視極移
視極移(英語:Apparent polar wonder)(APW)是指,若視大陸為固定位置,地球古磁極相對於大陸的運動 [1]。 視極移在現代的經緯度地圖上,一般被顯示為路徑圖。此圖是連接地磁極不同時間位置路綫圖。
實際上,此種極地的相對運動是真正的極地漂移加上大陸漂移兩者的組合[2] 。 區分兩者則需要全球的數據。 磁極很少遠離地球的地理兩極。 而且,磁極傾向於遵循真正的極移。 因此,視極移的概念在板塊構造學中非常有用,因為它可以追溯大陸的相對運動,以及超大陸的形成和分裂
歷史回顧
[编辑]長期以來,人們就知道地磁場會隨著時間而變化,並且自 1800 年代以來,在不同的地方一直保存地磁方向和大小[2]。 Creer 等人首先開發了繪製視極移的技術。 (1954 年),這是板塊構造理論被接受的重要一步。 從那時起,在該領域取得了許多發現,隨著理論和地心雙軸 (GAD) 模型的發展,視極移已得到更好的理解。 截至 2010 年,數據庫中記錄了超過 10,000 個古磁極資料[2].
古磁極
[编辑]古地磁研究目的在尋找個別大陸在不同時代的古磁極,然後將它們組合到視極移軌道中(APWP)[2]。 根據地心雙軸 (GAD) 模型,古磁極的優點是在每個觀測地點應具有相同的古磁極值[3]。 因此,它們可用於比較廣泛分離地區的古地磁。
岩磁
[编辑]岩石中的化石磁化是定位古磁極的關鍵。 在岩石形成時,岩石保持當時磁場的方向。 傾角(Im)和偏角的矢量(Dm)被保留,因此可以找到古磁極的古緯度(λp)和古經度(φp) [3]。
阻擋溫度
[编辑]古磁場被保存的原因是阻擋溫度(地質年代學中也稱為閉合溫度)的概念。 古磁場不會被比這溫度低的熱攪動而改變 [3]。 因此,一些礦物能保存剩磁。 但如果溫度升高到這一點以上,古磁場就會被破壞。 理論上應該可以用同位素閉合溫度,來檢查岩石樣品是否可以使用 [3]。
軌跡
[编辑]APWP軌跡代表板塊相對於古磁極的運動。由短而急轉的彎曲段連接成長而平緩的彎曲長綫。每個短綫段代表一個時間間隔内,一個移動板塊對恆定板塊的運動變化板塊的運動 [3]。
這些線段可根據圍繞地磁歐拉極的旋轉來描述。兩個板之間的相對運動也可以根據此方法來描述。APWP 軌跡也可根據轉換斷層和洋脊方向來推斷,因為轉換斷層和洋脊分別平行和垂直於板塊運動的方向 [2]。這種方式是利用海洋地球物理數據,重建過去 2 億年 (Ma) 的板塊運動。重建更老的板塊運動,必須使用其他方法,例如古磁極和地質觀測的擬合。
測量古磁極是一個複雜的過程,地質年代越老,不確定性的因素也越多。古磁極資料的可靠性多年來一直存在爭議。古磁極通常是從不同樣本的平均值來確定,這平均值化就能把的古磁場長期變化去除,而保持 GAD 的假設 [2]。 這種數據處理是一大步,涉及大量統計計算以獲得有效的古磁極。 根據古磁極資料來確定一個大陸的移動歷史。會面對兩個主要問題[3]:
(1)由於地磁反轉是隨機的,一個從岩石測出古地磁北極可能位於北半球或南半球。如果沒有其他佐證,就不可能知道古地磁北極的位置。尤其 300 Ma 之前。其他佐證變得越來越困難。
(2)僅僅根據古磁軸不能確定古經度。這就是為什麼需要來自多個不同位置的數據的原因,但是也它降低了研究的自由度。然而,由於視極移路徑的保真度較高,其歐拉軸可約束古經度的估計[4]。 許多古地磁研究的目標是在視極移路徑(APWP) 中,推算出不同大陸板塊的磁極,這是重建古地理的第一步。
參考文獻
[编辑]- ^ Kearey, Philip; Klepeis, Keith A.; Vine, Frederick J. (2009). Global Tectonics (3 ed.). Chichester: Wiley. p. 67. ISBN 978-1-4051-0777-8.
- ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Tauxe, Lisa (2010). Essentials of Paleomagnetism. University of California. ISBN 9780520260313.
- ^ 3.0 3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 McElhinny, M.; McFadden, P. (2000). Paleomagnetism: Continents and Oceans. Academic Press. ISBN 978-0080513461.
- ^ Wu, L.; Kravchinsky V.A. (2014). "Derivation of paleo-longitude from the geometric parametrization of apparent polar wander path: implication for absolute plate motion reconstruction". Geophysical Research Letters. 41 (13): 4503–4511. Bibcode:2014GeoRL..41.4503W. doi:10.1002/2014GL060080.