对古地理再造中古地磁方法的回顾与探讨
略谈古地磁学的基本原理和研究方法
略谈古地磁学的基本原理和研究方法古地磁学是一门研究磁场变动的古地理学分支。
古地磁学在全球范围内均可被实施，是研究古地球磁场的历史变化的一门学科。
它可以暴露出地球构造的隐蔽信息，有助于探究古地球环境的变迁以及它对地球构造的影响。
古地磁学依赖于古地球磁场作为研究对象，有助于揭示地球构造的脉络和历史变化，可以破解古地球构造的谜团，揭示古地球构造的隐藏信息。
古地磁学从实践和理论上对古地球磁场及其历史变化进行研究，可以暴露出地球构造的隐藏信息，它可以帮助我们探究古地球的环境变迁和它对地球构造的影响。
古地磁学的研究方法有多种，其原理基本是以地磁场的测量和分析为基础。
古地磁学的基本原理包括：一是磁场量测原理，磁场量测是以古地球磁场力测量为基础，是古地磁学研究的核心技术。
此原理利用高精度的磁力仪测量地球磁场的模式及其变化，从而可以检测出古地球磁场的变化和变化的原因，以确定古地球环境的变化。
二是磁位角原理，磁位角原理是指地磁场的磁位角在地球表面的分布情况，其对应的古地球磁场的强度和方向，可以为古地磁学提供重要的理论依据，以揭示古地球磁场变化的历史。
三是磁性矿物原理，磁性矿物原理是以古地球磁场测量中应用到的磁性矿物，它可以被深入测绘古地球磁场的变化及其原因，以解开古地球构造的谜团，揭示古地球构造的信息。
古地磁学的研究方法主要包括：一是古地球磁场测量法，它是古地磁学研究的核心方法，它包括野外的磁力仪观测及室内的磁性矿物表面的特征分析，可以探究古地球磁场的变化及其历史，也可以为古地球构造的研究提供重要依据。
二是几何变换法，它是一种处理古地球磁场观测数据的方法，它可以使古地球磁场更为清晰地展示出来，以便更好地观测其历史变化趋势及其原因。
三是数据分析法，数据分析法是将古地球磁场观测数据进行数据分析，以揭示古地球磁场的变化及其历史，从而推论古地球的环境变迁及其对地球构造的影响。
总而言之，古地磁学是以古地球磁场作为研究对象，通过磁场量测、磁位角原理以及磁性矿物原理，以及古地球磁场测量法、几何变换法及数据分析法等研究方法，揭示古地球构造的历史变化，从而探究古地球环境的变迁以及它对地球构造的影响。
沉积学中的古地理重建方法探讨
沉积学中的古地理重建方法探讨作为一门跨学科的科学，沉积学已经成为了地球科学领域中不可或缺的一部分。
它研究的是地球表层沉积物的形成、演化、分布和利用，从而能够深入了解地球历史上的各种信息，为我们探索地球的演化历程提供了重要的数据来源。
在沉积学的研究中，古地理的重建是一个非常重要的环节，那么在沉积学中，究竟有哪些方法可以用来重建古地理呢？本文将从几个方面进行探讨。
一、古地理—古气候—沉积环境在古地理重建的研究中，最常见的一种做法就是利用气候区带和古地形的分布来判断当时的沉积环境。
古气候与沉积环境之间有密切的联系，不同的气候和古地形会对沉积物的形成和分布产生不同的影响。
研究人员通过观察某些微小的沉积物颗粒，比如生物化学组成物、微化石等，从而推断出当时的古气候，从而进一步推断出当时的古地形和沉积环境。
而古地形和沉积环境的判断则需要考虑到各种因素，比如河流、湖泊、海洋等水体的大小、深度和水文环境等，都会对沉积物的形成和分布产生极大的影响。
二、地震勘探在现代油气勘探中，地震勘探是一种非常常用的探测手段。
通过地震波的传播和反射，地震勘探技术可以实现对于地下油气和矿藏的探测和定位。
然而，地震勘探的应用不仅仅局限于现代勘探领域，而是可以更大程度上被应用于古地理的研究中，通过对古代破裂带的研究、地层的变化等因素，我们可以推断出当时的古地形和沉积环境，再通过对地震波的反射和传播规律的研究，可以了解更多与古地形和古沉积环境相关的信息。
三、古地磁场法自然界中的地磁场是由地球内部的电流所产生的，而古代的地磁场具有不稳定和短暂等特点。
在大陆漂移和板块构造理论的支持下，古地磁场测定已经成为了重要的古地理重建方法之一。
通过对沉积物中的震源矿物，比如磁铁矿等的研究，可以获得这些矿物形成时所处的古地磁场强度、方向等信息，从而用于重建古地理。
四、同位素法同位素方法是一种比较高新的古地理学研究方法，它利用元素同位素组成在地质历史上的变化特征，从而推断出古地理中各种事件发生的时间和过程。
古地磁学对古地理变迁的解析与重建
古地磁学对古地理变迁的解析与重建地球的地理状况是一个不断变化的过程，通过研究古地磁学可以探索古地理的变迁。
古地磁学是一项研究地球磁场在过去历史时期的演变和变化的学科，它通过分析古地磁方位和磁倾角记录来重建过去地球的磁场特征。
这一研究领域深入了解地球历史，对于解析古地理变迁具有重要意义。
首先，研究古地磁学可以揭示地球的地壳漂移现象。
地壳漂移是地球上大陆移动的过程，随着时间的推移，大陆会不断地改变位置。
早期大陆拼合形成超大陆，后来又分裂形成现今的大陆块。
通过古地磁学分析的结果，可以了解到不同地区大陆的方位和倾角，从而推断出地壳漂移的过程和速率。
古地磁学的研究结果表明，地壳漂移是一个缓慢而持久的变化过程，揭示了地球的地理面貌在漫长的地质时间中的动态变迁。
其次，古地磁学可以提供关于过去地球的磁场强度变化的信息。
地球的磁场是地球内部的磁性物质运动所产生的，它与地球内部物质的运动和地磁学动力学过程密切相关。
通过分析古地磁记录中的磁倾角和磁方位变化，可以推断地球的磁场强度变化。
磁场强度的变化对于研究古地理变迁具有重要意义，因为地球的磁场强度与大气层的形成和稳定，以及地球内部热流与板块运动等过程密切相关。
因此，通过古地磁学的研究可以帮助我们理解地球内部的动力学过程，以及其对地理变迁的影响。
此外，古地磁学对于研究古地理变迁的重建提供了时间尺度和地质事件的标志。
通过分析不同地层中的古地磁方位和磁倾角记录，可以确定地层在地质年代上的时间顺序和对比。
这对于研究地层对比和重建地球历史具有重要作用。
古地磁学还可以用来确定地质事件的起源和影响范围。
例如，在一些大规模地质灾害和巨大火山喷发事件中，由于地磁场的扰动，可以通过古地磁学的研究来探究这些地质事件的起源和时限，从而更好地了解地质活动对古地理变迁的影响。
总之，古地磁学作为重要的地球科学学科之一，对于解析古地理变迁具有不可替代的作用。
通过分析古地磁记录，可以揭示地球地壳漂移现象、研究磁场强度变化及其对大气层和板块运动的影响，同时还提供了时间尺度和地质事件的标志。
地球古地磁场记录的意义与研究进展
地球古地磁场记录的意义与研究进展地球的磁场是地球内部产生的一种自然现象，它具有巨大的意义和价值。
不仅可以帮助我们了解地球的演化历史，还可以为地球科学、地质学、地球物理学等领域的研究提供重要的依据。
近年来，关于地球古地磁场的研究取得了一些重要的进展。
地球古地磁场是指地球在过去的某个时期所具有的磁场特征。
通过对古地磁场的研究，科学家可以重建过去地球的磁场状态，进而推断地球内部的变化和演化。
这对于理解地球内部的物质运动、构造演化以及地壳和大气的形成都有着重要的意义。
地球古地磁场记录的研究方法主要包括岩石磁学、古生物学和地磁测量等。
其中，岩石磁学是一种重要的方法，它通过对古代岩石的磁性测量，可以获取过去地球磁场的信息。
古生物学方法借助于古生物的化石，通过对其所处的地层和古地磁特征的分析，可以确定地球古地磁信息的年代。
而地磁测量是一种直接测量地球磁场的手段，它能够提供连续的地磁数据，使得我们能够获得更准确的地球古地磁信息。
地球古地磁场记录的研究取得了一些重要的进展。
比如，在古地磁领域，科学家通过对全球不同地区、不同时期的古地磁信息的分析，发现地球的磁场并不是一种静态的现象，而是会发生周期性的变化。
这种变化有时表现为地磁场的翻转，即南北极位置的互换，有时表现为磁极位置的偏移。
通过对这些变化的研究，可以帮助我们更好地理解地球的演化历史和未来的变化趋势。
另外，地球古地磁场记录还可以为地球科学领域的其他研究提供重要的依据。
比如，在原岩矿物研究中，科学家可以通过分析古地磁信息，推测岩石形成时的地磁场方向和位置，进而判断岩石的形成环境和演化历史。
在古地理学中，通过对古地磁信息的分析，可以确定古大陆的位置和漂移历史，揭示大陆漂移的原因和机制。
同时，地球古地磁场记录的研究也对我们了解行星磁场的形成和演化具有重要的参考意义。
通过对其他星体的磁场特征和地球古地磁场的比较，可以进一步探讨行星内部的磁流体运动机制和磁场生成模型。
古地磁记录对古地理研究的意义
古地磁记录对古地理研究的意义地磁记录是地球历史上的一把“活化石”，它可以追溯到几百万年前，为科学家研究古地理提供了重要依据。
通过对古地磁记录的探索和解读，我们可以了解地球历史上的各种地理变化，揭示地球演化的奥秘，并为预测未来地理变化提供帮助。
本文将探讨古地磁记录在古地理研究中的意义。
一、古地磁记录的形成和获取地球的地磁场是由地球内部的液态外核流体运动产生的，其方向和强度在地质时间尺度上发生了多次倒转和变化。
地磁记录是地磁场在地球表面砂岩、碳酸盐岩等沉积物中的保存，形成了一种特殊的磁性矿物“磁性留痕”。
这种留痕可以通过采集和研究沉积物样本中的磁性矿物来获取。
二、古地磁记录的意义1. 古地磁记录揭示地磁倒转事件地磁倒转是地磁场方向发生180度翻转的现象。
通过研究古地磁记录，科学家们发现地磁倒转在地球历史上曾多次发生。
古地磁记录不仅能够确定地磁倒转的时间和持续时间，还能揭示地磁倒转的频率和规律。
这对于了解地球内部的流体运动、地球动力学等领域的研究具有重要意义。
2. 古地磁记录重构古大陆的演化历史地磁记录不仅能够揭示地磁倒转事件，还可以通过磁性留痕的方向来判定古代大陆的位置和构造。
根据古地磁记录，科学家们可以重建古代大陆的演化历史，比如古大陆的移动轨迹、相对位置等。
通过对古大陆的演化历史的研究，可以深入了解大陆漂移、板块构造和大地构造演化等问题。
3. 古地磁记录揭示气候变化和环境演化古地磁记录还能够与地层记录的气候、环境指标相结合，揭示气候变化和环境演化。
通过古地磁记录和地层记录的对比研究，可以了解不同地区的气候变化过程、气候演变的周期性等。
