판재구성

Plate reconstruction
이 글은 기술에 대해 설명합니다. 지각판의 이동에 대한 역사는 지구의 지질사를 참조하십시오.

판 재구성은 지질학적 과거의 지구 자기장이나 핫스팟 그룹과 같은 다른 기준 프레임 또는 서로 상대적인(상대 운동) 구조판의 위치를 재구성하는 과정이다.이것은 고대 초대륙의 형태와 구성을 결정하는데 도움을 주고 고지학적 재구성의 기초를 제공합니다.

플레이트 경계 정의

지진 진원자 1963-98

과거 플레이트 구성을 재구성할 때 중요한 부분은 과거에 독립적으로 작용했던 암석권 영역의 가장자리를 정의하는 것이다.

플레이트 경계 표시

대부분의 현재의 판 경계는 최근의 지진 [1]패턴에서 쉽게 식별할 수 있다.이것은 GPS/GNSS와 같은 측지 데이터를 사용하여 플레이트 [2]간에 유의한 상대 이동의 존재를 확인함으로써 뒷받침된다.

과거 플레이트 경계

현재의 플레이트 내에서 과거(지금은 비활성) 플레이트 경계를 식별하는 것은 일반적으로 현재 폐쇄된 바다에 대한 증거에 기초한다.바다가 있던 선은 보통 오피올라이트로 [3]알려진 충돌 구역에 포함된 그 바다의 지각 조각으로 표시된다.두 개의 판이 합쳐져 하나의 큰 판을 형성한 선을 봉합선이라고 합니다.

많은 조산 벨트에서 충돌은 단지 두 판 사이의 충돌일 뿐만 아니라 작은 지형의 순차적 부착을 수반합니다.테란은 대륙 조각이나 섬 호와 같은 조성에 휘말린 대륙 지각의 작은 조각입니다.

참조 프레임

플레이트 모션은 현재와 과거에 모두 관찰할 수 있는 것으로, 다른 플레이트 모션을 계산할 수 있는 기준 프레임을 이상적으로 참조합니다.예를 들어 아프리카 판과 같은 중앙 판은 이를 참조하는 인접 판의 움직임을 가질 수 있다.재구성 구성에 의해 중앙판에 추가 플레이트를 재구성할 수 있다.다음으로 기준판은 다른 판과 함께 지구의 자기장과 같은 다른 기준 프레임으로 재구성할 수 있으며, 이는 알려진 나이대의 암석의 고자기 측정에서 결정된다.전역 핫스팟 참조 프레임이 가정되었지만(예: W. Jason Morgan 참조), 이제 모든 핫스팟이 서로 또는 지구의 스핀 [4]축에 상대적인 위치에 고정될 필요는 없다는 증거가 있습니다.그러나 이러한 핫스팟 그룹은 특정 메소플레이트 [5]내에서 사용 가능한 데이터의 제약 조건 내에서 고정된 것으로 보인다.

오일러 극

구면에서 플레이트와 같은 강체의 움직임은 (선택한 기준 프레임에 상대적인) 고정 축을 중심으로 회전하는 것으로 설명할 수 있습니다.이 회전 극은 오일러 극으로 알려져 있다.플레이트의 이동은 오일러 극과 극 주위의 회전 각도로 완전히 규정됩니다.현재의 판 운동을 위해 정의된 오일러 극은 최근(백만 년)[6] 판을 재구성하는 데 사용될 수 있다.지구 역사의 초기 단계에서는 새로운 오일러 극을 [4]정의할 필요가 있다.

과거 플레이트 움직임 추정

해양 암석권 시대

플레이트를 시간 뒤로 이동하려면 오일러 극을 계산할 수 있도록 재구성되는 플레이트의 상대 또는 절대 위치에 대한 정보를 제공해야 합니다.이것들은 [7]재건을 위한 정량적 방법들이다.

대륙 경계선의 기하학적 일치

대륙간, 특히 남미와 아프리카간의 특정 적합성은 그것들을 충분히 설명할 수 있는 이론이 개발되기 훨씬 전에 알려져 있었다.500 패덤 등고선의 최소 제곱에 기초한 Bullard의 대서양 강선 전 재구성은 고생대 중반에서 트라이아스기 [7]후기에 이르는 양측의 고자기 극 데이터와 가장 잘 일치한다.

