杨亭
地磁异常和海底地形
2016-8-27 10:31
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有人认为海底扩张和板块构造学说使用的数据有问题,从而质疑板块构造学说(见梁光河《海底扩张的“三大支柱”能支得住吗?》)。下面补充一些数据以回应。

如果海底扩张的半扩张速度(half-spreading velocity)为1 cm/yr,则在一个百万年(Myr)的时间内,垂直于洋中脊,在其一侧将会有~10 km的新洋壳被产生。图1给出了洋中脊的扩张速率。在东太平洋区域,洋中脊的半扩张速度大概为7 cm/yr。 然而在印度洋等区域,海底扩张的half-spreading velocity实际上要小于1 cm/yr。 我们知道,在一个百万年内,地球的磁极能够发生多次磁极性反转。因此,在印度洋等区域,在小于10 km的区域内会有多个正负磁异常。这导致对于海底扩张速度慢的区域,磁异常经常表现出混乱的特征。然而,在海底扩张速度快的区域,磁异常表现出很好的与洋中脊平行的特征 (见图2,海底磁异常图)。

图1 海底扩张速率图 Bird, P., Z. Liu, & W. K. Rucker (2008)


图2 全球磁异常图 (摘自http://www.geology.sdsu.edu)


在海洋区域,海底地形常常通过重力场或者船载声呐推算得到。船载声呐可以直接对地形进行测量。因此,常常能得到高精度,高分辨率的海底地形。但是,因为ship-track只在船只经过的地方才有数据,因此不可能覆盖全球的所有区域。另一方面,使用卫星重力数据能够得到全球覆盖的地表地形,但是其分辨率往往较低(公里尺度的分辨率)。不过,使用卫星重力数据计算的海底地形和使用船载声呐得到的地形在卫星能够分辨的尺度上基本是一致的。 而NOAA使用的数据(ETOPO1)实际上同时包含卫星重力和船载声呐两部分。下面图3, 4是SRTM30_PLUS给出的全球地形和船载声呐测量的船只路线。其地形图和NOAA的ETOPO1并无太大区别。

图3 SRTM30 数据所使用的ship-track路线 (Peter T Harris and Miles Macmillan-Lawler, 2016)


SRTM30-PLUS地形图 (Becker et al. 2009


下面是根据梁光河《海底扩张的“三大支柱”能支得住吗?》图5左(梁认为真实的地形图)在google图片搜索的结果:


点击第一个,则其连接地址为:

https://forum.davidicke.com/showthread.php?t=254480

不知道这是否是google在中国被禁的一个原因之一。


板块构造学说只是对于地表变化历史的一阶的运动学描述。正如我们经常把地球当做球来处理。我们从来不会因为地球的表面不是精确的球而否认球是地球的很好的近似。同样的,也不应该因为板块构造学说的局限性而否认它对我们认识地球时的重要意义。

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