这对于研究气候系统的变化规律、全球变化趋势等具有重要意义，也为预测和适应未来气候变化提供了支持。
4. 古地磁记录与沉积岩的物理性质联系地磁记录与沉积岩的磁性性质紧密相关。
通过研究古地磁记录，我们不仅可以了解地球历史上的地磁场变化，还能够认识到沉积岩的磁性异常和结构信息，包括岩石层理、断裂构造等。
古地磁学在古地理研究中的应用与展望
古地磁学在古地理研究中的应用与展望古地磁学是研究地球磁场的演变与变化的学科，它通过研究地球磁场的方向和强度变化，可以重建地球的演化历史，为古地理研究提供了重要的工具和依据。
古地磁学在古地理研究中的应用与展望是一个备受关注的话题，本文将介绍古地磁学的基本原理，并探讨其在古地理研究中的应用前景。
一、古地磁学的基本原理地球可以看作一个巨大的磁体，其磁性来自于地心的物质运动。
地球磁场的方向和强度可以通过磁性矿物（例如磁铁矿）中的磁性记录来重建。
当磁性矿物形成时，其中的磁性粒子会在地球磁场的作用下保持和记录其所处的位置。
随着时间的推移，这些磁性粒子会随着地壳运动和地质过程的变化而发生旋转和重排，从而导致磁性矿物中的磁性记录发生变化。
通过测量和分析这些变化，我们可以重建过去的地球磁场，进而推断出地球的演化历史和地理变化。
二、古地磁学在古地理研究中的应用1. 古地磁记录的使用古地磁记录是指在地质样本中测量到的地磁方向和强度的变化。
这些记录可以通过对磁性矿物进行实验室测量得到。
通过分析不同地质时代的磁性矿物样本，可以得到地球磁场的历史变化曲线，从而了解过去数百万年甚至更长时间的地球演化过程。
这些记录为古地理研究提供了宝贵的信息，例如大陆移动、板块漂移和地质构造的变化等。
2. 古地磁学在地壳演化研究中的应用地壳演化是古地理研究中的一个重要领域，它涉及到地壳的形成、演化和消亡过程。
古地磁学可以通过分析地壳中的磁性矿物记录，获得地壳的运动和变形历史。
例如，通过对火山岩的古地磁测量，可以确定火山活动过程中的地壳运动变形，进而研究火山活动的动力学机制和构造背景。
3. 古地磁学在古气候研究中的应用古地磁学还可以应用于古气候研究中，通过分析古地磁记录和其他气候指标，可以重建过去地球气候的变化过程，进而揭示气候演变的驱动因素和机制。
例如，通过分析深海沉积物中的磁性矿物记录，可以重建过去的海洋环流和水文变化，探索全球气候变化的规律。
地球科学中的古地磁学研究
地球科学中的古地磁学研究地球的磁场是相当特殊的，因为它产生于地球内部的一个磁体，研究这个磁体就被称为古地磁学。
这个磁体是地球中心的一个部分，称为地核，是由钻石和铁等物质组成的。
地核中的流体铁，随着地球的自转而形成一定的动力学效应，形成了地球磁场。
地球的磁场是一个约30,000年一次的逆转周期，这种逆转称为磁极翻转。
每次逆转后，南北磁极就会颠倒位置，而地球的磁场也会变弱。
这种逆转可以通过在地球表面上贴上磁铁实现，可以看到磁铁的北极会被地球的南极所吸引，而磁铁的南极会被地球的北极所吸引。
古地磁学研究的主要目的是通过地球的历史数据来了解地球的演化过程，了解其历史，环境，气候和灾害的发生。
地球的磁场已经存在了数十亿年，而古地磁学通过研究地球磁场的各种变化，可以发现古海底扩张，古地磁场逆转以及选取合适的导航方法等等。
古地磁学对地质研究很重要。
例如，在地球的演化过程中，不同年代的地层有不同的地球磁场。
因此，通过测量不同地层中的磁罗盘方向，可以确认它们的时间顺序，从而建立地层的时间顺序，这对于研究地球的历史和演化有重要意义。
古地磁学还可以研究地龙等文学中所谓的“地磁暴”，这是指地球磁场的剧烈变化，这种变化可能发生在地球磁场的逆转过程中或其它的自然因素影响。
地磁暴会影响太空飞行器的运行，会破坏无线电通讯系统，甚至会对地球上的生物体产生影响。
因此，研究地磁暴的分布和预测，对于科学家能够更好地预防和缓解磁暴带来的影响具有重要价值。
古地磁学应用非常广泛，如在勘探地下矿藏中，可以通过古磁轨迹和古磁极的信息来确定地层的类型及其地下结构；在辨识火山岩与沉积岩中，古地磁学的研究也可以起到一定的作用。
此外，还可以通过古地磁学来研究地球物理学中的其他一些问题，如地震，海啸和火山喷发等。
总之，古地磁学是地球科学中极其重要的一个分支，对了解地球演化的过程，研究化石和岩石的分布，探测地下矿藏，还有预测地震和火山喷发等方面，都有很重要的作用。
对古地理再造中古地磁方法的回顾与探讨
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大 地 推 动 了 古地 理 再 造 方 法 的革 新 ， 古 地 理 再 造 提 供 了更 加 方便 、 为 高效 的 软 件 辅 助 平 台． 文 主 要 围 绕 古 地 磁 数 据 本
资 料 、 用 方 法及 软 件 开 发 等 方 面 ， 其 发 展 历 史 与研 究 现 状 作 一 详 细 的 回顾 与探 讨． 应 对
第 ２ ３卷
第 ５期
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２０ ０ ８年 １ ０月 （ 码 ： ４ １ １ ３ ） 页 １ ３ ～ ６ ４
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对 古 地 理 再 造 中古 地磁 方 法 的 回顾 与 探 讨
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古生物学中的古地磁学技术发展
古生物学中的古地磁学技术发展古地磁学是一门利用地球磁场记录的信息研究地壳演化和古地理环境的学科。
在古生物学中，古地磁学技术的发展为研究古生物的地理分布、迁徙和演变提供了强有力的工具。
本文将探讨古地磁学技术在古生物学中的应用，以及该技术的发展与演进。
一、古地磁学技术简介古地磁学技术是基于地球磁场的性质和记录。
地球拥有一个自己的磁场，该磁场可在矿物、岩石中留下记录。
通过分析古地磁样品中的磁记录，可以推断当时的地球磁场特征，进而确定该样品形成的时间和地理位置。
古地磁学技术通常使用磁化强度和方向来研究古地球磁场。
磁化强度是反映岩石或样品中磁性矿物含量的指标，方向则可揭示地球磁场的变化。
通过测量样品中磁矩的方向和大小，可以建立地球磁场的古代记录，进而用于研究古环境和古生物。
二、古地磁学技术在古生物学中的应用1. 古生物地理分布研究古地磁学技术可以用来研究古生物在地球历史上的地理分布情况。
由于地球磁场在不同地理位置上有不同的特征，不同地区的岩石或古生物样品中的磁记录也会不同。
通过分析大量样本的古地磁记录，可以确定古生物的地理分布范围，并了解其迁徙和扩散路径。
例如，根据不同地区古生物样本的古地磁记录，可以推断远古生物的迁徙路线和扩散模式。
2. 古生物演化研究古地磁学技术也可以应用于古生物演化的研究。
由于地球磁场会发生变化，不同时间段的地球磁场特征也不同。
通过分析同一地区不同年代的古地磁记录，可以建立地球磁场的时间序列，进而对古生物的地理演化进行研究。
通过比较不同时间点古生物样品中的古地磁记录，可以确定物种在时间上的分化和演化关系。
三、古地磁学技术的发展与演进古地磁学技术的发展经历了多个阶段。
最早的古地磁学研究主要依赖于样品中固有的磁记录，如岩石和古生物骨骼中的磁性矿物。
通过仔细测量样品中的磁方向和强度，研究者们可以推断古磁场的性质和变化。
随着科学技术的进步，研究者们开始开发更加精细和高效的古地磁学技术。
例如，现代古地磁学研究中广泛使用的磁化强度计和磁性方位计等设备，可以实现对磁性矿物样品的快速和自动化测量。
古地磁学在古地理演化中的应用
古地磁学在古地理演化中的应用古地磁学是研究地球历史上古地磁场演化的一门学科。
通过对古地磁场的研究，我们可以了解地球磁场的强度、方向以及变化规律，从而揭示地球内部构造、板块运动以及古地理演化等方面的信息。
古地磁学在地球科学领域扮演着重要的角色，它为我们深入了解地球演化过程提供了重要的线索。
古地磁学的基础是地球现在的磁场。
地球具有一个巨大的磁场，它相当于一个大型磁体，两极分布在南北两极附近。
磁场的强弱和方向随着时间和地点的变化而变化。
地球的磁场源于地球外核中的液态铁镍合金，地球自转使之产生涡旋运动，进而产生地球磁场。
地球磁场的强度和方向在地球历史过程中是在变动的，这些变化可以被地球物质记录下来。
古地磁学的研究方法主要利用大量的古地磁资料。
这些资料包括保存在地球岩石、沉积物和火山岩等中的古地磁信息。
由于地球板块运动的作用，地球表面的岩石和沉积物在过去的几百万甚至几亿年时间里经历了多次地磁方向和强度的变化。
通过对这些岩石和沉积物中古地磁信息的测定和分析，可以还原出地球磁场在不同时期的变化，从而推断地球演化的过程和环境。
古地磁学在古地理演化中的应用非常广泛。
首先，它可以用于确定地壳板块的漂移速率和方向。
当地壳板块运动时，板块上的岩石和沉积物会被带到不同的地方并相对于当前的地磁北极重新定向。
通过研究这些岩石和沉积物中的古地磁信息，可以计算出板块的运动速率和相对方向，进而推断出板块的漂移历史。
这对于我们理解板块构造和构造演化非常重要。
其次，古地磁学还可以用于确定地球的古经纬度。
地球的磁极和地理北极并不完全重合，它们之间的位置关系会随着时间的变化而发生变化。
通过研究保存在岩石和沉积物中的古地磁信息，可以计算出古经纬度的变化，从而揭示地球的古地理位置。
此外，古地磁学还可以用于确定地球的古自转速率。
地球的自转速率会受到大气、海洋等外部环境的影响而发生变化。
通过研究保存在岩石和沉积物中的古地磁信息，可以推断出地球古自转速率的变化，从而揭示地球的古气候和环境。
古生物学中的古地磁学研究技术
古生物学中的古地磁学研究技术在古生物学领域中，古地磁学研究技术被广泛运用于解析和重建地球历史上的地磁场变化。
这项技术通过对岩石和地层中的古地磁信息进行分析，可以揭示出过去数百万年中地球磁场的变化情况，为古生物学家们提供了重要的时间框架和环境背景，对于研究生物演化、地壳运动和古环境变化等方面具有重要意义。
一、古地磁学的基本原理古地磁学的基本原理是基于地球磁场的可逆性。
