古地磁学毕业论文

01

该团队在墨西哥索诺拉跨越埃迪卡拉系-寒武系界线的地层里建立了化学地层学、生物地层学和地质年代学（框架）。在La Ciénega组内记录了寒武系基底碳同位素漂移最低值的碳酸盐岩之上20m的富赤铁矿砂质白云岩层，对其中的棱角分明的火山灰锆石晶体利用U-Pb化学剥蚀-同位素稀释-热离子化质谱分析法得到了 Ma的最大沉积年龄。该含有再造凝灰质的岩层位于埃迪卡拉纪晚期宏体化石的末现点之上、寒武纪遗迹化石 Treptichnus pedum 的首现点之下，因此这一年龄校正了埃迪卡拉系-寒武系界线的标志层。劳伦大陆南部的裂陷相关的溢流玄武岩火山活动、碳同位素负漂移以及生物转折的时间一致性都很符合火成岩省爆发导致埃迪卡拉纪末灭绝的机制。

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Geology,(2021)49(2),115-119.

译者

南京大学@申博恒

02

前人对Canary（加纳利）群岛中，La palma（拉帕尔马岛）岛上Cumbre Vieja（康伯利维亚火山）和Tenerife（特内里费岛）岛上Teide（泰德峰）的地热流体或气体样品中He同位素（He/ 3 4 HeHe）组成的研究超过25年（Cumbre Vieja样品的He/ 3 4 HeHe值为 A ，Teide样品的He/ 3 4 HeHe值为 A ，R A 为大气He/ 3 4 HeHe值），这些样品具有相似的CO 2 / 3 He比值（2 109—4 109），与地幔值接近的δ 13 C组成（‰到‰）以及相似的CO排放通量（— 1010 mol/yr），但He同位素组成有差异，研究表明这些样品He同位素组成不同不是由时间差异或源区 2 4 He的增加导致，而是因为他们来源于不同的He储库（La plama样品来源于HIMU型地幔源区，Tenerife样品来源于受岩石圈地幔影响的富集型地幔源区）。Canary群岛的地热样品记录了源区现在的He组成，其东部较老熔岩的橄榄石中记录的He/ 3 4 HeHe值高于由地热样品中测得的现今He/ 3 4 HeHe值，这表明了Canary群岛地幔源区的He储库随时间发生演化。该研究将从加纳利（Canary）群岛、亚速尔（Azores）群岛、佛得角（Cape Verde）群岛、夏威夷（Hawaii）群岛和冰岛（Iceland）的地热样品测得的He同位素数据与从橄榄石斑晶、辉石斑晶和玻璃中测得的He同位素数据进行比较，结果表明即使在年代超过1 .的地层中，由地热样品测得的He同位素数据与从矿物斑晶和玻璃中测得的He同位素数据也具有良好的相关性。此外，除了Canary群岛，在Hawaii群岛、Azores群岛和冰岛内部的岛屿之间也存在不均一的He同位素组成，这些不均一的信息在其热液样品、矿物和玻璃中保存下来。特别是在冰岛西北部，较老熔岩的橄榄石中He/ 3 4 HeHe值比该地区现今地热样品中的He/ 3 4 HeHe值更高，这种差异可能反映了中新世以来，冰岛岩浆作用中幔源 3 He输入的减少。利用地热和地质样品联合评估He/ 3 4 HeHe值随时间变化的方法为研究板内火山源区不均一性和源区随时间的演化提供了有力的工具。

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Geology,(2021)49(2),120-124.

译者

NJU@哈哈宇

03

用锂同位素量化硅质岩浆同喷发期间挥发分丢失的时间尺度

大多数爆发性的硅质火山在爆发事件之间具有数千年的宁静期。从宁静期到再度喷发的转换时机是解释监测信号并提高居住在活火山附近居民安全的关键。为解决这一问题，研究人员研究了美国爱达荷州和怀俄明州黄石火山系统中梅萨瀑布凝灰岩斜长石晶体中的锂同位素（δ 7 Li）和元素浓度分布，使用这种新的方法，限制了爆发前挥发分脱气发生的最小时间尺度为数十分钟。在这个短暂的时间里，Li的浓度从晶体核部到边缘下降了4到10倍，同时δ 7 Li的增加高达10‰，反映了斜长石核部与脱气贫锂熔体之间的扩散驱动平衡。在该项研究中获得的新的时间尺度表明，岩浆挥发分库存具有同喷发期快速变化的潜力。

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Geology, (2021) 49 (2),125-129.

译者

CUGB@唐演

04 西藏中部因板块拉力增强引起的被动大陆边缘岩浆作用

该研究报道了西藏中部南羌塘地体的约239Ma的镁铁质岩脉群，其形成于俯冲板块的被动大陆边缘。岩墙为拉斑玄武岩，具有轻稀土元素富集、Nb和Ta中度负异常和同位素富集的特征。岩墙与古特提斯洋板块回转而在上覆板块形成的弧后盆地同时代。因此，在洋脊俯冲后，大洋一侧的板块回转导致的板块拉力增强，使另一侧被动大陆边缘发生了伸展和岩浆作用。该研究认为，增强的板块拉力是俯冲板块被动大陆边缘岩浆作用的形成机制，这在先前是没有被认识的。

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Geology ,(2021) 49 (2)，130–134.

