करने के लिए चट्टानों में अंकित पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के चुंबकीय ध्रुवता उत्क्रमण इतिहास का उपयोग करती है। पृथ्वी के पूरे इतिहास पृथ्वी के इतिहास में अनियमित अंतराल पर चुंबकीय ध्रुवीयता उत्क्रमण हुआ है। इन उत्क्रमणों की आयु और प्रतिरूप समुद्र तल के फैलाव वाले क्षेत्रों के अध्ययन और ज्वालामुखीय चट्टानों की डेटिंग से जाना जाता है।

अवशेष चुंबकीयकरण का सिद्धांत
पुराचुम्बकत्व का अध्ययन संभव है क्योंकि मैग्नेटाइट जैसे लौह-युक्त खनिज पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की पिछली दिशाओं को सूची कर सकते हैं। चट्टानों में चुंबकीय हस्ताक्षर कई अलग-अलग तंत्रों द्वारा सूची किए जा सकते हैं।

थर्मोअवशेष चुंबकीयकरण
बाजालत और अन्य आग्नेय चट्टानों में आयरन-टाइटेनियम ऑक्साइड खनिज पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को संरक्षित कर सकते हैं जब चट्टानें उन खनिजों के क्यूरी तापमान के माध्यम से ठंडी होती हैं। मैग्नेटाइट का क्यूरी तापमान, स्पिनल-ग्रुप लौह ऑक्साइड, लगभग 580 डिग्री सेल्सियस है, जबकि अधिकांश बेसाल्ट और काला पत्थर 900 डिग्री सेल्सियस से नीचे के तापमान पर पूरी तरह से क्रिस्टलीकृत होते हैं। इसलिए, खनिज अनाज को पृथ्वी के क्षेत्र के साथ संरेखित करने के लिए भौतिक रूप से नहीं घुमाया जाता है, बल्कि वे उस क्षेत्र के उन्मुखीकरण को सूची कर सकते हैं। इस तरह से संरक्षित सूची को थर्मोअवशेष चुंबकीयकरण (टीआरएम) कहा जाता है। क्योंकि क्रिस्टलीकरण के बाद आग्नेय चट्टानों के ठंडा होने पर जटिल ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाएं हो सकती हैं, पृथ्वी के चुंबकीय क्षेत्र के झुकाव को सदैव स्पष्ट रूप से अंकित नहीं किया जाता है, न ही सूची को आवश्यक रूप से बनाए रखा जाता है। बहरहाल, प्लेट टेक्टोनिक्स से संबंधित समुद्र तल के प्रसार के सिद्धांतों के विकास में महत्वपूर्ण होने के लिए समुद्र की पपड़ी के बेसाल्ट में सूची को अच्छी तरह से संरक्षित किया गया है। टीआरएम को मिट्टी के बर्तनों के भट्टों, चूल्हों और जले हुए एडोब भवनों में भी सूची किया जा सकता है। पुरातात्विक सामग्रियों में थर्मोअवशेष चुंबकीकरण के अध्ययन पर आधारित अनुशासन को पुरातात्विक चुंबकीय डेटिंग कहा जाता है। चूँकि न्यूज़ीलैंड माओरी लोग मिट्टी के बर्तन नहीं बनाते हैं, उनके 700- से 800 साल पुराने स्टीम ओवन, या कौन, पर्याप्त पुरातात्विक सामग्री प्रदान करते हैं।

डेट्रायट अवशेष चुंबकीयकरण
पूरी तरह से अलग प्रक्रिया में, तलछट में चुंबकीय कण जमाव के समय या उसके तुरंत बाद चुंबकीय क्षेत्र के साथ संरेखित हो सकते हैं; इसे डेट्रिटल अवशेष चुंबकीयकरण (डीआरएम) के रूप में जाना जाता है। यदि दानों के निक्षेपित होने पर चुम्बकत्व ग्रहण किया जाता है, तो परिणाम निक्षेपणीय डिटरिटल अवशेष चुम्बकत्व (डीडीआरएम ) होता है; यदि इसे निक्षेपण के तुरंत बाद अधिग्रहित किया जाता है, तो यह पोस्ट-डिपोजिटल डिटरिटल अवशेष चुंबकीयकरण (पीडीआरएम) है।