地球磁场在地壳运动或岩石形成过程中会被记录下来，形成了一种自然的"磁化"现象。
岩石和地层中的磁矿物具有自然磁化的特性，这些磁矿物会根据当时的地磁场方向和强度进行定向磁化。
当这些岩石和地层被采集回实验室后，通过一系列的实验和测量，可以重建出当时的地磁场特征。
二、古地磁学技术的应用1. 古地磁极移古地磁极移是指地球磁极相对于地球表面的移动现象。
利用古地磁学技术可以追溯地球历史上磁极的位置变化，从而得到相关的地壳运动和板块演化信息。
通过取样并测量不同时期的岩石和地层中的磁化信息，可以确定不同时期地磁场的方向和位置，进而计算出磁极的移动轨迹和速度，为研究地壳运动和板块演化提供了重要的证据。
2. 环境变化研究古地磁学技术可以作为环境变化研究的重要工具。
不同时期地磁场的变化与环境因素存在关联性，通过测量岩石和地层中的古地磁信息，可以揭示出过去地球表面特定区域的环境变化情况。
例如，通过分析不同时期的地磁场数据，可以确定过去某地区的气候、地质构造和地壳运动等情况，为恢复过去的环境演化提供了重要的依据。
3. 生物演化研究古地磁学技术在生物演化研究中也具有重要作用。
通过测量化石中的古地磁信息，可以确定化石形成时的地磁场方向和强度，从而推测化石形成时所处的纬度位置。
这对于研究生物迁徙、物种起源和生态环境演化等方面具有重要意义。
通过将古地磁学与古生物学相结合，可以揭示出生物在地球历史上的迁徙路径和适应策略，为理解生物演化提供了重要线索。
三、古地磁学研究技术的发展与挑战1. 磁化机制理解古地磁学技术的应用仍面临一些挑战，其中之一是对磁化机制的理解。
古地磁场记录地球历史演化
古地磁场记录地球历史演化地球的历史演化是一个复杂而神秘的过程。
在研究地球历史演化的诸多方法中，古地磁场的记录起着重要的作用。
通过对古地磁场的研究，我们可以了解地球自身的演化历程，揭秘地球内部的奥秘，甚至对人类的生活和未来发展起到启示和指导作用。
地磁场是地球自身产生的一种磁场，在地球内部和周围形成一个保护层，能够抵御太阳风带来的高能粒子。
地球的核外液态外核通过运动形成了一个远离地心轴的横向电流，这种横向电流通过地球磁场的垂直方向引发磁效应，形成了磁矩。
由于地球的自转，这个地磁矩也会不断地运动和变化。
地球历史演化的记录主要来自于地球的岩石。
许多岩石中都含有磁性矿物，如铁磁搅拌矿物。
当这些岩石形成时，其中的磁性矿物会根据当时的地磁场方向保持一个特定的方向，并且在岩石中形成类似于磁针的磁化。
因此，通过对岩石的磁性测量，可以反推出当时地球的地磁场方向和强度。
这就是古地磁场的记录。
然而，古地磁场的记录并不容易解读。
首先，岩石的地磁矩会随着时间的推移而逐渐消失，因为地球的磁场也在变化。
其次，地壳构造和地球表面的运动也会扰动古地磁记录。
因此，研究人员需要综合考虑多个因素进行校正和分析。
通过对古地磁场的记录和研究，科学家们还发现了一些有趣的现象。
例如，他们发现地磁场并不是一成不变的，而是会发生翻转。
磁极会从地球北极移动到南极，然后再返回北极。
这些磁极的反转是一个漫长而逐渐的过程，可能需要几百万年甚至几千万年时间完成。
这种翻转循环可能与地球内部的对流运动和地幔的物理性质变化有关。
古地磁场的研究还有助于解释一些重要的地质事件。
例如，科学家们根据地磁极漂移的模式推断出，地壳板块运动和构造活动与地磁场变化有关。
地球上的板块在不断移动，地壳构造也经历了许多变化，这可能与地球内部流体的运动和地磁场的演化有关。
通过对古地磁场记录的研究，科学家们可以更好地理解这些地质事件，并深入探索地球内部的运动机制。
除了揭示地球历史演化的过程，古地磁场的研究还对人类的生活和未来发展具有重要意义。
古地磁学在古地理重建中的应用
古地磁学在古地理重建中的应用地球是一个充满谜团的星球，它的历史和演化充满了令人着迷的故事。
研究古地理是探索地球演化历程的重要途径之一。
然而，考古学和地层学等传统学科常常无法满足对古地理的精确还原。
在这种情况下，古地磁学作为一门全新的学科，为我们提供了一个全新的视角。
古地磁学是研究地球古代磁场演化和地球物理性质的学科。
它主要依靠地球古代磁场在岩石和沉积物中的记录来推断地球的古地理。
这种记录可以形成一种时间胶囊，帮助我们了解当时的地理环境。
具体来说，古地磁学是通过测量和分析古代岩石和沉积物中的磁性矿物来进行的。
通过研究这些古代岩石或沉积物中的磁性矿物，可以确定它们在生成过程中所受到的磁场方向和强度。
这个过程类似于读取一本关于地球历史的地磁书籍。
通过测量不同年代的岩石和沉积物，古地磁学家可以分析出不同时期地球磁场的变化情况。
这些数据结合地质地貌的研究，可以确定不同历史时期地球地理的大致情况。
在古地理重建中，古地磁学有多种应用。
首先，它可以帮助确定不同区域的地壳运动。
地球的地壳运动是受到地球内部和外部力量的影响，而古地磁学可以提供一种定量的方法来研究这种运动。
通过测量不同地质年代的岩石和沉积物中磁场的变化，可以推断出当时地壳的运动情况，包括地壳的抬升、下沉和水平位移等。
其次，古地磁学在古地理重建中还可以帮助确定古代大陆的位置和形状。
地球上的大陆不断漂移，形成了今天的大陆分布格局。
古地磁学通过测量不同地质时期大陆上岩石中的磁场方向和强度，可以推断当时的大陆位置和形状。
此外，古地磁学还可以通过研究地球历史上的磁极漂移来了解地球磁场的变化。
地球磁极是地磁场在地球表面的两个点，它们会随着时间不断漂移。
研究地球磁极的漂移可以揭示地球内部的物理过程，包括地球内部流体运动和地壳运动的影响。
通过测量不同时期岩石和沉积物中的磁场方向，可以确定地磁极的漂移轨迹，从而推断地球内部物理过程的变化。
古地磁学作为一门新兴的学科，还有许多未解的问题和挑战。
略谈古地磁学的基本原理和研究方法
略谈古地磁学的基本原理和研究方法古地磁学是一门从天然现象中发现地磁场变化规律的研究学科。
地磁学可以深入地探讨地球内部构造变化和外部地质活动以及大气环境对地球的影响，进而更好地理解地球的形成及其发展历史。
根据此，开展古地磁学的研究具有特殊的意义。
古地磁学的基本原理是：由于地球内部的结构不均匀，或受到外部的环境因素作用，地球的磁场可能会发生变化。
假设地球的磁场当初可以看作是均匀的，但经由此后的地质活动，地球内部磁场形态发生变化，而这些变化可以从一定的地层中反应出来。
这就是古地磁学的基本原理。
从研究原理来看，古地磁学最主要的任务是解析出地球内部磁场的形态变化，具体就是从地层中提取地磁异常，研究其规律。
主要有以下几种研究方法：1、历史记录式：对过去的磁场变化记录进行分析；2、测量实验式：通过地面、海洋、空气中的测量来获取磁场变化的资料；3、有机模型式：以某个物理模型和地质模型来模拟地磁场变化；4、数学分析式：使用相关的数学式来计算地磁场变化；5、实地地质调查式：通过实地勘查来观察地质构造演变和磁学特征评价，或者以地质特征为基础来判断磁场变化的规律。
此外，古地磁学的研究也可以通过实验地球物理的方法，比如洞穴或者管道探测，来开展。
它已成功地帮助地质、矿物、天文、地理等多学科研究，在这些学科中都发挥着十分重要的作用。
有关古地磁学的研究可说是在物理学上创造了一项令人赞叹的进步，今后会加深我们对地球形成规律的认识，同时也为我们提供支持性资料，帮助我们更好地理解地球演变的规律。
古地学的研究关系到我们深入理解地球历史及其内部结构和运动机制，更好地掌握宇宙规律，增加对大气环境变化以及地质灾害的了解。
古地磁学已经广泛应用于教学研究、战略调查、资源定位等方面，并取得了许多成果，它在科学研究以及国家经济建设中发挥着重要的作用。
总之，古地磁学是一门涉及范围广泛的学科，它是理解地球的历史发展及其对外部环境的响应的重要研究方法，已经成为认识、保护、利用地球资源和环境的重要依据。
略谈古地磁学的基本原理和研究方法
略谈古地磁学的基本原理和研究方法古地磁学是地球物理学的一个重要分支，也是地球科学研究中一个重要组成部分。
它以磁性指示器磁场的研究和理解为主要内容，研究它们变化的规律和机制，并从地球磁场的特征反映出地球物质结构的演化过程。
古地磁学的研究对于认识地球产生的规律具有重要的科学意义。
古地磁学的研究是一个复杂的课题，它的基本原理是运用磁学原理研究地球磁场，该原理具有波动性、守恒性、线性性及部分局部归一性等特点。
磁场的强度随着地磁场源的位置、水平面等因素而变化，此外，地磁场的演变也会受到地球内部的结构及物质的影响。
古地磁学的研究方法主要有三种：一种是基于测量数据的方法，包括野外实地测量，室内实验及几何磁场模拟等；另一种是以物理力学模型为基础的理论研究；最后一种是基于计算机模拟的方法，其基本内容是古地磁学实验数据几何结构及演化模拟。
基于测量数据的方法是古地磁学研究的基础，野外实地测量主要采用磁场性能测量仪进行野外观测，该仪器可以测量地磁强度及其他现象的特性；室内实验是模拟地球物质结构的方法，在室内实验中可以利用重磁力、磁滞耦合等方法模拟地球物质结构；几何磁场模拟也是一种实验模拟方法，通过采用某种解析函数近似描述地磁场，并基于其解析函数特性识别地磁异常；另外，磁力线估算法也是一种有效的方法，根据地磁场的磁力线模式，可以计算出地磁强度的变化趋势，用于判断地磁场的演变情况。
基于物理力学模型的理论研究是古地磁学的核心，它采用物理力学模型描述地球内部运动的方式，根据地磁场的特征从而研究地球的构造及物质的演化趋势。
另外，根据实验结果，也可以通过数值模拟的方法研究地球磁场的一般特征。
基于计算机模拟的方法是古地磁学研究中最重要的一种方法，它利用计算机模拟重磁力场、磁滞耦合场等地磁场异常，从而反映出地球物质结构的变化情况。
古地磁学的计算机模拟方法主要有两种：一种是基于地磁场模型的模拟，另一种是基于地面磁场观测值的模拟。
在实际模拟中，研究者可以从地磁场模型中提取有关信息，从而推测出不同物质结构对地磁场的影响大小及物质结构的演化过程。
基于古生物学技术的古地磁场研究
基于古生物学技术的古地磁场研究古地磁场是指地球过去某个时期的磁场状态。