译者

哥斯达黎加的61

05

在标准孕震区以下的地震活动很难调查，因为这类地震的地质记录假玄武玻璃通常已经发生反应或者畸变。该文章描述了挪威北部罗弗敦群岛下地壳麻粒岩中异常的原始假玄武玻璃。假玄武玻璃与容矿岩（主要为斜长石、碱长石、直辉石）的矿物组成基本相同，并含有指示快速冷却的微结构，即：长石微晶石、球晶和“花椰菜状”石榴石。在围岩和玄武假晶碎屑中都没有糜棱岩。没有先兆韧性变形特征的记录，就排除了下地壳中触发地震的几种常见机制，包括热传递、塑性不稳定以及地震沿着断裂的脆性部分向下至韧性部分的传播。容矿岩中的脱水矿物和假玄武玻璃排除了脱水引起的脆化。在没有这样的弱化机制的情况下，地壳下部的应力水平曾经一定很高。

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Geology, (2021) 49 (2),135–139.

译者

掉帧青年萧暮春@YU

06 全新世时期南美和非洲热带地区相似的冰川活动 历史

在全球变暖的趋势下，伴随着气温的升高，热带地区的冰川正在不断后退。然而，在时间尺度相对较长的地质 历史 时期，这些热带地区冰川活动的变化趋势还不明了。最近来自美国波士顿学院的Anthony C. Vickers及其合作者，通过对新近暴露的基岩进行原位 14 C和 10 Be宇生核素测年，对南美奎尔卡亚（Quelccaya）冰帽和非洲鲁文佐里（Rwenzori）山脉全新世的冰川活动 历史 进行了重建。结果发现，两地区全新世的冰川活动 历史 具有相似性。在全新世的前期（~ 5 ka前），冰川范围小于当今；全新世后期（~ 5 ka后）的冰川范围则多大于当今。两大洲热带地区全新世冰川活动的相似性指示更大尺度上的温度变化是热带地区冰川活动的驱动，而非区域性降水。本文结果也显示在全新世后期热带地区冰川范围扩张的背景下，当前气候加剧变暖导致的热带冰川后退现象与近千年的冰川活动趋势相比存在异常。

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Geology, (2021) 48 (2),140-144.

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译者

三口刀

07

南极罗斯海伊里萨尔角的冰雪融化暴露古代阿德利企鹅的聚居地

近日，专门研究企鹅的美国生物学家史蒂芬·埃姆斯利（Steven Emslie）在南极的伊里萨尔角（Cape Irizar）意外地发现了几处刚刚暴露出来的古代阿德利企鹅生存遗址和一些看上去较为“新鲜”的古代阿德利企鹅遗骸。

位于南极洲的罗斯海是南大洋中生产力最强的海洋生态系统之一，每年为将近100万对繁殖的阿德利企鹅（Pygoscelis adeliae）提供生存条件。在这里，有一处保存较完好的从最后一次冰川盛期（ 14 C分析结果显示其距今45000年）到全新世的企鹅栖息地遗址。

伊里萨尔角（Cape Irizar）是一个岩石岬角，位于斯科特海岸的德里加尔斯基冰舌（Drygalski Ice Tongue）以南。2016年1月，几处古代阿德利企鹅生存遗址及大量企鹅骨骼、羽毛的表面残骸和看上去比较新鲜的尸体由于雪的融化而在这里暴露出来。研究人员对其取样，并进行放射性碳分析。分析结果表明，这些看起来“新鲜”的遗骸实际上年代已经很久远了。阿德利企鹅的对该地的三次占据是在大约距今5000年的时候开始的，其中最后一次占据是在大约距今800年左右的时候结束的。

这些看似“新鲜”的企鹅遗骸实际上是古老的，这表明：一直到最近，冰雪的融化才使得之前被冰冻的企鹅尸体和其他遗骸在长达约800年的时间中第一次暴露出来，并使它们开始腐烂且看起来新鲜。最近的气候变暖趋势和历来卫星图像（Landsat）中显示的2013年以来岬角积雪减少的情况都支持了这一假设。

企鹅骨胶原δ 13 C值的增加进一步表明了古生企鹅生存条件达到“最适度”的时期是海洋生产力大大提高的时期，即距今4000年前—距今2000年前的温暖期，这可能与特拉诺瓦湾冰穴（Terra Nova Bay polynya）的扩张和德里加尔斯基冰舌（Drygalski Ice Tongue）的裂冰事件有关。

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Geology, (2021) 49 (2),145-149.

译者

天津师范大学@廖辞霏

08 重新定义东非大裂谷系统运动学

东非大裂谷系统的几何形状和表面运动是全球板块运动模型中受到约束最小的部分。该团队使用GPS数据来控制索马里板块的旋转，并为该地区提出了一个新的构造板块几何结构。此外，该团队还测试了西南印度脊的地质数据和马达加斯加的新GPS数据，以确定重新定义的爱尔兰微型板块运动学。研究发现了一个大变形区，从罗武马微型板块的东部边界延伸到科摩罗群岛，包括马达加斯加中部和北部的部分地区。马达加斯加板块正在分裂，马达加斯加南部随着爱尔兰微型板块旋转，马达加斯加东部和中南部的一块板块随着索马里板块移动。努比亚-索马里板块系统横跨东非裂谷系统的辐散包括沿着束缚刚性块体的狭窄裂谷段的扩散变形和应变调节。

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Geology,(2021)49(2), 150–155.

