Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Magnetometry as a Tool to Estimate the Pollution of Marine Environment Around Small Shipwrecks (Gulf of Gdańsk) – Preliminary Results

Gwizdała M., Jeleńska M., Łęczyński L.

Acta Geophysica

|

2016

|

Vol. 64, no. 5

1691--1702

EN

Magnetic properties of deposits around the shipwrecks (“Munin” and “Abille”) in the Gulf of Gdańsk were investigated. Values of magnetic susceptibility (χ) are relatively low; however, they reveal significant differences between investigated sites. The values of χ around “Abille” wreck were 5-8×10-8 m3 /kg. Around “Munin” wreck results were more diversified reaching value of χ between 3.07×10-8m3 /kg and 12.92×10-8 m3 /kg. The spatial variability of χ coincided with near-bottom water currents distribution in the Gulf of Gdańsk. Magnetic minerals were identified by thermomagnetic analysis. Around “Abille” wreck we have found magnetite with small amount of maghemite or hematite. The “Munin” sediments include only one magnetic phase; in several samples it is magnetite, in the others – maghemite. Day–Dunlop plot shows that “Abille” set is shifted towards lower magnetization ratio and higher coercivity ratio. The correlation between the distribution of χ and hydrodynamic condition around shipwrecks allows to determine the direction of contaminant transport.

2

Magnetic signature of indoor air pollution: household dust study

Górka-Kostrubiec B., Jeleńska M., Król E.

Acta Geophysica

|

2014

|

Vol. 62, no. 6

1478--1503

EN

The combination of magnetic and geochemical methods was used to determine the mineralogy, grain size and domain structure of magnetic particles in indoor dust collected in 195 sites in Warsaw, Poland. Data show an asymmetric distribution of magnetic susceptibility (χ) in the wide range of 20-1514 × 10-8 m³ kg–1. Comparison of magnetic parameters shows that the internal dust contains outside pollution characteristic for air and soil. More than 90% of indoor dust samples were characterized by roughly uniform magnetic mineralogy, typical for fine grained magnetite (diameter of 0.2-5 μm), and grain size between pseudo-singledomain and small multi-domain with small contribution of superparamagnetic particles (~10%). Samples with χ larger than 220 × 10–8 m³ kg–1 contain mainly magnetite and an anthropogenic metallic Fe with TC > 700°C. The indoor dust contains, characteristic for the urban areas, spherical magnetic particles originated from fossil fuel combustion processes and mixture of irregular angular iron-oxides grains containing other elements, including Na, Ca, Al, Si, K, S, Mn, Cl, and Mg.

3

Paleomagnetism and magnetic mineralogy of metabasites and granulites from Orlica-Śnieżnik Dome (Central Sudetes)

Kądziałko-Hofmokl M., Szczepański J., Werner T., Jeleńska M., Nejbert K.

Acta Geophysica

|

2013

|

Vol. 61, no. 3

535--568

EN

The results of palaeomagnetic, rock magnetic, and microscopic study of Early Paleozoic metabasites and granulites from the Orlica Śnieżnik Dome (OSD, Sudetes) have been combined with geochronological data. In the eastern part of the OSD (Śnieżnik Massif, SM) ferrimagnetic pyrrhotite is prevalent, accompanied by various amounts of Fe-oxides. In the western part of the OSD (Orlica-Bystrzyca Massif, OBM) Fe-oxides dominate. All magnetic minerals originated during hydrothermal and weathering processes. The palaeomagnetic study revealed the presence of three secondary components of natural remanence: Late Carboniferous, Late Permian, and Mesozoic. Two Paleozoic components are related to volcanic activity in the Sudetes. They are carried by pyrrhotite and Fe-oxides and were isolated only in SM rocks. The Mesozoic component was determined in both parts of the OSD and is carried by Fe-oxides. It covers a time span, from ~160 to ~40 Ma, corresponding to a long period of alteration.

4

Magnetic mineralogy and paleomagnetism of serpentinized ultramafic rocks from the Braszowice–Brzeźnica fragment of Sudetic paleozoic ophiolite

Kądziałko-Hofmokl M., Jeleńska M., Delura K., Bylina P.