रासायनिक अवशेष चुंबकीयकरण
तीसरी प्रक्रिया में, चुंबकीय कण रासायनिक प्रतिक्रियाओं के समय बढ़ते हैं, और उनके गठन के समय चुंबकीय क्षेत्र की दिशा को सूची करते हैं। कहा जाता है कि इस क्षेत्र को रासायनिक अवशेष चुंबकीयकरण (सीआरएम) द्वारा सूची किया जाता है। रासायनिक अवशेषों के चुम्बकत्व का सामान्य रूप खनिज हेमेटाइट, अन्य लोहे के आक्साइड द्वारा धारण किया जाता है। हेमेटाइट मैग्नेटाइट सहित चट्टान में अन्य खनिजों के रासायनिक ऑक्सीकरण प्रतिक्रियाओं के माध्यम से बनता है। रेडबेड, टुकड़ा का तलछटी चट्टानें (जैसे बलुआ पत्थर ) हेमेटाइट के कारण लाल होती हैं जो तलछटी डायजेनेसिस के समय बनती हैं। रेडबेड में सीआरएम हस्ताक्षर अधिक उपयोगी हो सकते हैं और वे मैग्नेटोस्ट्रेटिग्राफी अध्ययनों में सामान्य लक्ष्य हैं।

इज़ोटेर्माल अवशेष चुंबकीयकरण
एक निश्चित तापमान पर प्राप्त होने वाले अवशेष को इज़ोटेर्माल रिमेनेंट चुंबकीयकरण (आईआरएम) कहा जाता है। इस प्रकार का अवशेष पुराचुम्बकत्व के लिए उपयोगी नहीं है, किन्तु बिजली गिरने के परिणामस्वरूप इसे प्राप्त किया जा सकता है। बिजली या चुंबकत्व|बिजली से प्रेरित अवशेष चुंबकीयकरण को इसकी उच्च तीव्रता और सेंटीमीटर के पैमाने पर दिशा में तेजी से भिन्नता से अलग किया जा सकता है।

स्टील कोर बैरल के चुंबकीय क्षेत्र द्वारा आईआरएम को अधिकांशतःड्रिल कोर में प्रेरित किया जाता है। यह संदूषक सामान्यतः बैरल के समानांतर होता है, और इसमें से अधिकांश को लगभग 400 ℃ तक गर्म करके या छोटे वैकल्पिक क्षेत्र में विचुंबकीकरण करके हटाया जा सकता है।

प्रयोगशाला में, आईआरएम को विभिन्न शक्तियों के क्षेत्रों को प्रयुक्त करके प्रेरित किया जाता है और इसका उपयोग चट्टान चुंबकत्व में कई उद्देश्यों के लिए किया जाता है।

विस्कोस अवशेष चुंबकीयकरण
विस्कोस अवशेष चुंबकीयकरण रेमनेंस है जो कुछ समय के लिए चुंबकीय क्षेत्र में बैठकर फेरोमैग्नेटिक सामग्री द्वारा प्राप्त किया जाता है। चट्टानों में, यह अवशेष सामान्यतः आधुनिक भू-चुंबकीय क्षेत्र की दिशा में संरेखित होता है। चट्टान के समग्र चुंबकीयकरण का अंश जो चिपचिपा अवशेष चुंबकीयकरण है, चुंबकीय खनिज विज्ञान पर निर्भर है।

भूमि पर नमूने एकत्र करना
समुद्र तल पर सबसे पुरानी चट्टानें 200 म्या हैं - सबसे पुरानी महाद्वीपीय चट्टानों की तुलना में बहुत छोटी हैं, जो 3.8 अरब साल पहले की हैं। 200 म्या से अधिक पुराने पुराचुंबकीय डेटा एकत्र करने के लिए, वैज्ञानिक पृथ्वी के प्राचीन क्षेत्र अभिविन्यास के पुनर्निर्माण के लिए भूमि पर मैग्नेटाइट युक्त नमूनों की ओर रुख करते हैं।

