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1.8 ANDRILL – Team Paleomagnetismo | Progetto Smilla
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1.8 ANDRILL – Team Paleomagnetismo

Vedi anche Galleria Fotografica n°22

Cosa viene analizzato

Viene analizzata la carota tale e quale, dopo averne prelevato dei piccoli campioni di forma cilindrica di 2cm di diametro.

Quali analisi si fanno

Le analisi che si fanno sul campo, cioè qui nel laboratorio di Mc Murdo, permettono di stabilire alcuni parametri importanti come la suscettività magnetica, la direzione di magnetizzazione e l’intensità della magnetizzazione naturale.

Successivamente, presso i laboratori dei vari enti di ricerca che partecipano ad ANDRILL (situati in Nuova Zelanda e Italia, a Roma presso l’INGV) vengono fatte le stesse analisi ma in maniera molto più accurata e con strumentazione sofisticatissima.

Le analisi sul campo permettono di avere alcune importanti informazioni utili per la continuazione della perforazione, soprattutto ai fini della datazione, mentre quelle successive consentono di acquisire tutti i dati e le informazioni paleomagnetiche possibili.

A questo punto, però, per capirci un pò di più delle ricerche paleomagnetiche che vengono fatte in ANDRILL, dobbiamo chiarire un paio di concetti sul CAMPO MAGNETICO TERRESTRE e della sua influenza sulle rocce:

Il nostro pianeta ha un campo magnetico (si chiama Campo Geomagnetico) che si genera all’interno del nucleo terrestre (a circa 2900 Km di profondità). Il Campo Geomagnetico non è altro che uno spazio al cui interno agisce una forza magnetica lungo alcune linee di forza. Queste linee, attualmente, escono in prossimità del polo Sud geografico ed entrano in prossimità di quello Nord geografico. A volere fare i precisi, entrambi si trovano a diverse centinaia di Km dai rispettivi polo geografici.

Quindi, in un punto qualsiasi situato dentro alla campo geomagnetico agisce una forza magnetica che ha una una precisa intensità e direzione e può essere rappresentato con un vettore: l’intensità è rappresentata dalla lunghezza, la direzione (secondo tre assi x,y e z) dalla direzione della freccia medesima. L’ago di una normale bussola si orienta lungo le linee di forza ma essendo su di un piano, ci mostra solo la direzione del Polo Nord senza mostrarci la componente verticale, che comunque alle nostre latitudini è modesta.

Le linee di forza sono parallele alla superficie terrestre all’equatore e perpendicolari alla superficie terrestre ai due poli. Quindi qui, in Antartide, le linee di forza sono quasi perpendicolari alla superficie terrestre e dirette in sù, verso l’alto. Al polo Nord la loro direzione sarà invece opposta, verso il basso.


Nelle epoche geologiche passate la polarità del campo magnetico terrestre è cambiata numerose volte, vi sono stati periodi a polarità normale come quella attuale e altri a polarità inversa cioè opposta rispetto all’attuale. L’ultima inversione del campo magnetico terrestre è avvenuta circa 780 mila anni fa.

Il campo geomagnetico terrestre agisce su tutto ciò che si trova al suo interno, quindi anche sulle rocce. Alcuni minerali che si possono trovare nelle rocce, sono detti ferromagnetici tra cui, il più comune è la magnetite, perchè alcuni dei loro cristalli durante la formazione della roccia si orientano lungo le linee di forza del campo magnetico presente in quel momento, come tante bussole microscopiche (pochi ssimi micrometri di dimensione). Quindi questi minerali registrano la direzione e l’intensità del campo magnetico del luogo in cui la roccia si è formata e in quel preciso momento.

I parametri paleomagnetici che vengono determinati durante le analisi paleomagnetiche sul campo della ricerca ANDRILL sono:

la suscettività magnetica. è un indice che quantifica la capacità di quella roccia di magnetizzarsi.

la intensità e direzione della magnetizzazione naturale

Come vengono fatte le analisi

Come per tutti gli altri gruppi, il lavoro è suddiviso in campionamento-preparazione del campione e analisi vera e propria.

