겉보기 극지 방랑

Apparent polar wander

겉보기 극지방 방랑(APW)은 대륙이 고정된 위치에서 연구되고 있는 것과 관련하여 대륙에 상대적인 지구의 고생자기 극의 지각된 움직임이다.[1] 그것은 종종 현재의 위도-경도 지도에 지구자기극의 위치를 연결하는 경로로 표시되며, 이는 광자기법을 사용하여 뚜렷한 시기에 유추된다.

실제로 상대적인 극지방 운동은 실제 극지방의 방랑이나 대륙의 표류(또는 둘 다의 조합)가 될 수 있다.[2] 두 가지를 분리하거나 구별하기 위해서는 전 세계의 자료가 필요하다. 그럼에도 불구하고, 자기 극들은 지구의 지리적 극지방에서 멀리 떨어져 있는 경우가 거의 없다; 오히려 그들은 진정한 극지방의 방랑을 따르는 경향이 있다. 따라서 겉보기 극지방 방랑의 개념은 대륙의 상대적 운동을 되짚어 볼 수 있을 뿐만 아니라 초대륙의 형성과 해체도 되짚어 볼 수 있기 때문에 판구조학에서 매우 유용하다.

역사

지자기장이 시간에 따라 달라진다는 것은 오래 전부터 알려져 왔으며, 1800년대 이후 그 방향과 규모에 대한 기록은 각기 다른 장소에 보관되어 왔다.[2] 겉보기 극지방의 방랑을 그리는 기술은 크레어 외 연구진(1954년)에 의해 처음 개발되었으며, 판구조론 이론을 수용하기 위한 주요 조치였다. 그 이후 그 분야에서 많은 발견이 이루어졌고, 명백한 극지 방황은 이론의 진화와 지질학적 축 쌍극(GAD) 모델의 진화에 따라 더 잘 이해하게 되었다. 2010년 현재 데이터베이스에 기록된 광자기극은 10,000개가 넘는다.[2]

광자기극

엷은 자석학에 대한 많은 연구는 다른 대륙과 다른 시대를 위한 엷은 자석 극을 발견하는 것을 목표로 하고 있으며, 그것들을 APWP 트랙에 조립하기 위해서입니다.[2] 광자기극은 GAD(Geocentric Axial Dipole) 모델에 기초하여 각각 관측할 때 동일한 값을 가져야 한다는 장점이 있다.[3] 그러므로 그것들은 널리 분리된 지역으로부터의 창백한 자성의 결과를 비교하는 데 사용될 수 있다.

암석 자석

암석의 화석 자석은 창백한 자기장의 위치를 알아내는 열쇠다. 형성 당시 암석은 자기장의 방향을 보존한다. 경사도(Im)와 굴절 벡터(Dm)가 보존되어 있어 극의 고색도(λ色)와 고색도(高色道)를 찾을 수 있다.[3]

차단온도

이 분야의 특성이 보존되는 이유는 차단 온도(지리학에서는 폐쇄 온도라고도 한다)라는 개념에서 비롯된다. 이 온도는 낮은 온도의 열적 동요에 대해 시스템이 차단되는 곳이다.[3] 따라서 일부 광물은 잔존 자성을 나타낸다. 잔존(혹은 화석) 자성을 결정하면서 발생하는 한 가지 문제는 온도가 이 지점 이상으로 올라가면 자기역사가 파괴된다는 것이다. 그러나 이론상으로는 자기 차단 온도를 동위원소 폐쇄 온도와 연관시켜 샘플을 사용할 수 있는지 여부를 확인할 수 있어야 한다.[3]

트랙스

종종, APWP 트랙은 고정점(팔자극)에 상대적인 플레이트의 움직임을 나타낸다. 관찰되는 일반적인 패턴은 짧고 날카롭게 구부러진 세그먼트로 연결된 길고 부드러운 곡선의 세그먼트로 구성된다. 그것들은 각각 상수 판 움직임 대 판 움직임의 시간 간격에 해당한다.[3]