Acta Geophysica

|

2010

|

Vol. 58, no. 2

269-299

EN

Complex paleomagnetic, rock-magnetic and mineralogical studies were performed on serpentinized utramafic rocks from Braszowice– Brzeźnica massif (BB) situated at the southern extremity of the Niemcza Shear Zone, close to the Sudetic Marginal Fault. Studies of magnetic minerals revealed presence of several varieties of magnetite grains, and partly altered Cr-spinels. Paleomagnetic studies revealed stable component HS of natural remanence carried by magnetite formed probably during the initial serpentinization. The directions of HS have good grouping within each locality, but differ between localities. Studies of anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) have shown that directions of anisotropy axes are steep instead of horizontal as is common within the Niemcza Shear Zone. Taking advantage of the directions of AMS we rotated the directions of HS and brought them to the reference direction for the Sudetes for 372 Ma. We suggest that after acquiring AMS and HS during the Upper Devonian, the BB became divided into multiple units due to tectonic activity in the region.

5

Magnetic structure of polluted soil profiles from Eastern Ukraine

Jeleńska M., Hasso-Agopsowicz A., Kądziałko-Hofmokl M., Kopcewicz B., Sukhorada A., Bondar K., Matviishina Z.

Acta Geophysica

|

2008

|

Vol. 56, no. 4

1043-1064

EN

Our study concerned magnetic properties of soil profiles taken from polluted regions of Eastern Ukraine around the industrial centres Krivyj Rig, Mariupol and Komsomolsk. Soils represent chernozem and podzoluvisol. The low-field magnetic susceptibility shows enhancement in the topsoil caused by contamination by coarse-grain magnetite connected with industrial pollution. Magnetic mineralogy was determined by means of thermal demagnetisation of SIRM, monitoring of susceptibility changes during warming from -196°C to room temperature and heating to 700°C, and Mössbauer analysis. Granulometry of magnetic particles was investigated by determination of hysteresis parameters, susceptibility, M s , SIRM and ARM ratios and frequency dependence of susceptibility. The chemical parameters, namely pH, organic carbon and iron content in different pedogenic and lithogenic minerals, measured for particular horizons determined pedogenic characteristic of soil profiles. Our study showed that differences in magnetic parameters of non-polluted and polluted soil profiles are not limited to the topsoil, but reach deep layers of the parent material. Industrial pollution promotes formation of the so-called “pedogenic” SP and SD particles in these layers.

6

Wpływ zanieczyszczeń metalurgicznych na charakterystyki magnetyczne czarnoziemów

Hasso-Agopsowicz A., Jeleńska M., Wicik B.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2006

|

Vol. 15, No. 1

103--113

EN

The pollutants, that are widely emitted to the environment by metallurgy, energetic industry or transport, are strongly magnetic. In consequence. magnetic measurements can be applied to investigate soil contamination. This study takes into consideration the influence of pedogenic processes on values and distribution of magnetic parameters along northem (Polish) and Southern (Ukrainian) chemozem profiles, developed in different climatic zones. The impact of metallurgical dust on the soil contamination was evaluated in polluted chemozem profiles by the comparison to their unpolluted counterparts. Magnetic investigations were complemented by chemical analysis of iron and organic carbon content. Magnetic characteristics of unpolluted profiles reveal the similarity of pedogenic processes accompanying the development of investigated soils. In both areas, the ferrimagnetic fraction (magnetite and/or maghemite) dominates in the surface soil and reflects in the elevated susceptibility (χ) and suppressed remanence coercivity (Hcr) values in comparison to those observed in loess, where antiferromagnetic hematite and paramagnetic minerals prevail. Although, due to the lower iron content in northem chemozems, the Polish chemozem is about half as magnetic as its Ukrainian counterpart, the ratios of soil susceptibility to the susceptibility of loess, χ/χc, representing their natural enrichment in ferrimagnetic fraction with respect to the available Fe supply, varies in a narrow range. Low temperature susceptibility changes κ(T) demonstrate the difference in granulity of magnetic fraction: presence of strongly magnetic superparamagnetic fraction in the surface soil of southem chemozem , and the single domain grains in the surface 10 cm layer and superparamagnetic fraction at a depth of 40 cm in northern chemozem. The nonstochiometric magnetite occurs all along the Polish profile, whereas in the Ukrainian soil the maghemite is observed. These differences can be ascribed to the impaired aeration and inereased precipitation in Polish climate. Contaminated profiles display significant inerease of susceptibility in the uppermost 40-cm layer that express in considerably inereased χ/χc ratio. Thermomagnetic analyses reveal the dominance of stochiometric multidomain magnetite in this layer, characteristic for the industrialny-derived magnetic minerals. Also the significant decrease of the anhisteretic remanence to saturation remanence ratio (ARM/SIRM < 1,5%) confirms the substantial share o f coarse-grained magnetic fraction in the uppersoil of polluted profiles. Slightly inereased χ values (and organic matter content) to a depth of about 140 cm, in comparison to unpolluted counterparts, suggest the penetration o f Fe-humic complexes into the depth of soil caused by the soil degradation process. The results demonstrate that magnetic parameters reflects processes occurring in the surface as well as in whole soil profiles. Therefore, magnetic analysis can be successfully implemented to monitor the changes in soil under the influence of various environmental factors, including pollution, and to assess the impact of rapid and unsustainable industrialization on the environment.