通过研究古地磁场，我们可以了解地球历史上磁场的变化以及地球内部的物理过程。
而利用古生物学技术，特别是通过古生物学中的一些特殊现象，可以对古地磁场进行研究和重建。
1. 引言古地磁场是地球物理学中的一个重要研究领域。
几十年来，科学家通过不同的方法对古地磁场进行了广泛的研究。
其中，利用古生物学技术进行古地磁场研究成为了近年来的一个热点领域。
本文将介绍基于古生物学技术的古地磁场研究方法和应用。
2. 古生物学技术在古地磁场研究中的应用2.1 古生物学与古地磁场古生物学是研究地球历史上生物的起源、发展和灭绝等方面的学科。
通过研究古生物化石，科学家可以了解不同时期地球上的生物群落结构和演化历程。
同时，古生物学中的一些特殊现象也提供了研究古地磁场的机会。
2.2 古生物学技术在古地磁场研究中的应用2.2.1 古生物地磁学古生物地磁学是一种基于化石中的磁性矿物记录古地磁场的方法。
通过研究化石中的磁性矿物的磁化特征，可以得到该地区和时间段内的地磁场信息。
古生物地磁学在古地磁场研究中扮演着重要的角色。
2.2.2 生物地区性生物地区性是指某些生物在特定地区出现的现象。
这些生物可以被用作地理和古地磁学的指示器。
例如，某些微生物、昆虫和鸟类对地磁场敏感，它们的迁徙和栖息地选择往往与地磁场有关。
通过研究这些生物的分布和迁徙方式，可以对古地磁场进行间接研究。
3. 古生物学技术在古地磁场研究中的案例3.1 化石磁性记录化石中的磁性矿物可以记录当地的地磁场信息。
科学家通过采集化石样本，利用磁性仪器对其进行测量和分析，可以获得该地区古地磁场的一些重要参数，如地磁场的方向和强度等。
3.2 古生物地磁学研究古生物地磁学研究方法多种多样，例如磁化率测量、磁性矿物的磁性分析等。
这些方法可以用来研究古地磁场的变化规律，了解地球历史上的磁场演化。
4. 古地磁场研究的意义和应用4.1 地球内部结构的研究通过古地磁场研究，可以了解地球内部不同岩石层的磁化特征，从而推断地球内部的物理过程和结构。
地球科学中的古地磁场演化
地球科学中的古地磁场演化地球的磁场是一项重要的自然现象，它不仅是导航系统和电信设备的基础，还起着保护地球生命免受太阳的辐射和宇宙射线的侵害的重要作用。
然而，地球磁场并不是一成不变的，它会随着时间的推移而发生变化。
地球磁场由地核中的流动液体铁合金所产生，这种流动称为“地核对流”。
地核对流会受到地球自转和地球外环境的影响。
过去几十年来，许多地球物理学家对古地磁场进行了研究，这些研究成果向我们展示了地球磁场长期演化的历史。
据研究人员的观察，地球磁场的畸变可以在火山岩和深海沉积物中的磁性记录中被追踪到。
这些记录中含有携带着古地磁信息的矿物质，如磁铁矿。
这些记录可以通过化学方法进行测量，其结果反映了地球磁场在数万年或数百万年的时间尺度下的演化历史。
地球磁场的演化历史可以分为三个主要的时期：第一是5000万年前至现在这段时间内的正常磁极时期；第二个时期是2000万年前到5000万年前之间的偏移磁极时期；第三个时期是在2.4亿年前到2亿年前之间的磁极反转时期。
在正常磁极时期内，地球南北两极的磁场方向与地球自转轴的方向大致相同。
在偏移磁极时期内，地球磁极的位置发生了漂移，并未对称地偏向北极或者南极。
而在磁极反转时期内，地球磁极的位置反转了，也就是说，南极变成了北极，北极变成了南极。
这些古地磁记录对于了解地球的演化历史具有非常重要的作用。
通过对这些记录的研究，我们可以了解当地环境的演变历史，例如地理环境、气候情况以及生命演化等等。
同时，也可以使用这些记录来与其他的地质事件相互比较，从而更好地理解地球演化的整个过程。
还有一些人认为，地球磁场的演化可以对未来的地球生命提供一些预测。
例如，根据地球磁场的历史，我们可以推断未来地球磁场的演化轨迹和水平。
这种预测可以帮助我们更好地了解地球生态系统、应对全球性环境变化、预测天气变化等。
总的来说，地球磁场演化是地球科学领域中的一个非常重要的问题。
它不仅关乎到地球自身的演化历史，还为我们提供了了解地球演化的历程、物质和生命起源以及未来可能面临的问题提供了新的视角。
对古地理再造中古地磁方法的回顾与探讨
第23卷 第5期地 球 物 理 学 进 展Vol.23 No.52008年10月(页码:1431~1436)PROGR ESS IN GEOPH YSICSOct. 2008对古地理再造中古地磁方法的回顾与探讨朱利东1, 阚瑷珂2,3, 王绪本3, 罗 虹1,张 岩1, 龚建辉4, 王成善5(1.成都理工大学沉积地质研究院,成都610059; 2.西华师范大学国土资源学院,南充637002;3.成都理工大学信息工程学院,成都610059;4.四川省遥感信息测绘院,成都610100;5.中国地质大学地球科学与资源学院,北京100083)摘 要 古地磁数据的获取和应用是进行古地理再造的重要基础.同时,计算机技术的发展以及GIS 技术的推广,极大地推动了古地理再造方法的革新,为古地理再造提供了更加方便、高效的软件辅助平台.本文主要围绕古地磁数据资料、应用方法及软件开发等方面,对其发展历史与研究现状作一详细的回顾与探讨.关键词 古地理再造,古地磁,欧拉极,软件开发中图分类号 P318 文献标识码 A 文章编号 100422903(2008)0521431206Review and discussion of the paleomagnetic method inpalaeogeographic reconstructionZH U Li 2dong 1, KAN Ai 2ke 2,3, WANG Xu 2ben 3, LUO H ong 1,ZH ANG Yan 1, GONG Jian 2hui 4, WANG Cheng 2shan5(1.I nstitute of Sed imentar y Geolog y ,Cheng du University of T ech nology ,Cheng du 610059,China;2.Colleg e of Land Resour ces ,China W est N ormal Univer sity ,N anch ong 637002,China;3.College of I nf or mation Eng ineering ,Cheng d u Univer sity of Technolog y ,Chengd u 610059,China;4.Sichuan Sur veying and Map p ing Institute of Remote Sensing I nf ormation ,Chengd u 610100,China;5.School of the Earth Sciences and Resources,China Univer sity of Geolog y ,Beijing 100083,China)Abstr act Paleomagnetic data collection and application are the impor tant basis for palaeogeogr aphic reconstruction.The development of computer technology and t he popular izat ion of GIS gr eat ly promote the innovat ion of pa laeogeo 2graphic reconstruction,which provide a mor e convenient and efficient software platform.This paper r eview and dis 2cuss the histor y and cur rent st at us of palaeogeogr aphic r econstr uction focused on the paleomagnetic dat a,application method and softwar e development.Keywords palaeogeographic reconstruction,pa leomagnetic,Euler pole,softwar e development收稿日期 2007212215; 修回日期 2008203225.基金项目 国家重点基础研究发展计划973项目(2006CB701401)、现代古生物学和地层学国家重点实验室资助项目(063110)和同济大学海洋地质国家重点实验室基金联合资助.作者简介 朱利东,男,1965年生,黑龙江齐齐哈尔人,教授,博士,主要从事第四纪地质学和沉积学研究.(E 2mail:zhuld33@)0 引 言古地理/古大陆再造是全球构造研究的重要内容,古地理系列图是对地球板块构造演化史的重现方式,它们以/时间切片0(Time Slices)的形式描绘了现今各个大陆或地块在不同地质历史时期的相对位置和海陆关系.古地理再造依靠多学科、理论的综合研究,其中,古地磁成果的应用为大陆漂移和海底扩张提供了定量描述信息[1~3].20世纪50年代以来,随着古地磁学的发展以及板块学说的兴起,古地理再造的思想、方法和手段等均取得了重大进展[4],可靠的古地磁数据可以提供两个方面的资料:第一,用来确定大陆或地块的古纬度和古方位;第二,如果两个大陆(或地块)的极移曲线都比较完善,则可以利用极移曲线的拟合确定大陆(或地块)之间的相对位置[5].地 球 物 理 学 进 展23卷因此,古地磁数据的获取和应用是进行古地理再造的重要基础.同时,计算机技术的发展以及GIS 技术的推广,极大地推动了古地理再造方法的革新,为古地理再造提供了更加方便、高效的软件辅助平台.本文主要围绕古地磁数据资料、应用方法及软件开发等方面,对其发展历史与研究现状作一详细的回顾与探讨.1 古地磁数据的收集和管理20世纪50~60年代,古地磁研究的突破带来了古地磁数据的快速积累.我国从这一时期开始陆续有古地磁成果发表[6~8].