译者

中国地质大学@黄永慧

09 巨型鲕粒对早三叠世海水碳酸盐体系的启示

下三叠统灰岩含有巨鲕及其它比前寒武纪地层更典型的碳酸盐沉积构造。这些特征可能是由于晚二叠世生物大灭绝时期海水水化学变化所导致的，但是定量恢复早三叠世海水的碳酸盐体系仍然充满挑战。作者基于中国南方下三叠统鲕粒的粒径数据并通过物理化学模型约束了鲕粒的形成过程，来制约鲕粒形成时期海水的碳酸盐饱和指数、溶解无机碳含量、碱度及pH。基于以上方法，作者发现侏罗纪的巨型鲕粒形成在高碳酸盐饱和指数的海水中，这与现代鲕粒形成的环境类似。计算结果表明，早三叠世海水的文石和方解石饱和指数均大于7。通过结合大气二氧化碳和海水钙离子浓度重建结果，作者发现早三叠世海洋的溶解无机碳浓度和碱度比现今高两倍，并且其pH在左右。因此，早三叠世海水碳酸盐体系阻碍了钙质生物的复苏。

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Geology,(2021)48(2),156-161.

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译者

小爪爪

10

沉积物供应不足导致丹麦瓦登海全新世晚期障壁岛链暂时性退化

理解沉积物供应与海平面变化直接的耦合关系对预测障壁海岸（障壁岛和障壁沙嘴）对未来海平面上升的响应至关重要。来自北海东南部的瓦登海的大量岩芯、地震剖面和高分辨率测年的数据表明障壁岛链的进积作用在 ka.期间停止并发生退化。障壁岛的衰退是由区域性的海岸重组引起的沿岸漂流减弱造成的。大型三角岬的前移导致沉积轨迹远离障壁海岸，由此导致的海洋沉积物供应的减少，降低了障壁链的稳定性，从而导致区域的海平面上升阈值从2~9mm/yr降至低于现代海平面上升速率的约。因此，预测障壁海岸对海平面上升的响应需要考虑到沉积物供应的可能变化以及人为和自然原因下大尺度地貌的反馈作用。

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Geology, (2021) 49 (2),162–167.

译者

CDUT@Aether

11 北美洲东部Acadian造山带深部岩浆堆积的山根

对于地壳内质量和能量重新分布是地壳中中性到酸性岩浆作用的成因这一模型，增生造山带中堆晶岩浆岩质山根的缺失是其基石。同样地，由于缺乏相关的同时代深部镁铁质对应物质，长期以来新英格兰阿巴拉契亚（美国东北部）的Acadian岩体的起源一直用封闭体系地壳熔融来解释。研究者报道了新发现的幔源熔体经过分离结晶过程形成的Acadian含水超镁铁质堆晶岩（美国康涅狄格州，新英格兰南部）。这些岩石第一次在阿巴拉契亚造山带被发现，也是全世界仅有的少数保存完好的弧深部含水堆晶体。研究者认为这些堆晶岩与新英格兰中南部同时代岩体具有成因联系，其中前者代表了同一岩浆弧缺失的深部堆晶岩山根。研究者的发现支持以下假说：深部地壳中的分离结晶和混染作用使幔源含水岩浆发生分异，是产生中酸性岩浆作用和大陆地壳地球化学演化的基本过程。

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Geology,(2021)49(2),168-173.

译者

CUGB@齐宁远

12

澳大利亚与劳伦大陆即Nuna超大陆核心连结时间的古地磁学依据

澳大利亚和劳伦古大陆在古元古代至中元古代的Nuna超大陆中的结合时间开始于。两个陆块均位于原始SWEAT（美洲西南部-南极东部）组合陆块中。但是对该组合持续的时间的研究较少。这项研究报道了在位于澳大利亚北部的Derim Derim岩床中最新获得的高质量古地磁极数据。证据表明澳大利亚和劳伦古大陆在是处于同一组合大陆中。这项新的古地磁极约束也支持了澳大利亚与中国华北板块相连，并结合前人报道中所有大陆的古地磁数据，说明Nuna超大陆的分裂大概发生在期间。

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Geology, (2021) 49 (2), 174–179.

