Sources and nature of remanent magnetization and susceptibility: Keys to interpretation of magnetic anomalies over continental lithosphere

Nylig har SWARM satelittene gitt oss nye og bedre data om jordens magnetfelt. Ved hjelp av disse satelittene har det blitt laget magnetiske kart for hele kloden slik at det er blitt mulig å undersøke trekk på stor skala.. Når satelitt data kombineres med høy-oppløselig magnetiske flymålinger gir det oss ny og bedre kunnskap om natur ressurser. Et uløst og viktig vitenskapelig spørsmål i analysen av data fra jordens lithosfære er hvor stort biddraget er fra bergarter dypt i jorden skorpe(høyt trykk HP, Ultra høyt trykk UHP) og fra øvre mantel. På grunn av Norges spesielle geologiske historie, så finnes det blottinger i verdensklasse av UP, UHP og mantel bergarter på Vestlandet og i Nord-Norge. Den magnetiske og mineralogiske signaturen fra unike blottninger i den Norske vestlige gneis regionen (WGR) og dunitter og dyptliggende vulkanske bergarter fra det vulkanske Seiland området kan gi informasjon om magnetismen til dype bergarter i jordas skorpe og øvre del av mantelen. 1500 prøver fra WGR ble analysert og disse viser at det er et klart bidrag av HP og UHP bergarter til den samlede magnetiske signaturen fra skorpa. Prøvene gir også innsikt i bidraget fra dype skorpebergarter globalt. Studiet fra Seiland området har vist at det finnes unike magnetiske faser med uvanlig mikro-struktur som kan forklare mesteparten av den målte primær magnetiseringen. Dette er et spennende resultat fordi det er en av veldig få studer som har påvist den primære magnetiske signaturen fra slike bergarter. Øya Leka, som stort sett består av ofiolitt, er svært spesiell og av nasjonal verdi. Her finnes gode blotninger av bergarter fra mantel og skorpe. Leka Ofiolitt komplekset (LOC) og magnetiske egenskaper av senere serpentin bergarter har gitt ny og svært spennende innsikt og forståelse av tidsforløpet for magnetisering. En 3D modell av LOC har blitt laget og struktur, dybde og størrelse ble bestemt ved hjelp av kombinert modellering av gravimetriske og magnetiske data. Disse nye data er vitenskapelig verdifulle og vill gi viktig kunnskap i leting etter natur ressurser og vår forståelse av skorpe magnetisme. En av prosjektets suksesser er byggingen av et nytt instrument som med bidrag fra våre nasjonale partnere nå kan produsere magnetiske kart på tynnslip nivå. Vi kan dermed lage magnetiske kart fra centimeter via meter (bakkebaserte magnetiske undersøkelser) til kilometerskala (målinger fra fly) og koble disse til satelitt data. Det gjør oss i stand til å bestemme anomalier på en skala vi ikke har klart tidligere. Det vil øke vår letekapasitet og gi nye muligheter for å utforske og studere mulige mineral avsetninger.

Oersted, Champ, and the upcoming SWARM satellite mission, are producing unprecedented growth in geomagnetic field research. SWARM will consist of three satellites, in different polar orbits acquiring high-precision, high-resolution measurements of strengt h and direction of Earth's field. The data will be used to map signals from Earth's lithosphere at a level never before achieved globally. Magnetic surveys are cost effective for large-scale surveying of unexplored areas, and provide abundant information from sources at all depths. They have long been used in mineral exploration to identify geologic structures tied to mineral deposits, which is crucial where infrastructure for seismic studies is lacking. The last decade has seen dramatic improvements in a cquisition, processing, satellite navigation, and micro-leveling. Interpreting the new data requires better understanding of relationships between magnetic signatures of Fe oxides that control rock responses, and the geology. One of five primary objective s of the SWARM Mission is to distinguish relative contributions of induced and remanent magnetization to the lithospheric field. We propose to expand our previous studies of well exposed deep-seated rocks in Scandinavia, to areas subducted to >100 km, man tle rocks and pyroxene granulites. New samples will be subject to detailed mineralogical study, with special emphasis on fine-grained exsolution intergrowths, either ilmenite-hematite or hematite-magnetite-maghemite, that can control intensity of remanenc e. Based on new experiments and new theoretical concepts, we will study the extent to which such rocks can retain remanence at high temperature and pressure as in the deep lithosphere. From Level 2 products of the lithospheric field from SWARM data, we wi ll produce models of the magnetic lithosphere based on induced and remanent magnetization.  Calculations will resolve variations in the magnetic crustal thickness, especially in Norway and Sweden.