कई भूवैज्ञानिकों की तरह पैलेओमैग्नेटिस्ट, आउटक्रॉप्स की ओर बढ़ते हैं क्योंकि चट्टान की परतें उजागर होती हैं। रोड कट आउटक्रॉप्स का एक सुविधाजनक मानव निर्मित स्रोत है।
 * और हर स्थान, [रोडकट] के इस आधे मील के साथ प्रचुरता में, छोटे, बड़े करीने से बने छेद हैं ... रेन्स और पर्पल मार्टिंस के लिए हिल्टन प्रतीत होता है।

नमूने के दो मुख्य लक्ष्य हैं:
 * 1) स्पष्ट अभिविन्यास के साथ नमूने पुनः प्राप्त करें, और
 * 2) सांख्यिकीय अनिश्चितता को कम करें।

पहला लक्ष्य प्राप्त करने का विधि एक चट्टान कोरिंग ड्रिल का उपयोग करना है जिसमें हीरे की बिट्स के साथ पाइप लगा हुआ है। ड्रिल किसी चट्टान के चारों ओर बेलनाकार स्थान काटती है। यह गन्दा हो सकता है - ड्रिल को पानी से ठंडा किया जाना चाहिए, और इसका परिणाम छेद से कीचड़ उगलना है। इस स्थान में कम्पास और कोण नापने का यंत्र के साथ और पाइप डाला जाता है। ये अभिविन्यास प्रदान करते हैं। इस उपकरण को हटाने से पहले नमूने पर निशान खरोंच दिया जाता है। नमूना टूट जाने के बाद, स्पष्टता के लिए निशान को बढ़ाया जा सकता है।

अनुप्रयोग
1960 और 1970 के दशक में महाद्वीपीय बहाव और प्लेट टेक्टोनिक्स के सिद्धांतों को सत्यापित करने में पुराचुंबकीय प्रमाण, उत्क्रमण और ध्रुवीय भटकने वाले डेटा दोनों महत्वपूर्ण थे। भूभागों के इतिहास के पुनर्निर्माण के लिए पुराचुंबकीय साक्ष्य के कुछ अनुप्रयोगों ने विवादों को जन्म देना जारी रखा है। पुराचुंबकीय साक्ष्य का उपयोग चट्टानों और प्रक्रियाओं के लिए संभावित आयु को बाधित करने और क्रस्ट के कुछ भागो के विरूपण इतिहास के पुनर्निर्माण में भी किया जाता है।

उत्क्रमण मैग्नेटोस्ट्रेटिग्राफी का उपयोग अधिकांशतःजीवाश्म और होमिनिन अवशेषों वाले स्थलों की आयु का अनुमान लगाने के लिए किया जाता है। इसके विपरीत, ज्ञात आयु के जीवाश्म के लिए, पुराचुंबकीय डेटा उस अक्षांश को ठीक कर सकता है जिस पर जीवाश्म रखा गया था। इस तरह के पुरापाषाण निक्षेपण के समय भूगर्भीय वातावरण के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं।

जिन चट्टानों में चुंबकीय सूची संरक्षित है, उनके लिए निरपेक्ष आयु निर्धारित करने के लिए पुराचुंबकीय अध्ययनों को जियोक्रोनोलॉजी विधियों के साथ जोड़ा जाता है। बेसाल्ट जैसी आग्नेय चट्टान के लिए, सामान्यतः उपयोग की जाने वाली विधियों में पोटेशियम-आर्गन डेटिंग पोटेशियम-आर्गन और आर्गन-आर्गन डेटिंग आर्गन-आर्गन जियोक्रोनोलॉजी सम्मिलित हैं।

बाहरी संबंध

 * Geomagnetism & Paleomagnetism background material
 * Paleomagnetic Data from NGDC / WDC Boulder
 * The Great Magnet, The Earth
 * Paleomagnetic database at the Scripps Institution of Oceanography (MagIC)