마그네틱 스트라이프로부터의 플레이트 모션

최근의 지질 구조에서는 해저 확산의 영향을 없애기 위해 주로 해양 지각의 자성 줄무늬를 이용한다.각각의 줄무늬는 자기구조학에서 연대를 따왔기 때문에 형성 시기를 알 수 있다.각 스트라이프(및 그 미러 이미지)는 과거의 특정 시점에 플레이트 경계를 나타내므로 두 플레이트를 서로 상대적인 위치에 배치할 수 있습니다.가장 오래된 해양 지각은 쥐라기이며, 이러한 데이터를 사용하기 위해 약 175 Ma의 낮은 연령 제한을 제공한다.이러한 방식으로 파생된 재구성은 [7]상대적인 것일 뿐입니다.

고자기학에 의한 플레이트 재구성

고자기 데이터: 샘플링

고자기 데이터는 암석의 방향 샘플을 채취하여 실험실에서 암석의 잔류 자화를 측정함으로써 얻을 수 있다.다양한 암석 유형에서 양질의 데이터를 복구할 수 있습니다.화성암에서는 자성광물이 녹아내리고 퀴리온도 이하로 냉각되면 지구 자기장 방향으로 TRM(thermoremanent magnetization)을 얻는다.퇴적암에서, 자성 입자는 퇴적 중 또는 퇴적 직후에 자기장의 방향과 자기 모멘트를 맞출 것이다. 과거에 자기장의 방향을 정의하기 위한 쇄설 퇴적물의 사용에 대한 공통적인 어려움은 끔찍함이다.DRM의 ction은 침전물의 압축으로 인해 침상면을 향해 회전할 수 있으며, 그 결과 퇴적 시 필드의 기울기보다 낮은 기울기가 발생할 수 있다.그럼에도 불구하고 경사 평탄화 오차는 재적층 실험, 자기 이방성 측정 및 고지자기 [8]방향의 분산을 위한 이론적 모델 사용을 통해 추정 및 보정할 수 있다.변성암은 잔량 획득과 관련된 복잡성, 자화 연령의 불확실성 및 높은 자기 이방성 때문에 일반적으로 고자기 측정에는 사용되지 않는다.

전형적인 고자기파 연구는 측정 오류를 추정하고 얻어진 고자기파 데이터 집합이 지자기 영속적 변동을 얼마나 잘 샘플링하는지 평가하기 위해 인근 위치에서 유사한 연령의 독립 암석 단위를 다수 표본으로 추출하고 각 단위에서 여러 표본을 수집한다.점진적 소자 기술은 2차 자화 성분(예: 화학 변화 또는 재가열로 인해 바위에 주어졌을 수 있는 자기 오버프린트)을 식별하고 바위가 형성되었을 때 자기장의 방향을 기록하는 1차 자화를 분리하는 데 사용됩니다.고립된 잔류 자화의 주요 성질을 확인하기 위해 다양한 암자기 및 고자기 테스트가 일반적으로 수행됩니다.회수된 고자기 방향은 암석 표본을 채취한 지각 블록의 위도 위치와 경도 선에 대한 원래의 방향을 구속하는 고자기 극을 도출하는 데 사용된다.

고품질 고자기파 데이터는 글로벌 고자기파 데이터베이스에서 구할 수 있습니다.고자기파 데이터베이스에는 미국 [9]콜로라도주 볼더에 있는 World Data Center A에서 액세스할 수 있습니다.

고자기극

고자기극은 표본암에 대한 1차 잔류 자화의 평균 방향(평균 편각 및 기울기로 표현됨)을 취하여 표본암에서 관측된 평균 방향을 생성하는 지자기극의 위치를 계산함으로써 정의된다.지리 [10]좌표를 제시합니다.고지자기 극을 정의하는 다른 방법은 각 암석 단위의 가상 지자기 극(VGP)을 계산한 후 모든 VGP의 평균 위치를 추정하는 것이다.구면상의[11] 피셔 통계는 보통 평균 자화 방향 또는 평균 VGP 위치를 얻고 그 불확실성을 추정하기 위해 사용됩니다.두 가지 접근법 모두 고지자기 연구에 사용되지만, 완전한 잔류 벡터 대신 방향을 평균화하는 것은 고지자기장의 [12]평균 방향에 대한 편향된 추정으로 이어질 수 있으므로, VGP를 평균화하여 고지자기 극을 계산하는 것이 현재 선호되는 기법이다.