但是,国内公开发表的大量古地磁数据都分散在一些研究论文或论著中,综合性的归纳整理不够;同时由于质量标准不统一,数据可信度也受到一定影响.到1988年底,林金录全面收集了有关中国公开发布的古地磁数据(1987,1988),这些数据基本满足了古地磁研究中的可靠性标准(minimum r eliability criteria)[9,10].在此基础上,陈国良等(1991)系统地收集了中国部分新生代古地磁数据.其数据的筛选标准为,样品进行了磁清洗处理或经过稳定性检验,以采点为单位统计得到本征剩磁矢量的偏差,倾角(I)不大于当地轴向地心偶极子磁场倾角的?10b ,偏角(D)不大于?30b [11].20世纪90年代以后,有关中国主要地块显生宙的古地磁数据的评价文献逐渐增多[12~16].进入21世纪后,随着古地磁研究的深入及其应用的广泛开展,古地磁数据的不断更新带来数据量的快速增长,同时,对以往数据的交叉、重复引用也引起了数据使用的冗余,甚至带来数据有效性降低,这给古地磁数据的统计,管理和应用都带来了困难,于是迫切需要引入计算机数据库来对其进行高效存储和分类管理.而古地磁数据具有空间分布的位置属性,地理信息系统(GIS)显然是对其进行管理的最佳平台.李朋武等(2002)利用A rcInfo8.0软件,建立了中国及邻区29个地块的古地磁数据库,总计汇编了1461个古地磁数据.在建库过程中,根据古地磁数据可靠性标准,考虑了岩石年龄的可靠性、标本数量、退磁和剩磁方向分析、限定磁化年龄的野外检验(尤其是倒转检验和褶皱检验)、构造校正、统计精度和重磁化的识别.未经退磁处理的数据被去掉,早期的一些数据被重要的、新采集的或较好的数据替代[17].全球古地磁数据库(Global Palaeomagnetic Da 2tabase,GPMDB)的建设和更新,更加促进了世界范围内对前人成果的引用和共享.1987年,IAGA(In 2ter national Association of Geomagnetism and Ae 2ronomy)工作组I 25(古地磁学)和I 26(岩石磁学)在IUGG (International U nion of Geodesy and Geo 2physics)大会上讨论了开发全球古地磁数据库的需要[18,19].最初的GPMDBv1.1由McElhinny 等(1990)在Oracle 关系型数据库上开发,涵盖了1979~1988年发布的1816个古地磁数据.GPMDB 每两年更新一次,1995年,GPMDB v3.1被移植到Access 2.0上[20,21].当前最新发布的版本为GPM 2DB v4.6,由西澳大利亚大学地球和地理科学学院的Pisarevsky 编辑,存储了1949~2004年发布的9259个古地磁数据.GPMDB 的数据库结构如图1.图1 GBMDB 数据库结构Fig.1 GBMDB database str uctureNGDC(N ational Geophysical Data Center )提供了IAGA Paleomagnetic Databases 的免费下载.挪威地质调查局(N GU )网站提供了对GPMDB 内容的在线访问,并提供了多种查询方法,包括磁极列表查询、岩石单位查询、文献查询和SQL 查询.此外,该网站还提供了一个数据库中引用的古地磁学杂志列表和一个地质时间列表.值得一提的是,Pisarevsky 和McElhinny(2003)对GPMDB v4.3(包含截至2002年3月发表的数据)作了可视化扩展,使用Avenue Script 在Ar cView 3.1上开发了全球古地磁数据管理平台,实现了古地磁数据的可视化管理、查询以及快速分析功能,进一步增强了全球古地磁数据在地质与构造研究领域的可用性[22].此外,Internet 在地学领域的广泛应用,给地学数据共享和交换带来了极大方便.20世纪90年代以来,很多单独的地磁数据库开始出现在互联网上,14325期朱利东,等:对古地理再造中古地磁方法的回顾与探讨但很多这样的数据并没有提交给世界数据中心(Wor ld Data Center s),导致数据越来越分散,因此,迫切需要一种专业、强大的搜索引擎来识别和搜寻这些分布于Web上的数据资源.Papitashvili et al., (2006)提出了虚拟全球地磁数据观测室(Virtual Global Magnetic Observatory,V GMO)的方案,并建立了首个原型.VGMO将信息交换从简单的文件传输方式(FTP)提升到高级的抽象层次,通过自组织数据节点建立了分布式数据库,将广泛分布于世界各地的地磁数据链接到一起[23]. VGMO方案给未来的古地磁数据收集、获取方式提供了一个可行的发展方向.2基于古地磁方法的古地理再造2.1原理和方法李翔、张玲华(1989)概括了利用古地磁数据建立古地理再造图的基本原理[24].首先确定某个地质历史时期相对稳定的古陆块体边界及其中心参考点,再确定各个块体当时的方位、古经度和古纬度;然后按照古经度、古纬度和古方位将陆块进行位移复原;最后用地图投影的方法绘制出古地理再造图.具体分3个步骤:(1)从地质研究角度判定各个古陆块的界线,进行必要的分离和拼合;(2)依据古地磁资料确定各个大陆原来的位置,需要用到3个参数:古经度、古纬度和古方位,这3个参数是以地块中心参考点进行测量的,其他点则根据与中心参考点的相对关系进行计算.金鹤生(1993)详细推导了利用古地磁资料计算测点古经纬度的数学方法[25].(3)古大陆位置的复原,这一过程主要涉及有限旋转与欧拉定律,以及相应的地图投影.其中关键点是关于欧拉极的求解和旋转.一般来说,可以依据对板块运动的实际观察结果来求得欧拉极.旋转操作即是根据各个陆块的现代坐标去计算它过去的坐标位置,计算过程中先采用地心坐标系(空间笛卡儿坐标,记为A(A x,A y,A z)),再将计算结果转换成大地坐标系(经纬度坐标,记为A(B,L)),最后进行地图投影.两种坐标系的转换关系如下[26]:A x=cosB cos L,A y=cosB sin L,A z=sin L.(1)设点A的坐标为A(A x,A y,A z),旋转后的坐标为A c(A c x,A c y,A c z),A c可用两个3@3矩阵R 相乘得到:A c=R@A,(2)其中R的值由欧拉极坐标E(E x,E y,E z)和旋转角8求得.2.2软件工具开发我国的古大陆再造图件编制工作始于20世纪70年代,当时仅限于引用和增加有关中国的一些资料[27].从20世纪80年代起,应用上述板块绕欧拉极旋转的原理,逐渐将计算机软件技术引入到古地理再造研究中.白云虹等(1984)用Basic语言编制了用于古地磁研究的古纬度绘图程序和板块有限旋转的绘图程序,它能根据古地磁数据绘制出板块的古纬度和古方位[28].1985年,王鸿祯教授领导开展的/微型计算机在地层、古地理、古构造自动成图中的应用0项目,首次使用计算机进行了较为系统的古大陆再造,并绘制出从震旦纪至古生代末的一系列概略图件.1996年的第30届国际地质大会展出了我国制作的全球古大陆再造系列图[24].近年来,国内研究人员已开始尝试建立古大陆再造地理信息系统的工作.赵玉灵等(2001)基于同位素年代学建立了古大陆再造地理信息系统(PCRGIS),采用Arc2 View GIS对现有数据进行集成、管理和分析,并利用GIS对所得图形进行维护和编辑.李朋武等(2002)在对云南西部三江地区主要地块的碰撞拼合历史研究中,在Ar cInfo8.0平台上开发了中国及邻区的古地磁数据库,并结合与构造活动相关的沉积记录和古生物地理信息,对华南、思茅、保山、缅泰、印支、拉萨和喜马拉雅地块进行了古纬度及纬度运移量的对比分析.陈晓洁(2003)在MapInfo平台上采用二次集成开发方式,以Visual Basic6.0为开发工具编写了古大陆再造软件,实现了对新元古代罗迪尼亚(Rodinia)超大陆,也即泛大陆Pangea-850Ma的全球古大陆再造图[29].国外的古地理再造研究,也经历了从早期单纯的古地理图件绘制到计算机辅助古地理再造软件开发的发展过程,出现了一大批专业的古地理再造软件工具.Bullard et al.,(1965)首次使用计算机进行了古大陆再造的尝试,用计算机图形模型描述了大陆和海盆演化的过程[30].Smith et al.,(1977)和Ziegler et al.,(1979)分别研究了中生代、新生代和古生代的古大陆再造计算机自动成图方法[31,32]. Duncan和T urcotte(1994)用C语言编写了一个简单板块运动程序模块,用于研究超大陆的形成和解体[33].这些早期的古地理再造软件虽然解决了球面1433地球物理学进展23卷坐标变换等算法问题,但由于工作平台简陋等一系列技术局限,在资源共享和成图标准化方面受到了很大限制.随着计算机软件技术的进步和计算机性能的增强,现在的古地理再造软件日趋成熟,功能也愈加强大,并表现出与GIS紧密结合的趋势. Scotese et al.,(1997)回顾了在U nix系统下开发的PaleoMapper,在苹果计算机上开发的PGIS/Mac,以及在IBM兼容机上开发的Paleo2GIS和Plate T racker等板块再造软件.这些软件逐步具备了古地磁数据管理、图形可视化编辑、设置各类地图投影等功能[34,35].目前世界上主要的古地理再造软件情况见表1.表1各类古地理再造软件及特性Ta ble1Softwar es of pa laeogeogr aphic reconstr uction and their fea tures 软件名称开发者特性描述Plate Track er for Win dows Eldridge Wals hScotes e绘制古地理再造图(至1100M a前),提供任何时间间隔的板块构造重建,并提供多种投影方式(Mercator、Molleweid e、Orthograp hic)Point T racker for Windows Scotes e 给定现在坐标点列表计算古纬度;旋转这些点到古坐标位置;输出文件可被GIS软件(如ArcGIS)直接读取ESH2GIS(Earth System His2 tory GIS)Scotes e时间切片为Shapefile格式,每个时间切片由当前的大陆海岸线、大陆架边缘、主要构造边界、活动板块边界等组成.