极漂移(英语:polar wander)是一个极点相对于一个参考坐标运动。 在地质界,极漂移是指地球磁极轴相对于一个参考坐标的移动。 例如可以用古地磁标本所在地的大陆块为参考坐标,倘如同一地质时代而不同大陆块所测出的磁极不同,就可由此计算出大陆块彼此之间的相对运动 [1]

极移与极漂移

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极移(polar motion)是指是地球自转轴相对于地壳的活动[2],根据现代空间大地测量学方法包括甚长基线干涉测量 [3], 月球激光测距以及人造卫星激光测距(Satellite laser ranging)[4]等,测出现代地球自转轴的钱德勒摆动,朝西经80°方向的不规则移动,及年度振荡。其使用的固定坐标是国际协议原点. 这些是直接观测的数据,但在地质历史记录中则无。极漂移则是根据岩石的古磁性测出相对岩石所在地的磁极的位置。然后综合同一地质时代,但不同地区岩石的相对磁极的位置,导出磁极的统一位置。前者是现代所观测的自转轴活动,后者是推论出的地质时代过去磁极活动的历史.

视极漂移

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在过去地质时代中,磁极的位置相对固定,因此,可以利用磁性矿物,如磁铁矿,找到一个相对于当时磁极的一个大陆纬度。 事实上大陆相对于磁极来讲,是一直移动的; 但如果把大陆固定,这相对移动就好像是磁极却在移动。 如果数据足够,就可以重建大陆相对于磁极的移动。视极漂移就是根据一个固定的大陆,磁极漂移动的路径。 如果多个大陆之间有相对运动,每个大陆所得的视磁极的移动路径与其他大陆不同 [3]。 相反,当两个大陆相互平行移动时,它们的视极漂移是相同的。

真正极漂移

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真正的极漂移是除去板块构造的运动后,地理两极相对于地球表面的移动。这移动是由地幔和地壳之间的重新排列引起的,以便将最大惯性矩轴和自转轴对齐[5]。在这种情况下,地球能达到最低动能。由于地球是非刚性体,能消散动能而达到最低动能状态。 真正的极漂移的证据必须根据大量视极漂移的数据,找出磁极本身的移动。而这些数据需要校正板块本身的移动 [6]。超大陆的形成可能引发更快的极漂移。也就是说,由于超大陆会在某一区集中额外的质量,因此地球的自转会将超大陆往赤道推动[7]

参考文献

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  1. ^ Philip, Kearey; Klepeis, Keith A.; Vine, Frederick J. (2009). Global tectonics (3rd ed.). Oxford: Wiley-Blackwell. ISBN 9781405107778.
  2. ^ Lambeck, Kurt (2005). The earth's variable rotation : geophysical causes and consequences (Digitally printed ed.). Cambridge: Cambridge University Press. ISBN 978-0521673303.
  3. ^ 3.0 3.1 Schuh, H (1990). "Earth's rotation measured by VLBI". In Peter Brosche; Jürgen Sündermann (eds.). Earth's Rotation from Eons to Days: Proceedings of a Workshop Held at the Centre for Interdisciplinary Research (ZiF) of the University of Bielefeld, FRG. September 26-30, 1988. Springer Berlin Heidelberg. pp. 1–12. doi:10.1007/978-3-642-75587-3_1. ISBN 978-3-642-75587-3.
  4. ^ Eubanks, T.M. (1993). "Variations in the orientation of the earth". In David E. Smith; Donald L. Turcotte (eds.). Contributions of space geodesy to geodynamics: Earth dynamics. Washington, D.C.: American Geophysical Union. ISBN 9781118669723.
  5. ^ Evans, David A. D. (2003-02-06). "True polar wander and supercontinents". Tectonophysics. 362 (1–4): 303–320. Bibcode:2003Tectp.362..303E. doi:10.1016/S0040-1951(02)000642-X. ISSN 0040-1951
  6. ^ Steinberger, Bernhard; Trond H. Torsvik (2008-04-03). "Absolute plate motions and true polar wander in the absence of hotspot tracks". Nature. 452 (7187): 620–623. Bibcode:2008Natur.452..620S. doi:10.1038/nature06824. ISSN 0028-0836. PMID 18385737. S2CID 4344501.
  7. ^ Evans, David A. (1998-04-15). "True polar wander, a supercontinental legacy". Earth and Planetary Science Letters. 157 (1–2): 1–8. Bibcode:1998E&PSL.157....1E. doi:10.1016/S0012-821X(98)00031-4. ISSN 0012-821X.