7

The local magnetostratigraphic scale for the supra-evaporitic Miocene deposits in the northern part of Carpathian Foredeep and its stratigraphic implications (drill-core Jamnica S-119)

Król E., Jeleńska M.

Kwartalnik Geologiczny

|

1999

|

Vol. 43, Nr 4

509-518

EN

The purpose of this study - to elaborate the local magnetostratigraphic sequence in the complete Jamnica S-119 core of Miocene marine sediments representing the time span from the Upper Badenian to Late Sarmatian/beginning of Pannonian(?), has been solved positively. The obtained results fulfill 6 of 10 criteria deciding about the proper quality of magnetostratigraphic data. The ferrosulphides - greigite and smythite - being the carriers of chemical magnetic remanence of secondary origin, had been identified for the first time in the examined Miocene sediments in Poland. Although the remanent magnetization has the secondary character - it has been acquired in short time after deposition of studied sequence of sediments - the obtained polarity sequence of the Earth magnetic field correlates properly with the fragment of the Global Polarity Time Scale between polarity chrones C3Br.3r and C5n.2n (~7.4-10.7 Ma). In spite of conducting the additional biostratigraphic studies of the investigated profile in the frame of this project there still exists unsolved question of the more precise location of the stratigraphic boundaries between the substages of the Middle Miocene against the time scale.