고고학적 재구축에 대한 적용

페르모-트라이아스기 경계(250Ma)에 있는 판게아 초대륙의 고고학적 재구성.상단 패널: 아프리카용 합성 APWP(남쪽 고생자성 극은 95% 불확실성 타원형으로 표시됨). 붉은 점은 250Ma의 고자기 극을 강조 표시하고 있습니다. APWP 데이터는 Torsvik 등(2012)[13]의 자료이다.가운데 패널: 모든 대륙은 상대 운동 추정치를 사용하여 250Ma의 판게아 구성으로 조립되며, 아프리카는 현재 위치에 고정되어 있다. 빨간색 삼각형은 오일러 극의 위치를 나타내고 빨간색 화살표는 고지자기 극을 남쪽 지리 극으로 재구성할 회전을 나타냅니다. 하단 패널: 오일러 회전은 판게아에 적용되었고, 판게아는 현재 고지리학적으로 재구성되었다. 경도는 250 Ma 이후 아프리카의 종방향 움직임을 최소화하기 위해 임의로 설정됩니다.

지질학적으로 최근의 라바(플리오센에서 4분기까지, 0-5Ma)에 대한 고자기학 연구는 지자기장이 수만 년에서 수백만 년의 시간 척도로 평균화될 때, 지자기장 변화를 완전히 샘플링하기에 충분한 기간에 걸쳐, 시간 평균 연령장을 지리장에 의해 정확하게 추정할 수 있음을 보여준다.중심축 쌍극자(GAD) – 즉, 지구의 중심에 배치되어 지구의 회전 [14][15]축에 맞춰 정렬된 자기 쌍극자.따라서 고자기 데이터 집합이 장기 변동을 평균화하기 위해 충분한 시간을 샘플링한 경우, 여기에서 파생된 고자기 극은 현재 지리적 위치에 고정된 샘플링 위치에 대한 지리적 극의 위치에 대한 추정치로 해석할 수 있다.

고지자기극과 현재의 지리극의 차이는 원래 위도와 방향을 포함하여 연구된 암석이 형성되었을 때 표본 추출된 영역을 포함하는 지각 블록의 고지학적 위치를 반영한다.평균 고자기 방향이 GAD장과 일치한다고 가정할 때 표본 추출 위치(θ)의 고자기도는 간단한 방정식을 [16]사용하여 평균 방향의 기울기(I)에서 도출할 수 있다.

평균 편각(D)은 표본 추출 영역을 통과하는 수직 축에 대한 회전 감각과 양을 제공하며, 경도 선에 대한 원래 방향을 복원하기 위해 적용해야 합니다.동일한 지각 블록에 속하는 특정 위치의 고열도는 이 위치와 고지자기극 사이의 각거리 90° - 각도로 계산할 수 있으며, 국소 수직축 회전은 [17]극의 위치에서 예상되는 편차를 계산하여 추정할 수 있다.따라서 고자기극은 과거의 특정 시점에 전체 구조 블록의 고위도 위치와 방향을 정의합니다.그러나 GAD 필드는 지구의 자전 축에 대해 방위 대칭이기 때문에 극은 절대 경도에 어떠한 제약도 두지 않습니다.고자기 방향의 관점에서 GAD 장은 모든 경도에서 일정한 위도의 선을 따라 기울기와 기울기의 값이 동일하기 때문에 고지리학적 위치가 고자기적 데이터에 의해 제한된다면 생각할 수 있는 경도는 구조 요소의 재구성에 동등하게 실행 가능한 옵션이 될 것이다.홀로.