译者

CUGB/MQ@SH

编辑&校对：覃华清

其实，人无时无刻都在地磁场中。如果睡觉顺着地磁场方向还有利于健康。但是，太强了也不好可以用金属屏蔽掉磁场源，如果可以的话补充：在电磁场中，那当然有影响。要看哪个波段的，长波对人基本没有影响，象电台发出的信号。但是越接近短波，对人的危害越大。比如，手机电磁辐射，X射线等等。我只知道这些！不好意思。赫次勒及福各特( Heirtzler and Volgt , 1971 )曾根据平行於中洋脊的地磁异常分析大陆飘移及地极回移。他们讨论之衣饰这样一个分析涉及很大数目的变数做结论。但是他们将大陆飘移定义为〃嵌有大陆於板壳之间的特殊运动情形〃而简化了他们的结果。这个观念的简单延伸可以容许将〃海洋飘移〃定义为嵌有海洋於壳间的特殊运动情形。板至少太平洋的一部份显曾参与这样的运动。大多数的证据显示自中生代以来至少中太平洋的一部份也许〃嵌在〃一块板壳之内曾经向北迁移大约20度或2000公里以上。这个赫次勒－福各特观念可以更进一步的延伸如注意到已知海洋及大陆地区的张裂屿扩张明显地是由深置的张力所致。因此，我们可以说〃海洋漂流〃及〃大陆扩张〃为对偶於大陆飘移及海底扩张的现象。一个类似性质的证据发现在非洲张裂谷中谷中的火山作用在组成及体积上下都不同於海脊中央的情形，这指出至少在某些情形扩张大陆之下的地热梯度比扩张海底之下者要低很多。麦克道加尔分析生成上下与海脊峰顶有关地区中玄武岩流的发生。杜威及柏德分析过载板壳边缘的蛇纹复岩体上冲带如在纽芬兰者所扮演的角色。波斯哈得及麦克法兰认为加纳利群岛并不成为非大陆的喷出的独立巨大火山岩体。此地区的地壳组成形成一个完整普系的岩石类型，范围丛海洋的，到大陆的物质，指出那个地区有一个复杂的岩浆构造史。总之，纯粹大陆动态及海洋动态之间的区别显然并不如一度想像的那麼明显。很多大陆的动态为海洋内类似动态的复制，很多海洋的动态亦为大陆内类似动态的复制。因此所有地表动态的有因机动体系必位海洋及大陆之下深处，在一个比最老的大陆更老的全球性统一系统之内。回目录大陆飘移、岩浆活动、与全球地热形式因为大陆飘移几常与岩浆活动相连发生，而岩浆活动则几沿著全球性最大热流量的发生，指出在这三个现象间有一个有因的关系。斯克雷特及法兰契图 Sclater and Francheteau, 1970 ) 由一个全球性的分析认为正在扩张的板壳的交面"海洋 "岩石圈散失的热其总量可达地球的总平均散湿热的百分之四十五。部份散失也与下移板有关。朱里安( Julian, 1970 )发现刻马得克群岛附近下移层板之外的低黏性地区中的分融造成至少四公里/ 秒相当大的大的震波速度增加。宇津( Utsu, 1967 )等人有分析过其他有关大陆飘移与全球地热形式之间关连的问题。这些分析中没有一个对地球的地热动态到底是如何与大陆飘移及海地扩张和隐没板壳交面处的岩浆活动相关提供完全满意的解释。重组六亿年前的超大陆（比盘古大陆更早的神秘超大陆）科学家推测2亿年前曾有个盘古大陆的存在，然而比之更老古老的大陆分布状况使中是个迷。由於最近南极大陆的地质调查工作陆续获得成果，於是六亿年前亦有个超大陆的存在的推测便逐渐浮上台面。以下探讨盘古大陆之前的大陆移动状况，重组六亿年前的大陆。（一）盘古大陆之前的大陆分布状况盘古大陆不是一直存在於地球历史中。我们知道在盘古大陆之前，大陆早已分和数次，但由於无法获得古老海洋的资料。因海洋会隐没到地球内部，所以现在的地球表面找不到2亿年以上的古老海洋地壳。所以科学家很难精确重现盘古大陆之前的大陆分布。在盘古大陆即将形成前，盘古大陆可分为北边的劳拉西亚（Lartasia continent和南边的刚瓦纳（Gondwanaland）。北边的劳拉西亚视现今北美大陆合一部份的欧亚大陆；南边的刚瓦纳是非洲、南美洲、南极、澳洲等大陆与印度次大陆所构成。欧亚大陆的大部分是由较小的陆地碎片藉著板块运动所拼成。而要重现比盘古大陆分布状况，则先找出劳拉西亚大陆西岸，即现在北美洲大陆西侧6亿年前地质构造的某些片段。因为当时北美洲大陆西岸的地质构造，可能试伴随巨大陆块的分裂所形成。回目录（二）复原6亿年前的超大陆经人们的调查，以南极大陆沿著东经150度分布的南极横贯山脉为界，分为东西南极两部份。西南极是6亿多年以来许多互相接附的陆块集结而成。东南极则是6亿年前的大陆，其地质构造与北美大陆西侧的地质相同。而澳洲大陆东南也发现同一地质构造。又南极大陆和澳洲大陆皆为刚瓦纳大陆的一部份，这也暗示了北美大陆西侧曾与刚瓦纳大路相连。此外，科学家也发现在东南极发现了北美洲大陆东侧纵惯南北的格伦尔造山带之片段，其造山带为10亿年前所发生的，由此可之北美大陆和东南极在6亿年前是相连的。所以根据过去有关的大陆分布研究科学家推论：6亿年前有个超大陆存在，而其反侧有一片超大洋，非洲大陆东侧、东南极和印度次大陆的沿岸就林接著这片超海洋。回目录（三）从超大陆的分裂到盘古大陆而在超大陆形成后，开始以顺时针方向移动。约五亿年前，超大陆的北美洲和南美洲大陆开始连接处分裂，使超大洋缩小至不见。而南美大陆和非洲大陆则转到东南极和印度次大陆组成刚瓦纳大陆。同时北美大陆也从南极大陆和澳洲大陆这一路块分裂开来，沿著顺时针方向在刚瓦纳大陆周围移动。接著北美大陆又接上了非洲大陆和南美大陆此一陆块。於是陆块再度聚集，在2亿5000万年前形成盘古大陆。