输出结果可导入任何版本的Arc2GIS软件Plate Track er for ArcGIS9Scotes e以用户自定义的ArcGIS数据集创建古地理再造结果的Shapefile文件Paleo2GIS for ArcView3/Arc2 GIS9Scotes e旋转用户自定义的数据集实现板块再造,并生成动画,为高端用户设计,可重建750Ma至今的地球板块构造演变历史Rotation Sm ethur st Solvoll VB6.0开发的Arc Map插件,以按钮控件形式进行功能调用,在球面上按照用户定义的欧拉极旋转地图特征,并把旋转后的地图特征写入到新的ShapefileGLG2Plates Ford 为教学试验用的古大陆再造软件,板块模型中包括从发表的文献中提取出的古地磁极数据,可实现板块模型动画演示,附带创建新板块模型的工具.PGIS(Paleog eographic Infor2 mation Sys tem)Mei Shilong以ArcObjects和Visu al Basic for Application(VBA)对ArcGIS作二次开发,将古大陆再造功能內嵌进ArcMapGPlates Dietmar M?ller C++语言编写的开源板块构造可视化软件包;连接板块运动的地球动力学模型,可对板块构造进行交互式再造和操纵,并与GIS功能整合GMAP T orsvik Sm ethurs t GMAP32以Visual Basic5和Fortran Powers tation写成,分标准版和专业版;基于欧拉极的旋转或古地磁极完成古地理再造,通过ASCII文件导入新的大陆数据,以HPGL矢量文件格式导出结果PCME(Paleo2Con tin ental Map E ditor)Schettin oC++语言开发,可操纵表示地理和构造的矢量元素,并对其实现编辑和可视化,程序包含两个数据库:a.全球古地磁数据库的一个子集,b.有限旋转数据库3讨论在古地磁数据的筛选和使用方面,张世红等(2002)作了明确的说明,¥为保证基本的再造依据,对于未进行置信度估计的古地磁数据不宜直接用于古地理解释,应尽量选取高质量的古地磁数据;¦因为古地磁成果是一种统计结果,对多项成果进行平均有利于消除测量误差和地质误差,但要避免对数据不做技术性筛选,简单采用大平均的做法;§后期成果有利于判断早期成果数据的可靠性和解释的合理性,因此需要重视已有成果和结论,避免对一项结果进行孤立解释.在古地磁数据的收集和管理方面,针对全国性的古地磁数据(或某一特定地质时期,如白垩纪)的资料并不完备,缺少一个完整的数据库系统对现有资料进行标准化、统一管理、实时补充及共享发布.因此,有必要对国内外现有发布的数据进行全面整理和统计,并参照相关国家标准,建立一个数据可信度高、覆盖面广的综合性古地磁数据库.在古地理再造软件的开发与应用方面,国内古地理再造主要停留在二维平面制图阶段,并且只输出静态成果,缺少对时间维概念的有效表达和对古地理动态演化的精确描述.如PCRGIS只能利用若干个不连续的图形来对古大陆的变迁过程进行分析,而不能进行动态的反演;由于缺少三维(高程、地貌、深部构造等)信息,不能进行详细的深部岩石圈演化变迁研究.此外,古地理再造软件没有与GIS 实现功能互补,古地理再造缺乏主流商业GIS软件的有力支持.比较古地理再造软件的开发现状,笔者在此提14345期朱利东,等:对古地理再造中古地磁方法的回顾与探讨出几种探索性的基于GIS的解决方案,¥整合GIS 开发古地理再造软件,根据古地理再造原理,以古地磁数据库及地块图形数据库为支撑,开发综合性的GIS平台,直接在GIS架构上实现古地理再造,这种方式需要在GIS中引入相关的古地理再造算法,实现诸如GMAP软件的完整功能,复杂度较高;¦为GIS开发古地理再造的扩展功能模块或者插件,这也是国外的流行做法,灵活性较高,如Rotation等;§GIS与专业古地理再造工具相互补充,使用古地理再造工具生成基本图形,作为GIS图形数据源,这种方式比前一种更降低了古地理再造与GIS数据管理的耦合性,易于实现,而且由专业的古地理再造软件绘制的地块更加精确,GIS系统主要充当古地理动态演化展示以及基础数据(包括古地磁数据和图形数据)的管理平台,这一方法有利于获得最新GIS软件特性(如时态数据模型、动画等)的支持.综上所述,当前古地理再造研究需要获取高质量的古地磁原始资料,建立基于/时态0或/四维0的数据库模型及应用系统.在古地理再造的技术实现过程中,重点应解决板块运动过程的量化分析与动态模拟等问题.进一步深化和挖掘古地理再造在揭示古地理和古气候信息,复原重大地质历史事件,理解区域构造关系及地球动力学基本问题中的作用.参考文献(References):[1]田莉丽,史瑞萍.地球磁场古强度测定方法综述[J].地球物理学进展,2001,16(4):110~116.T ian L L,Shi R P.A review of m ethods for palaeointensity [J].Progress in Geophysics,2001,16(4):110~116.[2]黄宝春,Yo2Ichiro O,杨振宇,等.河西走廊和阿拉善东缘地区中寒武世古地磁研究的初步结果[J].地球物理学报,2000,43(3):393~401.H uang B C,Yo2Ichiro O,Yang Z Y,et al.Preliminary resultand its tectonic implications of middle Camb rian paleomag2 netism in the 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地球的古地磁学与地磁记录
地球的古地磁学与地磁记录地球的古地磁学与地磁记录是研究地球历史上地磁场演化的重要领域。
通过对地球内部磁场的观测和记录，可以揭示地球演化的历史过程以及地球内部的构造和运动方式。
本文将从古地磁学的基本原理、地磁记录的应用以及研究成果方面进行介绍。
一、古地磁学的基本原理古地磁学是通过对古代地磁场的记录和研究，来揭示地球演化历史的一门学科。
其基本原理是利用地球历史上磁场的演化过程，通过对古地磁记载的解读，推断地球历史上的地磁场强度和方向的变化。
磁场的演化与地球内部物质状态和运动密切相关，因此可以通过古地磁学研究揭示地球内部的构造和运动方式。
二、地磁记录的应用地磁记录是通过地磁观测设备对地磁场的实时监测和记录。
地磁场是地球内部产生的一种物理现象，其产生主要由地球核外液态外核的流体运动所引起。
地磁记录可以应用于多个领域。
1. 导航和定位地球的磁场对于航海和导航至关重要，通过地磁仪等设备可以测量地磁场的强度和方向，提供准确的导航和定位信息。
这在船舶、航空和导航系统中有着广泛的应用。
2. 构造地质学研究地磁记录可以用于研究地壳运动和构造演化。
通过对地磁场变化的分析，可以推断地壳板块的运动轨迹和速度，揭示地球构造演化的过程。
3. 太阳活动研究地磁记录也可以用于研究太阳活动对地球磁场的影响。
太阳活动变化引起的太阳风和太阳粒子的入侵会导致地磁场的异常变化，通过对地磁记录的分析，可以揭示太阳活动与地球磁场之间的关系。
三、研究成果地磁记录研究已经取得了众多重要成果，为我们深入了解地球演化的历史提供了有力的依据。
1. 磁极漂移通过对地磁记录的分析，科学家们发现地球的磁极位置并不固定，会随着时间而发生漂移。
这种漂移现象揭示了地球内部液态外核流体运动的特点，为我们理解地球内部的运动机制提供了重要线索。
2. 磁场逆转地磁记录中还揭示了地球历史上磁场的逆转现象。
地球的磁场方向并不固定，会在一定周期内发生逆转，磁北极和南极会互换位置。
古地磁记录与地球演化历史重建的研究
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第23卷 第5期地 球 物 理 学 进 展Vol.23 No.52008年10月(页码:1431~1436)PROGR ESS IN GEOPH YSICSOct. 2008对古地理再造中古地磁方法的回顾与探讨朱利东1, 阚瑷珂2,3, 王绪本3, 罗 虹1,张 岩1, 龚建辉4, 王成善5(1.成都理工大学沉积地质研究院,成都610059; 2.西华师范大学国土资源学院,南充637002;3.成都理工大学信息工程学院,成都610059;4.四川省遥感信息测绘院,成都610100;5.中国地质大学地球科学与资源学院,北京100083)摘 要 古地磁数据的获取和应用是进行古地理再造的重要基础.同时,计算机技术的发展以及GIS 技术的推广,极大地推动了古地理再造方法的革新,为古地理再造提供了更加方便、高效的软件辅助平台.本文主要围绕古地磁数据资料、应用方法及软件开发等方面,对其发展历史与研究现状作一详细的回顾与探讨.