고지자기극이 결정된 대륙 또는 지질테란과 관련된 지리극의 위치와 가깝다는 점을 고려할 때 고지자기극을 지리극에 재구성하는 회전(울러극과 회전각)을 찾아 t를 적용함으로써 고지자기극과 방향을 복원할 수 있다.대륙이나 테란으로의 그의 순환.이렇게 함으로써 지각블록과 그 고지자기극을 동일한 오일러 회전을 사용하여 재구성하고 고지자기극을 지리극에 배치하여 지각블록의 위도 및 방향(지리극에 대하여)을 정확하게 복원한다.지리극 주위를 더 돌면 블록의 경도가 바뀔 뿐 경도의 선에 대한 위도와 방향은 영향을 받지 않는다는 점에 유의하여 고지자기학에 기초한 재구성에 있어서 절대 고영도를 결정할 수 없다.그러나 다른 지각 블록의 상대적인 경도는 기록된 해저 확산의 이력, 대륙 경계와 지질 지형의 일치, 고생물학적 [7]데이터 등 구조판의 상대적인 움직임을 제약하는 다른 유형의 지질학적 및 지구물리학 데이터를 사용하여 정의할 수 있다.

극지방의 외관상 경로

주요 기사:외관상 극성 방랑

단일 대륙, 암석권 플레이트 또는 다른 구조 블록의 서로 다른 연령대의 극을 사용하여 외관 극성 방랑 경로(APWP)를 구축할 수 있습니다.인접한 지각 조각의 경로가 동일할 경우, 이는 경로에 포함된 기간 동안 지각 조각 사이에 상대적인 움직임이 없었음을 나타낸다.APW 패스의 분산은 문제의 영역이 과거에 독립적으로 동작하고 있는 것을 나타냅니다.다양한 포인트는,[17] 가입 시각을 나타내고 있습니다.조합 또는 합성 APWP는 상대적인 플레이트 [13]움직임의 추정치를 사용하여 서로 다른 플레이트의 고자성 극을 단일 플레이트에 고정된 기준 프레임으로 회전시킴으로써 구성할 수 있다.왜냐하면 아프리카 그리고는 초기 쥬라기(ca. 1에 착수한 판게아 이별 후 능선을 퍼뜨림으로써에게 둘러싸여 있는 판게아 구성의 중앙 자리 차지해 왔다 시대 판게아(320마)의 어셈블리 후열을 위해, 합성 APWPs은 종종 참고 프레임은 아프리카 plate[13]에 고정되어에 생성된다.80마)

경도 제약

단일 암석권 판의 경우 APWP는 지리적 극(위도의 변화)에 대한 판의 움직임과 고생대체에 대한 방향의 변화를 반영한다.APWP에 기초한 고지리학적 재구성의 경도는 불확실하지만 판구조론의 고려에서 경도가 가장 낮을 것으로 예상되는 기준판을 선택하고 나머지 판의 재구성을 이 기준과 연결함으로써 불확실성을 최소화할 수 있다는 주장이 제기되어 왔다.상대 플레이트 [18]움직임의 추정치를 사용하여 플레이트를 만듭니다.예를 들어, 판게아 집합 이후 아프리카의 이렇다 할 세로 운동이 없다고 가정하면, 대륙 암석권의 크고 일관성 있는 동서 운동이 고지학적 [19]재구축에서 관찰되지 않는 합리적인 판구조학적 시나리오가 된다.

APWP는 (1) 지구의 맨틀에 대한 암석권 판의 움직임과 (2) 지구의 회전 축에 대한 지구 전체의 고체(망틀과 암석권)의 움직임이라는 두 가지 판 운동 소스로부터의 결합된 신호의 기록으로 해석될 수 있다.두 번째 성분은 보통 진정한 극지방유랑(TPW)이라고 불리며 지구 [20]맨틀의 대류 운동으로 인한 질량 이질성의 점진적인 재배포에서 비롯된다.고자기학에 기초한 판구조와 최근 120Ma의 핫스팟에 의해 정의된 맨틀 기준 프레임의 재구성을 비교함으로써 TPW 운동을 추정할 수 있으며, 이를 통해 고지학적 재구성을 맨틀에 결속시켜 고자기도에서 [21][13]구속할 수 있다.중생대 및 고생대 초기에 TPW 추정치는 대륙 [19]암석권의 일관성 있는 회전 분석을 통해 얻을 수 있으며, 이를 통해 재구성된 고지리학적 구조를 일반적으로 LLSVP(Large Low Shear-Wave Velocity Regines)라고 불리는 하부 맨틀의 대규모 구조에 연결할 수 있다.LLSVP는 적어도 지난 300Ma 이상 안정적이었고, LLSVP 여유는 거대 화성주(LIPs)와 [22][23]킴벌라이트의 분출에 책임이 있는 맨틀 플룸의 생성 구역 역할을 했다고 주장되어 왔다.LIPs과 kimberlites의 LLSVPs의 마진 추정된 TPW 회전을 이용하여 재건축된 위치 Correlating이 가능한 접시 동작이 맨틀, 진정한 극성을 헤매다, 고 지리학의 해당 변화가 경도로 전체 Phanerozoic,[24]althou에 제약과 관련하여는 일관성 있는 모델을 개발할 수 있다.는LLSVP의 기원과 장기적 안정성은 현재 진행 중인 과학적 [25][26]논쟁의 주제이다.