由6亿年前的超大陆到盘古大陆至今，大陆聚合了两次此种陆块一在聚集、分裂的过程为「威尔逊循环」。回目录大陆漂移说的证据目前主张大陆漂移说的学者都是根据地质上的研究，提出下列的证据，说明大陆曾经是漂移过的。古生物学的证据世界上很多生物分布在同一时代的不同大陆之上，大陆间有海洋阻隔，但是这些生物都无法飞越或游过其间广大海洋的。一种石炭二叠纪的羊齿植物名叫los sopteris现在南美洲、南非洲、澳洲、印度、和南极洲各地。因为这类植物的成熟种子很大，无法由风越洋吹送，所以可以证明这许多南半球的陆地原来是相 连的。又有一种二叠纪的大爬虫Mesosaurus，和另一种三叠纪的爬虫 ynognathus只见於大西洋两岸的南美洲和南非洲，如果这两类爬虫能游水，就不会只在上述两洲的南部出现，这可以证明这两洲原来是相连的。另外有一种大爬虫名叫 Lystosaurus，完全是陆上的生物，无法游泳渡海。但是这种爬虫类曾在南非洲、和南极洲的三叠纪地层中被发现，也在中国、印度，苏俄等地发现，这可以证明各大洲原来是相连在一起的大陆，以后因漂移而分散。虽然有人试图以各大洲间曾经有陆桥相连来解说这许多生物的普遍分布，但是海底地形测量并未发现在海底有轻的大陆地壳存在，不能证明有沈入海底的陆桥。再就生物演化的研究，也可以发现大陆曾经漂移的证据。哺乳类动物可以分为两大类，一是胎生类（Placental)，一是有袋类 (Marsupial)，就化石研究的记录，有袋类先於胎生类动物出现在地球上，在七千万到一万万年以前，有袋类动物遍布地球上各地，表示当时地球是连成一块陆地，在以后的几百万年内，胎生类动物出现在地球上，他们生性凶残，就把有袋类吃食殆尽。但是约在七千万年以前的时候，大陆开始分离漂移，有的分开后又在重合，只有澳洲大陆分开后就不再和其他大陆相连，因之库克(Cook)船长在1770年登陆澳洲时，发现的哺乳类都是有袋类动物，这也是目前袋鼠只有在澳洲生存的原因了。回目录大陆边缘的吻合英国的布拉德(Edward Bullard)等人在1965年利用电脑计算，以大陆斜坡的中心(约500寻或九百公尺的深度 )为基准，把大西洋东西两侧的陆地接合起来，可以拼凑的非常吻合，好像拼七巧图一样的完善，同时两边陆地上的岩性和构造也是非常吻合，好像原来是一张报纸，现在被撕成两半一样。地质构造和其他的证据很多地质现象在大西洋一边的海岸突然中止，而在其另一边的海岸又告出现。例如东西向的褶皱山脉在非洲南端的好望角( Cape of Good Hope)突告中止，但是在南美洲阿根廷的布宜艾诺斯(Buenos Aires)又有同样构造的山脉出现，其他的构造和岩石性质也在大洋的两侧可以彼此配合，北美洲的阿帕拉契山脉(Appalachian Mts )向东北延到加拿大的纽芬兰突然中止，而越洋到爱尔兰( Ireland)的海岸又再度出现。古生代早期发生的加里东尼亚(Caledonian)山脉更可以说明这个情形，这个山脉呈东北向延伸，由挪威、格陵兰的东部向西南，延经英国的威尔斯及苏格兰，到达北美洲的纽芬兰和新英格兰地区，直达非洲撒哈拉的西北部止。此外有很多的金属矿带包括锰、铁、金和锡等，都可以在大西洋的两边陆地上彼此遥相接连。最重要的一点是大西洋两侧陆地的地质相同情形只有发生在白垩纪以前的地层中，因为大陆漂移是相信在侏罗纪时候发生的。回目录冰川作用的证据约在三亿年以前古生代的后期，南半球有分布极广的冰川作用，曾在南美洲、非洲、澳洲、印度、和南极洲发现。由冰川沈积物所指示的冰川流动方向，可以证明是由当时拼合起来的南半球大陆内陆为中心，向四方流动的，这些地方除南极洲外目前都接近赤道，不是寒冷的气候。同时在北半球的陆地上，同一地质时代的地层中没有发现冰川作用，再根据植物化石可以证明该时是热带气候。这种事实很难用大陆固定的说法来解释，然而却可以证明当初大陆的位置和现在一定不同，以后必有漂移作用发生。回目录古气候学的证据南极洲上发现大量的煤矿，证明现在冰天雪地的南极洲以前的地理位置定是湿润的植物繁殖区。北半球有很多地区有广大的古生代晚期所造成的煤田，表示当时这些地区都是植物丰盛的热带沼泽地区，后来由於大陆漂移而移到目前的地理位置。很多岩盐和风成砂岩再美国的二叠纪地层中出现，证明在当时这里必定接近赤道而气候十分乾燥。这许多地质现象的存在，都可以指示过去的气候带应该和现在的地理位置不配合，而大陆是曾经移动过去的。回目录古地磁和磁极的移动到了1950年代，有两种新学科的研究领域的发展，对大陆漂移说的发展造成一个转捩点，这就是古地磁(Paleomagnetism )和海底地质和地形的研究。有许多岩石在形成时带有弱磁性，岩石和矿物的具有磁性来自地球的磁场(Magnetic field)。地球的磁场可以假设地球中心有一块磁铁，具有一个磁轴(Magnetic Axis)和两个磁极(Magnetic Pole)，一为指向北的磁北极，一为指向南的磁南极。地球的磁轴并不和它的地理轴或自转轴一致，两者约成11度的交角。地球磁场的真正产生原因还不十分明了，一般书上都根据自发的电磁波发电机(Self-exciting Dynamo)的原理来说明之，这是美国的埃耳赛(Walter Elsasser)和英国的布拉德(Edward Bullard)所创立的。在火力发电厂中，蒸汽推动一个导电体，再在一个磁场中转动，就可以产生电流。