A anomalia geomagnética do Levante: perspectivas a partir de registros paleomagnéticos de estalagmites do Marrocos

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Carmo, Janine Araujo do
Data de Publicação: 2023
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
Texto Completo: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14132/tde-22122023-110339/
Resumo: A Anomalia geomagnética do Levante (LIAA) refere-se a um fenômeno geomagnético incomum ocorrido entre o início do primeiro milênio antes da era comum. Essa anomalia foi identificada por meio do registro de intensidades excepcionalmente altas do campo geomagnético em artefatos arqueológicos na região do Levante, que chegam a ser quase o dobro da intensidade atual do campo geomagnético terrestre. Desta forma, ela tem recebido grande atenção devido às suas características únicas e implicações para nossa compreensão do campo magnético da Terra. Esse campo regional anômalo parece se estender além da região do Levante, incluindo as Ilhas Canárias e a Península Ibérica, mas a extensão espacial e o possível deslocamento para o oeste da LIAA ainda são debatidos. Neste estudo, fornecemos um registro de vetor completo contínuo (i.e., direção e intensidade) de 6.000 anos de estalagmites das cavernas Wintimdouine, no Marrocos, abrangendo o intervalo de tempo da LIAA. Foram identificados dois principais portadores magnéticos através da desmagnetização por campos alternados e térmica. O mineral de baixa coercividade é a magnetita parcialmente oxidada, confirmada a partir de experimentos em baixa temperatura. O portador de alta coercividade é hematita, definida pelo protocolo de desmagnetização térmica. Ambas as fases magnéticas registram a mesma direção do campo magnético. Esta mineralogia peculiar permitiu discutir, com a ajuda de modelos numéricos, os mecanismos de aquisição de magnetização em espeleotemas. Além disso, através de técnicas de mapeamento magnético, verificamos que a estabilidade magnética está relacionada à quantidade e o tamanho de grãos magnéticos presentes nas amostras. Os dados paleomagnéticos direcionais obtidos das estalagmites mostraram-se estáveis ao longo do registro. Essas direções foram comparadas com modelos magnéticos globais e regionais, apresentando sobreposição com os dados do GEOMAGIA50 v3.4 para a região do Mar Mediterrâneo e com outros modelos geomagnéticos. A estimativa de paleointensidade foi realizada por meio do método de pseudo-Thellier, e os resultados foram calibrados utilizando o modelo Pfm9k.2. A variação da intensidade ao longo do registro não apresentou correlação com mudanças na mineralogia das estalagmites. A intensidade máxima registrada durante a LIAA foi de 111 ZAm², abaixo do limite estabelecido para anomalia (155 ZAm²). Esses resultados indicam que a anomalia magnética da LIAA está limitada à Europa Oriental, sugerindo uma estrutura mais complexa do campo geomagnético nessa região durante esse período. Modelos de campo magnético no limite manto-núcleo mostram configurações diferentes de manchas de fluxo normais e reversas durante a LIAA, o que indica uma dinâmica complexa nessa região.