외관 극성 방랑 경로 기하학적 매개 변수화

외관 극성 떠돌이 경로(APWP)를 기하학화함으로써 도출된 고자기 오일러 극은 잠재적으로 고자기 데이터로부터 고주파수를 제한할 수 있다.이 방법은 신뢰할 수 있는 APWP가 [27]있는 한 절대 판 운동 재구성을 지질학적 역사 깊숙이 확장할 수 있다.

핫스팟 트랙

하와이-황제 해마운트 체인

고정된 핫스팟에서 형성된 것으로 해석되는 화산섬과 해산의 사슬이 존재하기 때문에 해산이 형성될 때 해산이 핫스팟 위로 다시 이동하도록 그들이 앉아 있는 플레이트를 점진적으로 복원할 수 있다.이 방법은 핫스팟 활동에 대한 가장 오래된 증거의 시대인 백악기 전기로 거슬러 올라갈 수 있습니다.이 방법은 위도와 경도의 절대 재구성을 제공하지만, 약 90Ma 이전에는 핫스팟 [28]그룹 간에 상대적인 움직임이 있다는 증거가 있다.

슬래브 구속조건

해양 판이 하부 맨틀(슬랩)에서 전도되면 거의 수직으로 가라앉는 것으로 가정한다.지진파 단층 촬영의 도움으로, 이것은 페름기로 [29]돌아가는 첫 번째 순서로 판 재구성을 제한하는 데 사용될 수 있다.

과거 플레이트 구성에 대한 기타 증거

곤드와나 동부지역 재건, 조산 벨트 위치 확인

퇴적암 분포, 조산대 위치, 특정 화석에 의해 나타나는 동물성 지역 등 다른 지질학적 증거에 의해 일부 판의 재구성이 뒷받침된다.이것들은 [7]반정량적인 재건 방법이다.

퇴적암형

어떤 종류의 퇴적암은 특정 위도 벨트로 제한된다.예를 들어, 빙하 퇴적물은 일반적으로 고위도에 국한된 반면 증발물은 일반적으로 [30]열대지방에서 형성된다.

포날 주

대륙 사이의 바다는 식물과 동물의 이동에 장벽을 제공한다.분리된 지역은 독자적인 동식물이 발달하는 경향이 있다.이것은 특히 식물과 육지 동물에게 해당되지만, 비록 그들의 플랑크톤 유충이 더 작은 깊은 수역 위를 이동할 수 있었다는 것을 의미하지만, 삼엽충과 완족동물과 같은 얕은 수역 해양 종들에게도 해당된다.충돌이 일어나기 전에 바다가 좁아지면서, 동물원은 다시 섞이기 시작하고, 폐쇄와 [7]그 시기에 대한 증거를 제공합니다.

조산대

초연속체가 분해될 때, 조산 벨트와 같은 오래된 선형 지질 구조가 결과 조각들 사이에 분할될 수 있다.재구성이 같은 형성 연령의 조산 벨트를 효과적으로 결합하면 재구성의 유효성을 더욱 뒷받침한다.[7]

「 」를 참조해 주세요.

  • 일반
    • 서로 관련이 없는 독립적인 출처의 증거는 강력한 결론에 대해 "컨버전스"할 수 있다.

레퍼런스

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