PL

Celem stworzenia lokalnej skali magnetostratygraficznej dla utworów środkowego miocenu (górny baden-dolny sarmat) zapadliska przedkarpackiego zbadano osady morskie pozyskane z otworu wiertniczego Jamnica S-119 k. Stalowej Woli. Próbki do pomiarów paleomagnetycznych pobrano z kolejnych, jednometrowych odcinków rdzenia, o określonej orientacji strop-spąg. Kolekcja, wycięta z 230 m bieżących rdzenia, liczy ok. 2500 próbek (bez uwzględnienia 30 m osadów zawierających głównie utwory czwartorzędowe). Otwór wiertniczy Jamnica S-119 został wytypowany do badań magnetostratygraficznych po szczegółowej analizie lokalnej sytuacji tektonicznej (Z. Krysiak,1994) w obszarze mało zaburzonym przez ruchy neotektoniczne. Bezpośrednia obserwacja ułożenia warstw osadów wzdłuż badanego profilu oraz analiza wyników pomiarów anizotropii podatności magnetycznej całej kolekcji potwierdziła poziome lub prawie poziome ułożenie warstw skalnych w badanej sekwencji osadów. Dzięki temu dla pomierzonych wartości inklinacji magnetycznej wektora naturalnej pozostałości magnetycznej wzdłuż całego rdzenia nie było potrzeby wprowadzania poprawek na upad warstw. Średnie wartości inklinacji magnetycznej (po rozmagnesowaniu) obliczone dla poszczególnych części badanego profilu były, zatem podstawą wnioskowania o zmianach polarności ziemskiego pola magnetycznego z okresu depozycji i kompakcji badanej sekwencji osadów. Badania składu frakcji minerałów magnetycznych występujących w badanych skalach stanowiły niezbędny warunek zrozumienia roli postsedymentacyjnych procesów chemicznych (redukcja tlenków żelaza do siarczków) w procesie nabywania chemicznej pozostałości magnetycznej, stanowiącej główną składową trwałego namagnesowania osadów. W badaniach składu minerałów ferromagnetycznych wykorzystano klasyczne metody termiczne (określania ich temperatur blokujących) oraz analizę rentgenowską i obserwacje pod mikroskopem elektronowym z mikrosondą wyseparowanej frakcji ferromagnetyków. Ponadto wykonano szczegółowe pomiary parametrów pętli histerezy dla próbek skał pobranych w równych odstępach wzdłuż rdzenia, co pozwoliło wyznaczyć poziomy litologiczne bogatszego występowania ferromagnetycznych siarczków żelaza: grejgitu i smytytu o jednodomenowych ziarnach, będących głównymi nośnikami chemicznej pozostałości magnetycznej. Pierwotne minerały magnetyczne -detrytyczne tlenki (magnetyt i maghemit) lub wodorotlenki żelaza - występują w badanych skalach w ilościach śladowych, zaś w warstwach o najniższych wartościach podatności magnetycznej i natężenia namagnesowania (np. w wapieniach) dominują paramagnetyki. Przeprowadzono analizę numeryczną krzywych rozmagnesowania naturalnej pozostałości magnetycznej wszystkich próbek. Rozmagnesowanie wykonano bądź zmiennym polem magnetycznym, bądź tez metodą termiczną. Stwierdzono, że do konstrukcji lokalnej skali magnetostratygraficznej należy wykorzystać składową pozostałości magnetycznej wyseparowaną z całkowitego wektora naturalnej pozostałości magnetycznej polem zmiennym nie wyższym niż 50-60 mT (z uwagi na wystąpienie silnego efektu gyromagnetycznego w wyższych polach rozmagnesowujących) albo składową wyseparowaną w trakcie grzania próbek do temperatur nie wyższych niż 350-370°C (tzn. do temperatur gwałtownego utleniania się siarczków żelaza). Jest to postsedymentacyjna składowa NRM pochodzenia chemicznego. Uśrednione wartości inklinacji magnetycznej tej składowej NRM posłużyły do zestawienia przebiegu zmian polarności magnetycznej wzdłuż profilu. Wartości deklinacji magnetycznej nie mogły być wykorzystane z powoda braku orientacji rdzenia w płaszczyźnie poziomej. Skalę magnetostratygraficzną opracowano przy zachowaniu 7 spośród 10 kryteriów dotyczących jakości i wiarygodności studium magnetostratygraficznego, zalecanych w nowoczesnych badaniach paleomagnetycznych (N. E. Opdyke, J. E. T. Channel, 1996). Otrzymany przebieg zmian polarności magnetycznej w profilu Jamnica S-119 został skorelowany z fragmentem globalnej skali zmian polarności ziemskiego pola magnetycznego w czasie, zestawionej przez C. Cande i D V. Kenta (1995), na odcinku od 11 do ok. 7.5 Ma. Porównanie lokalnej skali magnetostratygraficznej ze skalą globalną zostało zestawione z wynikami szczegółowych badań biostratygraficznych E. Gaździckiej (1994), J. Szczecharowej (1995), B. Studenckiej, J. Paruch-Kulczyckiej (1999) i A. Sadowskiej (1999) oraz pośrednia oceną prawdopodobnego wieku cienkich wkładek tufitów w spągowej części rdzenia (ok. 11 mln lat). Posłużono się także ocena średniej prędkości sedymentacji badanych utworów (0.07 mm/a) na podstawie rozpatrzenia modelu ich subsydencji i kompakcji, z uwzględnieniem stopnia porowatości badanych skał (N. Oszczypko, inf. ustna). Wnioski wypływające z porównania pozycji w czasie skali magnetostratygraficznej dla profilu Jamnica S-119 w zestawieniu ze schematami biostratygraficznymi skłaniają do rozważenia trzech możliwych sposobów wytłumaczenia obecności górnobadeńskich skamieniałości w spągowej części profilu Jamnica: 1. Fauna górnobadeńska obecna w spągowej części profilu została tam redeponowana w warstwach młodszych o co najmniej ok. 2 mln lat od warstw, w których pierwotnie była osadzana. 2. Badany profil może mieć lukę stratygraficzną odpowiadającą części dolnego sarmatu, która nie jest zauważalna w zapisie sedymentologicznym i magnetostratygraficznym. 3. Początek dolnego badenu powinien być odmłodzony o ok. 2 mln lat na skali wieku bezwzględnego. Jedynie przebadanie kompleksowe porównawczych profili stratygraficznych, wraz z wyznaczeniem wieku radiometrycznego i wykonaniem magnetostratygrafii, może w przyszłości rozstrzygnąć, która z tych opcji jest najbardziej uzasadniona.