地球内部的外核是产生地球磁场的主要可能场所，因为外核是流体组成，其铁质的成分又是良导体。这个具有导电性能的外核对著包围在外面的地函发生转动，在原有的小型磁场中就可以产生电流，由这个电流可以产生地球的磁场。因为这个电流造成其本身的磁场，所以名之为自发发电机。这个作用的发生需要一种或多种的能源使具有导电性的铁质流动性外核发生对流性的转动或运动，由此产生电流，增加磁场的强度，再进而增加电流的强度。如此交替进行，最后可以使对流运动、电流和磁场达到平衡的状态，这就是自发的发电机原理。一般认为地核中放射性元素的蜕变可能是主要的热源。地球的自转对地球磁场的产生有重要关系，所以磁轴和地球自转轴的位置很接近。大陆漂移说的复活得力於古地磁(Paleomagnetism)研究所提供量的方面的证据。古地磁研究保留在磁性岩石或矿物中的地球古地磁场，所以也名为化石磁性(Fossil Magnetism )。当岩浆冷凝结晶到某一矿物的居里点温度以下时，这个矿物就开始具有磁性，名叫自然存磁性(NRM，Natural Remanent Magnetism )。在这矿物中南北磁极的排列方向和当时地球磁场的南北磁极排列方向相同。在沈积岩造成时，其中所含的磁性矿物也可以产生存磁性，其磁极的排列也和当时地球磁场的南北磁极排列方向相同。在1950到1960年间，地球科学家在各地采集岩石标本，决定其地质年龄和存磁性，以重建以往地球磁场的演变史，这就是古地磁的研究，由此研究可以得到三项重要发现：磁极的移动(Polar Wandering)，地球磁场磁极的倒转( Magnetic Polarity Reversal)，海底地磁异常带的对称性排列。根据岩石中存磁性方向的测定可以决定这个岩石造成时地球磁极排列的方向和纬度的位置，这是由岩石中古地磁的磁偏角(Magnetic Declination)和磁倾角(Magnetic Inclination )以及磁场的强度来测定的。由古地磁研究所测得若干大陆在不同地质时间的磁极位置，结果发现所测不同地质时间所成磁性岩石的磁及排列和位置并不相同。如果把某一大陆的磁极位置按其时代顺序相连，就得到一条连续路线，最后的终点就是现在的磁极位置。这条连线名叫磁极移动路线(Polar Wandering Path)，解释磁极的移动可以有两种说法：一是地球的磁性在不同的时间有不同的位置这就名叫磁极的移动。一是磁极不动，而是大陆对著磁极而言，有相对的移动。虽然磁极可以移动，但是规模极小，可以说磁极和地理极的相对位置是仍旧一致的。所以另一个容易接受的学说是表面上看来似乎是磁极的移动，实际上市由於大陆的移动所造成的。北美洲的磁极移动路线和欧亚大陆的磁极移动路线并不一致，如果磁极曾在移动，则各大洲在每一个地质时代所示的磁极应在同一位置，但是实际的测量，这个个磁极在不同的大陆上有不同的位置，因之证明只有大陆可以相对运动，地球上的磁极不可能作有规则的移动而最后聚合在一点。因之一种合理的动力学上的解释是磁极是不动的，而真正在移动的是含有这些磁性岩石的大陆，所以大陆漂移说得到第一次的量的证实而复活了。在侏罗纪以前的北美洲和欧亚大陆的磁极移动路线的曲线外型大致相似，如果把北美洲的路线向欧亚大陆移动约三十度，两条路线就可以彼此相合，这是大陆未漂移以前的情形。到了侏罗纪以后，因为大陆漂移开始，大西洋开始生长，以后这两个大陆的磁极移动路线就不能再一致了。此后在南半球的研究也得到相同的磁极移动的证据，不过不同的大陆有不同的移动路线。回目录关於板块构造学说（一）板块构造说的来由，是根据下列的事件观察：(1) 地震带的分布。(2) 海底的扩张。(3) 大陆的移动。(4) 地球的构造。1-1 在各地可轻易的找到板块构造学说的证据：纽西兰南岛是由太平洋板块及澳洲板块相撞而形成的。要了解上述的原因，必需研究纽西兰附近海底的地壳变动，在北岛东边有个与北岛大致平行的希克兰基海沟(Hikurangitrench)，顺著这海沟的方向，向北又有个东加克马得海沟( Tonga Kermadee trench)，在这东加克马得海沟的西边，有一个与此海沟平行的东加克马得洋脊，这个洋脊的南边即是北岛；另一方面，由南岛向南找，亦可找到一个马克奥利洋脊 Macquarie ridge)，在马克奥利洋脊及南岛连线的西边有一个与此方向平行的类似海沟之深海。扩大来看南太平洋及印度洋，在南太平洋上，有个由南美附近的东太平洋垄起( east Pacific rise)向西移动的太平洋海底---太平洋板块(Pacific plate)，在印度洋上也有一个由印度洋中洋几项东移动的印度洋海底，---澳洲板块(Australia plate)，这两个板块来到纽西兰附近便撞在一起，於是太平洋板块就在北岛东边的东加克马得海沟和希克兰基海沟没入澳洲板块的下方，而南岛西边的深海部分则是澳洲板块没入太平洋板块下方。由於纽西兰的南岛及北岛，以及阿尔卑斯曾的走向都是东北西南向，因此由东边挤过来的太平洋板块及由西边挤过来的澳洲板块相撞后，会在岛上形成挤压力，这挤压力可分解成与断层成直角的及与断层平行的两种力，前者成为对断层的推力，后者则成为右错力，前者使南阿尔卑斯山脉垄起，后者使阿尔卑斯山脉向右移动，换言之，作用於纽西兰，尤其是其南岛的力是来自太平洋板块及澳洲板块的挤压。回目录（二）理论的原理：地球表面由几个厚度约为一百公里厚之板块组合而成的，由於板块移动时不会变形，所以在交界处产生各种地质现象。