关键词 古地理再造,古地磁,欧拉极,软件开发中图分类号 P318 文献标识码 A 文章编号 100422903(2008)0521431206Review and discussion of the paleomagnetic method inpalaeogeographic reconstructionZH U Li 2dong 1, KAN Ai 2ke 2,3, WANG Xu 2ben 3, LUO H ong 1,ZH ANG Yan 1, GONG Jian 2hui 4, WANG Cheng 2shan5(1.I nstitute of Sed imentar y Geolog y ,Cheng du University of T ech nology ,Cheng du 610059,China;2.Colleg e of Land Resour ces ,China W est N ormal Univer sity ,N anch ong 637002,China;3.College of I nf or mation Eng ineering ,Cheng d u Univer sity of Technolog y ,Chengd u 610059,China;4.Sichuan Sur veying and Map p ing Institute of Remote Sensing I nf ormation ,Chengd u 610100,China;5.School of the Earth Sciences and Resources,China Univer sity of Geolog y ,Beijing 100083,China)Abstr act Paleomagnetic data collection and application are the impor tant basis for palaeogeogr aphic reconstruction.The development of computer technology and t he popular izat ion of GIS gr eat ly promote the innovat ion of pa laeogeo 2graphic reconstruction,which provide a mor e convenient and efficient software platform.This paper r eview and dis 2cuss the histor y and cur rent st at us of palaeogeogr aphic r econstr uction focused on the paleomagnetic dat a,application method and softwar e development.Keywords palaeogeographic reconstruction,pa leomagnetic,Euler pole,softwar e development收稿日期 2007212215; 修回日期 2008203225.基金项目 国家重点基础研究发展计划973项目(2006CB701401)、现代古生物学和地层学国家重点实验室资助项目(063110)和同济大学海洋地质国家重点实验室基金联合资助.作者简介 朱利东,男,1965年生,黑龙江齐齐哈尔人,教授,博士,主要从事第四纪地质学和沉积学研究.(E 2mail:zhuld33@)0 引 言古地理/古大陆再造是全球构造研究的重要内容,古地理系列图是对地球板块构造演化史的重现方式,它们以/时间切片0(Time Slices)的形式描绘了现今各个大陆或地块在不同地质历史时期的相对位置和海陆关系.古地理再造依靠多学科、理论的综合研究,其中,古地磁成果的应用为大陆漂移和海底扩张提供了定量描述信息[1~3].20世纪50年代以来,随着古地磁学的发展以及板块学说的兴起,古地理再造的思想、方法和手段等均取得了重大进展[4],可靠的古地磁数据可以提供两个方面的资料:第一,用来确定大陆或地块的古纬度和古方位;第二,如果两个大陆(或地块)的极移曲线都比较完善,则可以利用极移曲线的拟合确定大陆(或地块)之间的相对位置[5].地 球 物 理 学 进 展23卷因此,古地磁数据的获取和应用是进行古地理再造的重要基础.同时,计算机技术的发展以及GIS 技术的推广,极大地推动了古地理再造方法的革新,为古地理再造提供了更加方便、高效的软件辅助平台.本文主要围绕古地磁数据资料、应用方法及软件开发等方面,对其发展历史与研究现状作一详细的回顾与探讨.1 古地磁数据的收集和管理20世纪50~60年代,古地磁研究的突破带来了古地磁数据的快速积累.我国从这一时期开始陆续有古地磁成果发表[6~8].但是,国内公开发表的大量古地磁数据都分散在一些研究论文或论著中,综合性的归纳整理不够;同时由于质量标准不统一,数据可信度也受到一定影响.到1988年底,林金录全面收集了有关中国公开发布的古地磁数据(1987,1988),这些数据基本满足了古地磁研究中的可靠性标准(minimum r eliability criteria)[9,10].在此基础上,陈国良等(1991)系统地收集了中国部分新生代古地磁数据.其数据的筛选标准为,样品进行了磁清洗处理或经过稳定性检验,以采点为单位统计得到本征剩磁矢量的偏差,倾角(I)不大于当地轴向地心偶极子磁场倾角的?10b ,偏角(D)不大于?30b [11].20世纪90年代以后,有关中国主要地块显生宙的古地磁数据的评价文献逐渐增多[12~16].进入21世纪后,随着古地磁研究的深入及其应用的广泛开展,古地磁数据的不断更新带来数据量的快速增长,同时,对以往数据的交叉、重复引用也引起了数据使用的冗余,甚至带来数据有效性降低,这给古地磁数据的统计,管理和应用都带来了困难,于是迫切需要引入计算机数据库来对其进行高效存储和分类管理.而古地磁数据具有空间分布的位置属性,地理信息系统(GIS)显然是对其进行管理的最佳平台.李朋武等(2002)利用A rcInfo8.0软件,建立了中国及邻区29个地块的古地磁数据库,总计汇编了1461个古地磁数据.在建库过程中,根据古地磁数据可靠性标准,考虑了岩石年龄的可靠性、标本数量、退磁和剩磁方向分析、限定磁化年龄的野外检验(尤其是倒转检验和褶皱检验)、构造校正、统计精度和重磁化的识别.未经退磁处理的数据被去掉,早期的一些数据被重要的、新采集的或较好的数据替代[17].全球古地磁数据库(Global Palaeomagnetic Da 2tabase,GPMDB)的建设和更新,更加促进了世界范围内对前人成果的引用和共享.1987年,IAGA(In 2ter national Association of Geomagnetism and Ae 2ronomy)工作组I 25(古地磁学)和I 26(岩石磁学)在IUGG (International U nion of Geodesy and Geo 2physics)大会上讨论了开发全球古地磁数据库的需要[18,19].最初的GPMDBv1.1由McElhinny 等(1990)在Oracle 关系型数据库上开发,涵盖了1979~1988年发布的1816个古地磁数据.GPMDB 每两年更新一次,1995年,GPMDB v3.1被移植到Access 2.0上[20,21].当前最新发布的版本为GPM 2DB v4.6,由西澳大利亚大学地球和地理科学学院的Pisarevsky 编辑,存储了1949~2004年发布的9259个古地磁数据.GPMDB 的数据库结构如图1.图1 GBMDB 数据库结构Fig.1 GBMDB database str uctureNGDC(N ational Geophysical Data Center )提供了IAGA Paleomagnetic Databases 的免费下载.挪威地质调查局(N GU )网站提供了对GPMDB 内容的在线访问,并提供了多种查询方法,包括磁极列表查询、岩石单位查询、文献查询和SQL 查询.此外,该网站还提供了一个数据库中引用的古地磁学杂志列表和一个地质时间列表.值得一提的是,Pisarevsky 和McElhinny(2003)对GPMDB v4.3(包含截至2002年3月发表的数据)作了可视化扩展,使用Avenue Script 在Ar cView 3.1上开发了全球古地磁数据管理平台,实现了古地磁数据的可视化管理、查询以及快速分析功能,进一步增强了全球古地磁数据在地质与构造研究领域的可用性[22].此外,Internet 在地学领域的广泛应用,给地学数据共享和交换带来了极大方便.20世纪90年代以来,很多单独的地磁数据库开始出现在互联网上,14325期朱利东,等:对古地理再造中古地磁方法的回顾与探讨但很多这样的数据并没有提交给世界数据中心(Wor ld Data Center s),导致数据越来越分散,因此,迫切需要一种专业、强大的搜索引擎来识别和搜寻这些分布于Web上的数据资源.Papitashvili et al., (2006)提出了虚拟全球地磁数据观测室(Virtual Global Magnetic Observatory,V GMO)的方案,并建立了首个原型.VGMO将信息交换从简单的文件传输方式(FTP)提升到高级的抽象层次,通过自组织数据节点建立了分布式数据库,将广泛分布于世界各地的地磁数据链接到一起[23]. VGMO方案给未来的古地磁数据收集、获取方式提供了一个可行的发展方向.2基于古地磁方法的古地理再造2.1原理和方法李翔、张玲华(1989)概括了利用古地磁数据建立古地理再造图的基本原理[24].首先确定某个地质历史时期相对稳定的古陆块体边界及其中心参考点,再确定各个块体当时的方位、古经度和古纬度;然后按照古经度、古纬度和古方位将陆块进行位移复原;最后用地图投影的方法绘制出古地理再造图.具体分3个步骤:(1)从地质研究角度判定各个古陆块的界线,进行必要的分离和拼合;(2)依据古地磁资料确定各个大陆原来的位置,需要用到3个参数:古经度、古纬度和古方位,这3个参数是以地块中心参考点进行测量的,其他点则根据与中心参考点的相对关系进行计算.金鹤生(1993)详细推导了利用古地磁资料计算测点古经纬度的数学方法[25].(3)古大陆位置的复原,这一过程主要涉及有限旋转与欧拉定律,以及相应的地图投影.其中关键点是关于欧拉极的求解和旋转.一般来说,可以依据对板块运动的实际观察结果来求得欧拉极.旋转操作即是根据各个陆块的现代坐标去计算它过去的坐标位置,计算过程中先采用地心坐标系(空间笛卡儿坐标,记为A(A x,A y,A z)),再将计算结果转换成大地坐标系(经纬度坐标,记为A(B,L)),最后进行地图投影.两种坐标系的转换关系如下[26]:A x=cosB cos L,A y=cosB sin L,A z=sin L.