8

Paleomagnetism and remagnetization of Upper Devonian synorogenic clastic sediments from the Pogorzała Formation (Świebodzice Depression, West Sudetes, Poland

Kądziołko-Hofmokl M., Jeleńska M., Aifa T., Edel J.B., Żelaźniewicz A.

Geologia Sudetica

|

1999

|

Vol. 32, nr 2

113-126

EN

The Upper Devonian highly polymict conglomerates (site 26) and sandstones with clasts (site 27) of the Pogorzała Formation in the synorogenic Świebodzice Depression, West Sudetes, are hydrothermally altered and show signs of penetration by mineralized fluids. Nearly all the magnetic minerals present (mainly Fe-oxides and pyrrhotite accompanied by Fe-hydroxides) are of secondary origin. Rocks from each site carry multicomponent natural remanence composed of Mesozoic/post-Mesozoic and Palaeozoic components. In the conglomerates (site 26) two Palaeozoic components, labelled P and C, occur in the matrix and pebbles, whereas in the sandstones with large clasts (site 27) only one Palaeozoic component labeled C1 occurs. This means that the results of the conglomerate test for both sites are negative and the studied rocks were remagnetized during several remagnetization episodes. The overprints present in site 26 closely fit the reference data for the Baltica Plate for the Early Permian component (P) and Viséan component (C). The overprint present in site 27 is slightly shifted from the Westphalian (C1) segment of the reference path. The P component is also close to the path of polar wander for Variscan Europe.

9

Paleomagnetism and rock-magnetism of ordovician gneisses from the Leszczyniec unit (Rudawy Janowickie, Sudetes) : study of remagnetization effects

Kądziołko-Hofmokl M., Jeleńska M., Szałamacha M., Szałamacha J.

Acta Geophysica Polonica

|

1998

|

Vol. 46, nr 2

187-215

EN

Research performed for Leszczyniec hornblende gneisses comprises paleomagnetic and rock magnetic study. Thermomagnetic and microscopic investigations indicate that magnetic properties of the gneisses are carried mainly by minerals formed or altered and/or magnetized due to deformational stages. The most important changes are related to the stage D1 that took place in the amphibolite facies conditions and ended at the Devonian-Carboniferous boundary. Low field magnetic susceptibility and its anisotropy are in major part related to paramagnetic hornblende. The directions of magnetic lineation before tectonic correction remain in agreement with directions of stretching lineation found in the Leszczyniec (LE) unit. Paleomagnetic study reveals presence of nine components of characteristic remanence. Five of them, labeled T, A, A1, A2 and CP may be interpreted in terms of the geomagetic field or geomagnetic field and tectonics. Component T (in situ) represents Mesozoic overprint, components A and A1 (both in situ) represent Early Permian and Middle Carboniferous overprints, respectively. Components A2 and CP represent geomagnetic field from the pre-tectonic times. In order to interpret them we assumed anticlockwise rotation of the LE unit around the vertical intraplate axis by 80 remaining in agreement with its sinistral shearing connected with the Dl deformational stage stated by Mazur (1995). This procedure shifted the tectonically corrected A2 pole position to the Devonian segment of the reference APW path for Baltica and the CP pole to its Ordovician segment. These results suggest that the LE unit was close to the Baltica perhaps even since the Ordovician and became rotated anticlockwise by about 80 at the final phase of the D1 stage (Upper Devonian-Lower Carboniferous). Despite the apparent logic of the presented results, there is always a possibility that the A2 and CP components of NRM are artefacts as are probably the remaining four isolated components CN, BW, BE1 and BE2.