Il campionamento e preparazione del campione. Il ricercatore fa una ispezione accurata della carota e segnala le zone interessanti da campionare, in genere sedimenti fini. Successivamente si preleva in quella stessa zona e con l’ausilio di un trapano a colonna, un cilindretto di 2 cm di diametro. (vedi galleria fotografica n°22). Tutte queste fasi vengono svolte prestando la massima attenzione a indicare sempre la direzione in cui si trova l'”ALTO” sia sulla carota che sulla zona da campionare che sul campione prelevato. Questo è indispensabile per poter conoscere la direzione attuale del campo magnetico e poterla confrontare con la direzione di magnetizzazione che la roccia rivela in seguito alle analisi.

Le analisi (quelle sul campo, qui a Mc Murdo) vengono svolte usando due strumenti : il magnetometro spinner (modello MOLSPIN) serve per determinare direzione e intensità della magnetizzazione il suscettivimetro (modello BARTINGTON) che determina la suscettività magnetica.

Al termine delle analisi i campioni vengono conservati in un contenitore speciale fatto di una lega speciale chiamata MU-METAL che ha lo scopo di proteggere i campioni dai campi magnetici esterni a cui potrebbero essere esposti durante il trasporto e che potrebbero alterare le loro proprietà magnetiche naturali.

Per sapere cosa

Prima abbiamo detto due cose importanti:

  1. Il campo magnetico terrestre nelle epoche passate ha cambiato polarità più volte
  2. Alcuni minerali possono “registrare” direzione e intensità del campo magnetico nel momento di formazione della roccia.


Puoi ben comprendere, quindi, che conoscendo la polarità della roccia in alcuni punti della carota e confrontandola con una scala di riferimento della polarità geomagnetiche, possiamo risolvere il problema della datazione, di cui abbiamo già parlato (vedi sezione micropaleontologia) e che abbiamo detto essere uno dei problemi di più difficile soluzione per la ricerca.

La scala geocronologica o “scala delle inversioni” è stata costruita sulla base di migliaia di osservazioni e misure paleomagentiche fatte sul nostro pianeta e qui accanto ne puoi vedere una piccola parte. Come vedi è suddivisa in periodi (croni) al cui interno la polarità è prevalentemente di un tipo. Al loro interno, poi, ci sono dei sottoperiodi di polarità opposta rispetto a quella prevalente del crono, sono i subcroni. Sia i croni che i subcroni hanno dei nomi di ricercatori o di località famosi nel campo del paleomagnetismo e sono anche identificati da un codice ben preciso (ad esempio il Bruhnes ha il codice C1n)

Le misurazioni paleomagnetiche, come tutte del resto, presentano dei vantatggi e degli svantaggi. Tra i primi il più rilevante è dato dal fatto che è un tipo di segnale globale. Cioè in qualsiasi punto della superficie terrestre la polarità in una data epoca geologica è stata sempre la stessa. Non è un vantaggio da poco: qualsiasi campione prelevato in qualsiasi parte della superficie terrestre e di una stessa epoca avrà sempre la stessa polarità.

Tra gli svantaggi c’è quello che il dato più che emerge dalle analisi paleomagnetiche è di tipo binario: cioè ogni campione può avere polarità normale o inversa. Non è quindi, per certi versi, un dato molto specifico e per questa ragione i dati paleomagnetici devono essere incrociati con i dati paleontologici e, soprattutto quelli radiometrici, per ottenere una datazione più accurata. Ciò è ancora più necessario in ricerche come ANDRILL dove si studiano sedimenti di origine prevalentemente glaciale e che può presentare, molto facilmente, delle importanti lacune temporali nella sequenza stratigrafica.

Durante ANDRILL le misure paleomagnetiche sono state utilizzate per la datazione. Sono state incrociate incrociate con quelle micropaleontologiche e hanno permesso di stabile con una certa precisione che attorno agli 80 m di profondità le rocce risalgono a circa un milione di anni. La ipotesi è stata poi confermata da ulteriori osservazioni emerse dagli studi delle altre discipline e comunque sarà oggetto di ulteriori e continue verifiche future.

INGV – Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia – Roma -Italia

University of Otago – Nuova Zelanda –

University of Otago – Nuova Zelanda –

Stanare idee per le scienze a scuola. Fino ai poli