2-1 大陆漂移说的确立：大陆漂移说认为地球表面是由几块会移动的板块所覆盖，此理论对地球科学界的发展产生了莫大的影响，在任加拿大多伦多市安大略科学中心所长的约翰．兹卓．威尔森博士对於大陆漂移说有很大的贡献，他曾在科学杂志---科学美国人(Scientific American)(1963年4月号)中，发表大陆漂移学说的论文，他由1960年古地磁学( Paleomagnetic)发现支持大陆漂移学说的资料，后又根据拜恩(Frederick John Vine)及马修斯( DrummondHoyle Mathews)的海底扩张论文，其内容是藉由海底扩张来说明大西洋中洋几周围的地磁异常现象。2-2 板块间运动的证据：固定不动的高温热点、轨迹及数目暗示著板块移动。所谓热点(hot spot)就是位於地函深处的高温点，它是一个固定在地球上的点，例如位於夏威夷岛下方的热点就是一个典型的例子，目前载著夏威夷群岛的太平洋板块正对著热点由东南向西北方向移动，大西洋中洋脊可能是热点连成线状而形成的，载著美洲大陆的西大西洋板块正向西移动。回目录（三）板块学说的再讨论3-1 板块与板块间的运动包括：(1) 互相远离(2) 错动(3) 碰撞3-2 所造成的现象：(1) 板块的成长(2) 板块的错动(3) 板块的沈降消失3-3 所发生的位置：(1) 扩张性边界(2) 错动性边界(3) 收敛性边界3-4 所存在的地方：(1) 中洋脊(mid-ocean ridge)(2) 转形断层(transform fault)(3) 海沟(trench)回目录关於大陆飘移一、古地质学提出的“盘古大陆“的模型验证西元一九一二年，德国气象学家华格那（ A . Weagner )创大陆漂移说，主张: 现代地球上所分布大陆，在古代都连在一起，称之为盘古大陆（ Pangaea )，此大陆到中生代时开始分裂向四周动，而形成新的海域。最近据古地磁学的研究，对古生代末期的二叠纪之盘古大陆形状提出了三个模型，这些模型已分别就地质学、骨气后学的观点加以验证。盘古大陆可分为由现在的北美、非洲、欧亚三个大陆连结成的劳亚古陆（ Laurasia ) ，以及由南美、非洲、印度、澳洲、南极洲等五个大陆连成的岗瓦那古陆（ Goundwanaland )两个部分。而与古地质学所提出的三个盘古大陆之模型的相异处，就在於劳亚古陆和岗瓦那古陆的相接之处。经验证的结果，认为两大陆相接的地方，相当於现今的非洲西北和欧洲西南边之模型，最合乎地质学及骨气后学的理论。回目录二、观念的演化大陆漂移的假说假设地球地壳如大陆一般大的板块至少在过去二亿年里曾保持他们的形状但却彼此的相对移动或漂移。这些观念基於全球性的古地磁分析加上其他类型区域性及全球性的研究已经相当确定。大多数早期的大陆漂移观念与杜托特（ Du Toit )，泰罗（ Taylor ) ，及威葛纳（ Wegener )相关连。近代的说法通常与蓝科恩（Runcorn ) ，布拉德（ Bullard ），布雷克特等（ Blackett et al. ) 爱萨克等（ Isack et al. ) 。漂移前构形中南半球的诸大陆，非洲、澳洲、南美洲、印度、及南极洲，在侏罗纪（大约一亿五千万年前）时期聚集在南极洲周围而构成岗瓦纳古陆，其余的大陆则聚集成劳亚古陆。在其他的构形中，所有的大陆形成单一的漂移前超级大陆即盘古大陆。一些观念指出单一的漂移前构形及一个超级大陆的单一分裂可能过分简单并且在时间上受到限制达一种程度以致於基本观念上必需补充下述的情形；曾有一连串超级大陆的存在他们在不同的全球地表构形中重复的分裂而又重新的结合。由这些及其他的分析可以得到如下的结论；（一）大陆漂移及地极回移是地球内部动态的地表表徵；（二）这些现象至少发生在过去二亿年里，并且可能发生在地球的整个生命中；及（三）对地球内部几何学及力学未有充分的了解以致於容许对大陆漂移及地极回移之推动机动体系的性质有个完整的定义。回目录三、大陆漂移的其他地球现象大陆漂移常和其他的地球现象连带发生，譬如海洋及大陆张裂，岩浆活动，及其他与构造岩浆活动相关连的现象。快速地极回移在强裂的构造岩浆活动期间发生。此时也有较多的地磁极倒转发生。大陆漂移及相关连的地球其他现象有如海洋及大陆张裂，岩浆活动，快速地极回移，及地磁极倒转之间的关系是什麼？当这些其他地球现象活动的时候为什麼大陆漂移并不一定发生？全球推动机动体系，能如此特殊且能作用如此之久，其几何、机械、热、极化学特性究竟为如何？马丁（ Martin, 1971 ) ，麦克英泥及路克（ McElhinny andLuck, 1970 )，贝克（ Beck, 1970 ) ， 罗多福（ Rodolfo, 1971)，袁格（ Yungul, 1971 )，哈瑟登（ Hatherton, 1969)，叔伯特等（ Schubert et al.,1971 ), 狄慈及霍登（ Dietz and Holden,1970 )，麦克英尼（ McElhinny, 1970 )，菲赤（ Fitch, 1970)，费尔布瑞奇（ Fairbridge, 1969 )，泽夫立兹（ Jeffreys, 1970 )，白罗梭夫（ Beloussov, 1970 )，凡男德及穆尔（ Van Andel and Moore, 1970 )等人分析过这类性质的问题。

