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视极移

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视极移(英语:Apparent polar wonder)(APW)是指,若视大陆为固定位置,地球古磁极相对于大陆的运动 [1]。 视极移在现代的经纬度地图上,一般被显示为路径图。此图是连接地磁极不同时间位置路线图。

实际上,此种极地的相对运动是真正的极地漂移加上大陆漂移两者的组合[2] 。 区分两者则需要全球的数据。 磁极很少远离地球的地理两极。 而且,磁极倾向于遵循真正的极移。 因此,视极移的概念在板块构造学中非常有用,因为它可以追溯大陆的相对运动,以及超大陆的形成和分裂

历史回顾

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长期以来,人们就知道地磁场会随着时间而变化,并且自 1800 年代以来,在不同的地方一直保存地磁方向和大小[2]。 Creer 等人首先开发了绘制视极移的技术。 (1954 年),这是板块构造理论被接受的重要一步。 从那时起,在该领域取得了许多发现,随着理论和地心双轴 (GAD) 模型的发展,视极移已得到更好的理解。 截至 2010 年,数据库中记录了超过 10,000 个古磁极资料[2].

古磁极

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古地磁研究目的在寻找个别大陆在不同时代的古磁极,然后将它们组合到视极移轨道中(APWP)[2]。 根据地心双轴 (GAD) 模型,古磁极的优点是在每个观测地点应具有相同的古磁极值[3]。 因此,它们可用于比较广泛分离地区的古地磁。

岩磁

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岩石中的化石磁化是定位古磁极的关键。 在岩石形成时,岩石保持当时磁场的方向。 倾角(Im)和偏角的矢量(Dm)被保留,因此可以找到古磁极的古纬度(λp)和古经度(φp) [3]

阻挡温度

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古磁场被保存的原因是阻挡温度(地质年代学中也称为闭合温度)的概念。 古磁场不会被比这温度低的热搅动而改变 [3]。 因此,一些矿物能保存剩磁。 但如果温度升高到这一点以上,古磁场就会被破坏。 理论上应该可以用同位素闭合温度,来检查岩石样品是否可以使用 [3]

轨迹

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APWP轨迹代表板块相对于古磁极的运动。由短而急转的弯曲段连接成长而平缓的弯曲长线。每个短线段代表一个时间间隔内,一个移动板块对恒定板块的运动变化板块的运动 [3]

这些线段可根据围绕地磁欧拉极的旋转来描述。两个板之间的相对运动也可以根据此方法来描述。APWP 轨迹也可根据转换断层和洋脊方向来推断,因为转换断层和洋脊分别平行和垂直于板块运动的方向 [2]。这种方式是利用海洋地球物理数据,重建过去 2 亿年 (Ma) 的板块运动。重建更老的板块运动,必须使用其他方法,例如古磁极和地质观测的拟合。

测量古磁极是一个复杂的过程,地质年代越老,不确定性的因素也越多。古磁极资料的可靠性多年来一直存在争议。古磁极通常是从不同样本的平均值来确定,这平均值化就能把的古磁场长期变化去除,而保持 GAD 的假设 [2]。 这种数据处理是一大步,涉及大量统计计算以获得有效的古磁极。 根据古磁极资料来确定一个大陆的移动历史。会面对两个主要问题[3]

(1)由于地磁反转是随机的,一个从岩石测出古地磁北极可能位于北半球或南半球。如果没有其他佐证,就不可能知道古地磁北极的位置。尤其 300 Ma 之前。其他佐证变得越来越困难。

(2)仅仅根据古磁轴不能确定古经度。这就是为什么需要来自多个不同位置的数据的原因,但是也它降低了研究的自由度。然而,由于视极移路径的保真度较高,其欧拉轴可约束古经度的估计[4]。 许多古地磁研究的目标是在视极移路径(APWP) 中,推算出不同大陆板块的磁极,这是重建古地理的第一步。

参考文献

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  1. ^ Kearey, Philip; Klepeis, Keith A.; Vine, Frederick J. (2009). Global Tectonics (3 ed.). Chichester: Wiley. p. 67. ISBN 978-1-4051-0777-8.
  2. ^ 2.0 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 Tauxe, Lisa (2010). Essentials of Paleomagnetism. University of California. ISBN 9780520260313.
  3. ^ 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.
  4. ^ 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.