(1)设点A的坐标为A(A x,A y,A z),旋转后的坐标为A c(A c x,A c y,A c z),A c可用两个3@3矩阵R 相乘得到:A c=R@A,(2)其中R的值由欧拉极坐标E(E x,E y,E z)和旋转角8求得.2.2软件工具开发我国的古大陆再造图件编制工作始于20世纪70年代,当时仅限于引用和增加有关中国的一些资料[27].从20世纪80年代起,应用上述板块绕欧拉极旋转的原理,逐渐将计算机软件技术引入到古地理再造研究中.白云虹等(1984)用Basic语言编制了用于古地磁研究的古纬度绘图程序和板块有限旋转的绘图程序,它能根据古地磁数据绘制出板块的古纬度和古方位[28].1985年,王鸿祯教授领导开展的/微型计算机在地层、古地理、古构造自动成图中的应用0项目,首次使用计算机进行了较为系统的古大陆再造,并绘制出从震旦纪至古生代末的一系列概略图件.1996年的第30届国际地质大会展出了我国制作的全球古大陆再造系列图[24].近年来,国内研究人员已开始尝试建立古大陆再造地理信息系统的工作.赵玉灵等(2001)基于同位素年代学建立了古大陆再造地理信息系统(PCRGIS),采用Arc2 View GIS对现有数据进行集成、管理和分析,并利用GIS对所得图形进行维护和编辑.李朋武等(2002)在对云南西部三江地区主要地块的碰撞拼合历史研究中,在Ar cInfo8.0平台上开发了中国及邻区的古地磁数据库,并结合与构造活动相关的沉积记录和古生物地理信息,对华南、思茅、保山、缅泰、印支、拉萨和喜马拉雅地块进行了古纬度及纬度运移量的对比分析.陈晓洁(2003)在MapInfo平台上采用二次集成开发方式,以Visual Basic6.0为开发工具编写了古大陆再造软件,实现了对新元古代罗迪尼亚(Rodinia)超大陆,也即泛大陆Pangea-850Ma的全球古大陆再造图[29].国外的古地理再造研究,也经历了从早期单纯的古地理图件绘制到计算机辅助古地理再造软件开发的发展过程,出现了一大批专业的古地理再造软件工具.Bullard et al.,(1965)首次使用计算机进行了古大陆再造的尝试,用计算机图形模型描述了大陆和海盆演化的过程[30].Smith et al.,(1977)和Ziegler et al.,(1979)分别研究了中生代、新生代和古生代的古大陆再造计算机自动成图方法[31,32]. Duncan和T urcotte(1994)用C语言编写了一个简单板块运动程序模块,用于研究超大陆的形成和解体[33].这些早期的古地理再造软件虽然解决了球面1433地球物理学进展23卷坐标变换等算法问题,但由于工作平台简陋等一系列技术局限,在资源共享和成图标准化方面受到了很大限制.随着计算机软件技术的进步和计算机性能的增强,现在的古地理再造软件日趋成熟,功能也愈加强大,并表现出与GIS紧密结合的趋势. Scotese et al.,(1997)回顾了在U nix系统下开发的PaleoMapper,在苹果计算机上开发的PGIS/Mac,以及在IBM兼容机上开发的Paleo2GIS和Plate T racker等板块再造软件.这些软件逐步具备了古地磁数据管理、图形可视化编辑、设置各类地图投影等功能[34,35].目前世界上主要的古地理再造软件情况见表1.表1各类古地理再造软件及特性Ta ble1Softwar es of pa laeogeogr aphic reconstr uction and their fea tures 软件名称开发者特性描述Plate Track er for Win dows Eldridge Wals hScotes e绘制古地理再造图(至1100M a前),提供任何时间间隔的板块构造重建,并提供多种投影方式(Mercator、Molleweid e、Orthograp hic)Point T racker for Windows Scotes e 给定现在坐标点列表计算古纬度;旋转这些点到古坐标位置;输出文件可被GIS软件(如ArcGIS)直接读取ESH2GIS(Earth System His2 tory GIS)Scotes e时间切片为Shapefile格式,每个时间切片由当前的大陆海岸线、大陆架边缘、主要构造边界、活动板块边界等组成.输出结果可导入任何版本的Arc2GIS软件Plate Track er for ArcGIS9Scotes e以用户自定义的ArcGIS数据集创建古地理再造结果的Shapefile文件Paleo2GIS for ArcView3/Arc2 GIS9Scotes e旋转用户自定义的数据集实现板块再造,并生成动画,为高端用户设计,可重建750Ma至今的地球板块构造演变历史Rotation Sm ethur st Solvoll VB6.0开发的Arc Map插件,以按钮控件形式进行功能调用,在球面上按照用户定义的欧拉极旋转地图特征,并把旋转后的地图特征写入到新的ShapefileGLG2Plates Ford 为教学试验用的古大陆再造软件,板块模型中包括从发表的文献中提取出的古地磁极数据,可实现板块模型动画演示,附带创建新板块模型的工具.PGIS(Paleog eographic Infor2 mation Sys tem)Mei Shilong以ArcObjects和Visu al Basic for Application(VBA)对ArcGIS作二次开发,将古大陆再造功能內嵌进ArcMapGPlates Dietmar M?ller C++语言编写的开源板块构造可视化软件包;连接板块运动的地球动力学模型,可对板块构造进行交互式再造和操纵,并与GIS功能整合GMAP T orsvik Sm ethurs t GMAP32以Visual Basic5和Fortran Powers tation写成,分标准版和专业版;基于欧拉极的旋转或古地磁极完成古地理再造,通过ASCII文件导入新的大陆数据,以HPGL矢量文件格式导出结果PCME(Paleo2Con tin ental Map E ditor)Schettin oC++语言开发,可操纵表示地理和构造的矢量元素,并对其实现编辑和可视化,程序包含两个数据库:a.全球古地磁数据库的一个子集,b.有限旋转数据库3讨论在古地磁数据的筛选和使用方面,张世红等(2002)作了明确的说明,¥为保证基本的再造依据,对于未进行置信度估计的古地磁数据不宜直接用于古地理解释,应尽量选取高质量的古地磁数据;¦因为古地磁成果是一种统计结果,对多项成果进行平均有利于消除测量误差和地质误差,但要避免对数据不做技术性筛选,简单采用大平均的做法;§后期成果有利于判断早期成果数据的可靠性和解释的合理性,因此需要重视已有成果和结论,避免对一项结果进行孤立解释.在古地磁数据的收集和管理方面,针对全国性的古地磁数据(或某一特定地质时期,如白垩纪)的资料并不完备,缺少一个完整的数据库系统对现有资料进行标准化、统一管理、实时补充及共享发布.因此,有必要对国内外现有发布的数据进行全面整理和统计,并参照相关国家标准,建立一个数据可信度高、覆盖面广的综合性古地磁数据库.在古地理再造软件的开发与应用方面,国内古地理再造主要停留在二维平面制图阶段,并且只输出静态成果,缺少对时间维概念的有效表达和对古地理动态演化的精确描述.如PCRGIS只能利用若干个不连续的图形来对古大陆的变迁过程进行分析,而不能进行动态的反演;由于缺少三维(高程、地貌、深部构造等)信息,不能进行详细的深部岩石圈演化变迁研究.此外,古地理再造软件没有与GIS 实现功能互补,古地理再造缺乏主流商业GIS软件的有力支持.比较古地理再造软件的开发现状,笔者在此提14345期朱利东,等:对古地理再造中古地磁方法的回顾与探讨出几种探索性的基于GIS的解决方案,¥整合GIS 开发古地理再造软件,根据古地理再造原理,以古地磁数据库及地块图形数据库为支撑,开发综合性的GIS平台,直接在GIS架构上实现古地理再造,这种方式需要在GIS中引入相关的古地理再造算法,实现诸如GMAP软件的完整功能,复杂度较高;¦为GIS开发古地理再造的扩展功能模块或者插件,这也是国外的流行做法,灵活性较高,如Rotation等;§GIS与专业古地理再造工具相互补充,使用古地理再造工具生成基本图形,作为GIS图形数据源,这种方式比前一种更降低了古地理再造与GIS数据管理的耦合性,易于实现,而且由专业的古地理再造软件绘制的地块更加精确,GIS系统主要充当古地理动态演化展示以及基础数据(包括古地磁数据和图形数据)的管理平台,这一方法有利于获得最新GIS软件特性(如时态数据模型、动画等)的支持.综上所述,当前古地理再造研究需要获取高质量的古地磁原始资料,建立基于/时态0或/四维0的数据库模型及应用系统.在古地理再造的技术实现过程中,重点应解决板块运动过程的量化分析与动态模拟等问题.进一步深化和挖掘古地理再造在揭示古地理和古气候信息,复原重大地质历史事件,理解区域构造关系及地球动力学基本问题中的作用.参考文献(References):[1]田莉丽,史瑞萍.地球磁场古强度测定方法综述[J].地球物理学进展,2001,16(4):110~116.T ian L L,Shi R P.A review of m ethods for palaeointensity [J].Progress in Geophysics,2001,16(4):110~116.[2]黄宝春,Yo2Ichiro O,杨振宇,等.河西走廊和阿拉善东缘地区中寒武世古地磁研究的初步结果[J].地球物理学报,2000,43(3):393~401.H uang B C,Yo2Ichiro O,Yang Z Y,et al.Preliminary resultand its tectonic implications of middle Camb rian paleomag2 netism in the 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