大陸漂移假說的古地磁證據(jù)_羅勖

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1、2012年第4期安徽電子信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)No.42012第11卷(總第61期)JOURNALOFANHUIVOCATIONALCOLLEGEOFELECTRONICS＆INFORMATIONTECHNOLOGYGeneralNo.61Vol.11[文章編號(hào)]1671－802X(2012)04－0086－04大陸漂移假說的古地磁證據(jù)羅勖（中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球和空間科學(xué)學(xué)院，安徽合肥230026）［摘要］古地磁學(xué)家們通過分析巖石的剩余磁性及地心軸向偶極場(chǎng)證實(shí)，不同地質(zhì)時(shí)期的古磁緯度可以近似地看作古地理緯度。對(duì)德

2、干高原和雅魯藏布江的研究表明，印度板塊和歐亞板塊自中生代以來都曾向北漂移過。而對(duì)歐洲和北美大陸巖石標(biāo)本的分析說明從前沒有大西洋，北美大陸和歐洲大陸是拼合在一起的。將各個(gè)陸塊拼合在一起，標(biāo)出的相應(yīng)巖石所測(cè)得的古生代極移軌跡大致重合，這正好驗(yàn)證了魏格納所提出的大陸漂移假說。［關(guān)鍵詞］大陸漂移；巖石剩余磁性；古地磁；極移曲線+［中圖分類號(hào)］P318.44［文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼］A大陸漂移是一個(gè)古老的話題。早在1620年，英如圖1所示。國哲學(xué)家弗朗西斯·培根就在地圖中觀察到，南美洲然而，大陸漂移說有其明顯的缺憾，如在大陸能和非洲

3、相鄰一側(cè)的形狀可以完美的銜接在一起。然否漂浮并且漂移的問題上爭(zhēng)議很大。所以，當(dāng)時(shí)人既而可惜的是，他僅僅提出了想法而沒有科學(xué)地探究沒有能夠證實(shí)，也無法給予否定，而大陸漂移學(xué)說也下去。隨著魏格納的逝世而逐漸衰落下去。直到300年之后，年輕的德國氣象學(xué)家魏格納從地貌學(xué)、地質(zhì)學(xué)、古生物學(xué)、古氣候?qū)W等多門學(xué)科不同角度進(jìn)行了嚴(yán)格的論證和考察，發(fā)現(xiàn)了一批重要證據(jù)，并在1912年提出了革命性的大陸漂移學(xué)說。一、關(guān)于大陸漂移假說該假說認(rèn)為，在大約2.5億年前的石炭紀(jì)后期，地球上所有的大陸曾經(jīng)連接在一起，構(gòu)成統(tǒng)一的大陸（泛大陸），

4、圍繞它的是一片廣闊的海洋（泛大洋）。此后，受地球自轉(zhuǎn)離心力和潮汐力作用，泛大陸從中生代開始逐漸破裂、分離，由硅鋁層組成的較輕的陸殼在較重的硅鎂層洋殼之上不斷漂移，直到形成今天的海陸分布格局。大西洋、印度洋、北冰洋是在大陸漂移過程中形成的，而太平洋則是泛大洋的殘余。圖1魏格納大陸漂移示意圖＊［收稿日期］2012－02－24［作者簡(jiǎn)介］羅勖（1992-），女，安徽歙縣人，研究方向：地球和空間科學(xué)。86XUEBAO2012．8．20理論研究羅勖———大陸漂移假說的古地磁證據(jù)第4期二.大陸漂移假說的古地磁證據(jù)高的穩(wěn)定性

5、，可一直保持到今天，反映了巖石形成時(shí)到了20世紀(jì)50年代，英國古地磁的研究為大的地磁場(chǎng)方向。陸漂移假說找到了新的證據(jù)，使一度沉寂的大陸漂（二）地心軸向偶極場(chǎng)確定古磁極位置移學(xué)說重新復(fù)活。這是首次對(duì)大陸的移動(dòng)微觀定量地球的基本磁場(chǎng)是地心軸向偶極場(chǎng)，相當(dāng)于放的描述，因此成為人們從科學(xué)的角度真正接受大陸在地球中心與地軸沒有夾角的偶極子產(chǎn)生。設(shè)偶極漂移的重要因素。子磁矩為m，磁傾角即地球表面任一點(diǎn)的地磁場(chǎng)總（一）巖石的剩余磁性強(qiáng)度的矢量方向與水平面的夾角為I，則在地球表地核的主要成分為鐵鎳，是一個(gè)大磁鐵。地球面（半徑為

6、R）緯度為φ處場(chǎng)的徑向分量和切向分的兩極不變，但兩個(gè)磁極卻有過好幾次南北磁極互量分別為：置，這在地殼古老的巖石中有痕跡存在。因此，只要測(cè)量出巖石的地質(zhì)年代，就可以知道地球磁極變化的情況。巖石在受到外磁場(chǎng)作用時(shí)可以獲得磁性，當(dāng)外又因?yàn)閠anI=BR/Bφ，所以tanI=2tanφ磁場(chǎng)被抹去或改變之后，巖石中保留的磁性保持不因此，若已知古地磁樣品采樣點(diǎn)坐標(biāo)和標(biāo)本的變，這種不變的磁性叫剩余磁性。而巖石剩余磁性古地磁方向，則由上述偶極子場(chǎng)公式可求出古磁極可因巖石形成時(shí)的物理化學(xué)條件不同而具有不同的的地理經(jīng)緯度。如圖2所

7、示。形成方式而分為熱剩余磁性、沉積剩余磁性和化學(xué)剩余磁性。1．熱剩余磁性（TRM）：火成巖（如花崗巖等）由一度熔融的巖石所組成，熔融狀態(tài)的巖石沒有磁性，但是在其凝固后，并繼續(xù)降溫到600℃以下時(shí)，其中的鐵礦物質(zhì)顆粒又會(huì)按照這時(shí)的地球磁場(chǎng)方向發(fā)生磁化。這種磁性非常穩(wěn)定，稱TRM。它強(qiáng)度大，穩(wěn)定圖2磁極的確定性高，很少受到后來地球磁場(chǎng)變動(dòng)的影響。2．沉積剩余磁性（DRM）：像沙巖、頁巖、石灰?guī)r等這類沉積巖，其中的大部分顆粒是由江河的水流從巖石中侵蝕出來的，這些物質(zhì)被河水帶走，并逐漸在沿岸或湖泊中沉積下來。沉積物中的

8、鐵礦物質(zhì)顆粒沿著江河被激流沖刷的時(shí)候，將失去原有的磁性陣列，直到它們作為濕泥漿而沉積下來以后，它們才能按照新的地球磁場(chǎng)重新排列。后來的沉積物在其上方不斷沉積，它們將逐漸固結(jié)而保留部分原有磁圖32000萬年以來熔巖磁極位置投影圖性。以這種方式存在的磁性就是DRM。3．化學(xué)剩余磁性（CRM）：由化學(xué)沉積巖和變質(zhì)古地磁學(xué)家們的大量研究證實(shí)，以近2000年以巖經(jīng)化學(xué)和相變作用形成，也可以把形成