이러한 부분들은 피벗점을 중심으로 한 회전에 의해 설명되는데, 이를 광자기 오일러 극이라고 한다( 오일러의 회전 정리 참조). 두 판 사이의 상대적인 움직임도 오일러 폴을 중심으로 한 회전으로 설명된다. 근래에는 변환과 능선이 각각 유한 회전극의 방향에 수직이고 평행하므로 유한 회전을 결정하는 것이 더 쉽다.[2] 이러한 방식으로 지난 2억년(Ma)의 재구성은 대부분 해양 지구물리학적 데이터에 의존한다. 그 이전의 날짜에는, 창백한 자기 극과 지질학적 관측의 적합성 같은 다른 방법들이 사용되어야 한다.

시간이 지날수록 불확실성이 증가하기 때문에 광자기극을 결정하는 것은 복잡한 과정이다. 극의 신뢰성은 여러 해 동안 논쟁의 대상이 되어 왔다. GAD 가설을 존중하기 위해 시간이 지남에 따라 세속적인 변동을 평균화하기 위해, 일반적으로 광자기극은 다른 표본으로부터 결정되는 집단 평균이다.[2] 데이터의 처리는 큰 단계로서 유효한 광자기극을 얻기 위해 많은 통계적 계산을 수반한다.

대륙에 적용했을 때, 광자기 극으로 유한 회전을 정의할 수 있다. 즉, 광자기 극에 대한 기록을 바탕으로 대륙의 특정 운동을 기술한다. 그러나 유한 회전을 구속하는 데는 크게 두 가지 문제가 있다.[3]

  • 임의의 자기역전 때문에, 주어진 시간에 북극 자석은 북반구나 남반구에 있을 수 있다. 맥락이 없으면 어느 쪽이 자성 벡터의 북향인지 알 수 없다. 다시 말하지만, 최근 들어 더 좋은 맥락이 있는 경우가 많지만, 300 Ma 이후는 점점 더 어려워진다.
  • 고형도는 극으로만 억제할 수 없다. 자유도를 떨어뜨리기 때문에 서로 다른 위치의 데이터가 필요한 이유다. 그러나 높은 충실도의 겉보기 극지 방랑 경로가 있는 경우, 고생도는 원 모델링에서 APWP 트랙까지 추정한 광자기 오일러 회전(회전 폴 및 각도)에 의해 제약을 받을 수 있다.[4]

많은 고생물학 연구의 목표는 다양한 대륙 조각들을 위해 APWP에 극을 조립하는 것인데, 이것이 고생물리학 재구성의 첫 단계다. 이 구조에서 두 가지 주요 이슈는 신뢰성 있는 폴(기준 V90, BC02)과 곡선 피팅의 선택이다.[3] 첫 번째 이슈는 일반적인 선택 기준과 함께 다루어졌다. 일반적인 것은 Van der Voo(1990; V90)에 의해 설명되어 왔다. 여기에는 연령에 대한 불확실성, 표본 수, 암석의 나이에 비해 자화 연령을 구속하기 위한 양성 현장 테스트(예: 접이식 테스트), 극 위치 등이 포함된다. Besse와 Courtillot(2002; BC02)은 특정 용도에 대해 이러한 기준을 일부 수정하였다.

일단 극을 선택하고 어느 정도의 신뢰도로 귀속되면, 겉으로 보이는 극지 방랑 경로를 정의하기 위해 곡선 적합의 과제가 남는다. 이 프로세스에는 다음과 같은 다양한 접근법이 사용되어 왔다. 이산 창, 키 폴, 이동 창, 스플라인, PEP(Philomagnetic Eiler Pole) 분석, 마스터 경로 및 경사 전용 데이터. 이는 극이 분리되는 방식, 일부 극에 기인하는 상대적 중요성 및 결과 곡선의 일반적인 형태에서 차이가 있다.

참조

  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. ^ Jump up to: a b c d e f Tauxe, Lisa (2010). Essentials of Paleomagnetism. University of California. ISBN 9780520260313.
  3. ^ Jump up to: a b c d e f g 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.