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Esse campo regional anômalo parece se estender além da região do Levante, incluindo as Ilhas Canárias e a Península Ibérica, mas a extensão espacial e o possível deslocamento para o oeste da LIAA ainda são debatidos. Neste estudo, fornecemos um registro de vetor completo contínuo (i.e., direção e intensidade) de 6.000 anos de estalagmites das cavernas Wintimdouine, no Marrocos, abrangendo o intervalo de tempo da LIAA. Foram identificados dois principais portadores magnéticos através da desmagnetização por campos alternados e térmica. O mineral de baixa coercividade é a magnetita parcialmente oxidada, confirmada a partir de experimentos em baixa temperatura. O portador de alta coercividade é hematita, definida pelo protocolo de desmagnetização térmica. Ambas as fases magnéticas registram a mesma direção do campo magnético. Esta mineralogia peculiar permitiu discutir, com a ajuda de modelos numéricos, os mecanismos de aquisição de magnetização em espeleotemas. Além disso, através de técnicas de mapeamento magnético, verificamos que a estabilidade magnética está relacionada à quantidade e o tamanho de grãos magnéticos presentes nas amostras. Os dados paleomagnéticos direcionais obtidos das estalagmites mostraram-se estáveis ao longo do registro. Essas direções foram comparadas com modelos magnéticos globais e regionais, apresentando sobreposição com os dados do GEOMAGIA50 v3.4 para a região do Mar Mediterrâneo e com outros modelos geomagnéticos. A estimativa de paleointensidade foi realizada por meio do método de pseudo-Thellier, e os resultados foram calibrados utilizando o modelo Pfm9k.2. A variação da intensidade ao longo do registro não apresentou correlação com mudanças na mineralogia das estalagmites. A intensidade máxima registrada durante a LIAA foi de 111 ZAm², abaixo do limite estabelecido para anomalia (155 ZAm²). Esses resultados indicam que a anomalia magnética da LIAA está limitada à Europa Oriental, sugerindo uma estrutura mais complexa do campo geomagnético nessa região durante esse período. Modelos de campo magnético no limite manto-núcleo mostram configurações diferentes de manchas de fluxo normais e reversas durante a LIAA, o que indica uma dinâmica complexa nessa região.The Levantine Iron Age geomagnetic Anomaly (LIAA) is an unusual geomagnetic phenomenon that occurred from the beginning of the first millennium BCE. This anomaly was identified through the record of exceptionally high intensities of the geomagnetic field in archaeological artefacts in the Levant region, reaching almost double the current intensity of the Earth\'s geomagnetic field. Therefore, it has received great attention due to its unique characteristics and implications for our understanding of the Earth\'s magnetic field. This anomalous regional field seems to extend beyond the Levant region, including the Canary Islands and the Iberian Peninsula, but the spatial extent and possible westward shift of the LIAA are still debated. In this study, we provide a continuous full-vector record (i.e., direction and intensity) of 6,000 years from stalagmites in the Wintimdouine caves in Morocco, covering the time interval of the LIAA. Two main magnetic carriers were identified through alternating field and thermal demagnetization. The low coercivity mineral is partially oxidized magnetite, confirmed by low-temperature experiments. The high coercivity carrier is hematite, defined by the thermal demagnetization protocol. Both magnetic phases record the same direction of the magnetic field. This peculiar mineralogy allowed us to discuss the mechanisms of magnetization acquisition in speleothems using numerical models. Additionally, through magnetic mapping techniques, we found that magnetic stability is related to the quantity and size of magnetic grains present in the samples. The directional paleomagnetic data obtained from the stalagmites remained stable throughout the record. These directions were compared with global and regional magnetic models, showing overlap with the GEOMAGIA50 v3.4 data for the Mediterranean region and other geomagnetic models. Paleointensity estimates were obtained with the pseudo-Thellier method, and the results were calibrated using the Pfm9k.2 model. The intensity variation throughout the record showed no correlation with changes in the mineralogy of the stalagmites. The maximum intensity recorded during the LIAA was 111 ZAm², below the established anomaly threshold (155 ZAm²). These results indicate that the magnetic anomaly of the LIAA is limited to Eastern Europe, suggesting a more complex structure of the geomagnetic field in that region during this period. Magnetic field models at the core-mantle boundary show different configurations of normal and reverse flux patches during the LIAA, indicating complex dynamics in this region.Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USPTrindade, Ricardo Ivan Ferreira daCarmo, Janine Araujo do2023-10-25info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfhttps://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/14/14132/tde-22122023-110339/reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USPinstname:Universidade de São Paulo (USP)instacron:USPLiberar o conteúdo para acesso público.info:eu-repo/semantics/openAccesspor2024-01-05T16:44:02Zoai:teses.usp.br:tde-22122023-110339Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.teses.usp.br/PUBhttp://www.teses.usp.br/cgi-bin/mtd2br.plvirginia@if.usp.br|| atendimento@aguia.usp.br||virginia@if.usp.bropendoar:27212024-01-05T16:44:02Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP - Universidade de São Paulo (USP)false
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