地磁 dìcí [geomagnetism;terrestrial magnetism] 地球所具有的磁性现象。罗盘指南和磁力探矿都是地磁的利用。 又称“地球磁场”或“地磁场”。指地球周围空间分布的磁场。地球磁场近似于一个位于地球中心的磁偶极子的磁场。它的磁南极（S）大致指向地理北极附近，磁北极（N）大致指向地理南极附近。地表各处地磁场的方向和强度都因地而异。赤道附近磁场最小（约为—奥斯特），两极最强（约为奥斯特）。其磁力线分布特点是赤道附近磁场的方向是水平的，两极附近则与地表垂直。地球表面的磁场受到各种因素的影响而随时间发生变化。通常把地球磁场分为两部分，即来源于地球内部的“基本磁场”和来源于地球外部的“变化磁场”。 自从人类发现有地磁现象存在，就开始探索地磁起源的问题。人类最早、最朴素的想法就是地球是一块大磁体，北极是磁体的N 极，南极是磁体的S极。这种想法不但中国古代有，在西方1600 年以前吉尔伯特也提出过这样的论点。 但是这种论点有一个片面性，地球本身是个大磁体，这说明地磁场的起因是纯属地球内部的原因。那么地磁场的产生有没有地球外部的原因呢？也就是说地球在太阳系中运行，太阳的磁场，乃至地球在太阳系中最初生成的时刻，有没有形成地磁场的因素呢？ 通过卫星和宇宙飞船对空间环境的探测，从目前的资料来看，虽然太阳黑子引起的电磁亚暴会剧烈地干扰地磁场，但是可以排除地磁场形成的外部原因。 那么地磁场产生的内部原因究竟是什么呢？ 一种认为地球内部有一个巨大的磁铁矿，由于它的存在，使地球成为一个大磁体。这种想象很快被否定了。因为即使地球核心确实充满着铁、镍等物质，但是这些铁磁物质在温度升高到760℃以后，就会丧失磁性。尤其是地心的温度高达摄氏五六千度，熔融的铁、镍物质早就失去了磁性。因而不可能构成地球大磁体。 第二种看法是认为由于地球的环形电流产生地球的磁场。因为地心温度很高，铁镍等物质呈现熔融状态，随着地球的自转，带动着这些铁镍物质也一起旋转起来，使物质内部的电子或带电微粒形成了定向运动。这样形成的环形电流，必定像通电的螺旋管一样，产生地磁场。但是这种理论如何去解释地球磁场在历史上的几次倒转呢？ 第三种看法认为是地球内部导电流体与地球内部磁场相互作用的结果，也就是说，地球内部本来就有一个磁场，由于地球自转，带动金属物质旋转，于是产生感应电流。这种感应电流又产生了地球的外磁场。因此这种说法又称做“地球发电机理论”。这种理论的前提是有一个地球内部磁场，那么，这个地球内部磁场又是来源于什么地方呢？它的变化规律又是怎样的呢？这又无法解答了。 此外还有旋转电荷假说、漂移电流假说、热电效应假说、霍耳效应假说和重物旋转磁矩假说等等，这些假说更是不能自圆其说。因此，地磁的起源至今仍然是一个谜。