Desplazamiento polar aparente ( APW ) es el movimiento percibido de la Tierra 's paleo - polos magnéticos con relación a un continente , mientras que en relación con el continente está estudiando como fijo en su posición. [1] Se muestra con frecuencia en el mapa actual de latitud y longitud como una ruta que conecta las ubicaciones de los polos geomagnéticos , inferidos en distintos momentos utilizando técnicas paleomagnéticas.
En realidad, el movimiento polar relativo puede ser un desplazamiento polar real o una deriva continental (o una combinación de ambos). [2] Se necesitan datos de todo el mundo para aislar o distinguir entre los dos. Sin embargo, los polos magnéticos rara vez se alejan de los polos geográficos del planeta; más bien, tienden a seguir un verdadero vagabundeo polar . Por lo tanto, el concepto de desplazamiento polar aparente es muy útil en la tectónica de placas, ya que puede rastrear el movimiento relativo de los continentes, así como la formación y ruptura de supercontinentes.
Historia
Se sabe desde hace mucho tiempo que el campo geomagnético varía a lo largo del tiempo, y se han mantenido registros de su dirección y magnitud en diferentes lugares desde el siglo XIX. [2] La técnica de dibujar la fluctuación polar aparente fue desarrollada por primera vez por Creer et al. (1954), y fue un paso importante hacia la aceptación de la teoría de la tectónica de placas. Desde entonces se han realizado muchos descubrimientos en ese campo, y la aparente desviación polar se ha comprendido mejor con la evolución de la teoría y del modelo de dipolo axial geocéntrico (GAD). A partir de 2010[actualizar], había más de 10,000 polos paleomagnéticos registrados en la base de datos. [2]
Polos paleomagnéticos
Gran parte de la investigación en paleomagnetismo tiene como objetivo encontrar polos paleomagnéticos para diferentes continentes y en diferentes épocas, con el fin de ensamblarlos en pistas APWP. [2] Los polos paleomagnéticos tienen la ventaja de que deberían tener el mismo valor en cada localidad de observación sobre la base del modelo de dipolo axial geocéntrico (GAD). [3] Por lo tanto, pueden usarse para comparar resultados paleomagnéticos de localidades muy separadas.
Magnetismo de la roca
La magnetización de fósiles en las rocas es clave para localizar un polo paleomagnético. En el momento de la formación, las rocas conservan la dirección del campo magnético. Los vectores de inclinación (Im) y declinación (Dm) se conservan y por lo tanto se pueden encontrar la paleolatitud (λp) y la paleolongitud (φp) del polo. [3]
Temperatura de bloqueo
La razón por la que se conservan las características del campo proviene del concepto de temperatura de bloqueo (también conocida como temperatura de cierre en geocronología). Esta temperatura es donde el sistema se bloquea contra la agitación térmica a temperaturas más bajas. [3] Por lo tanto, algunos minerales exhiben magnetización remanente. Un problema que surge en la determinación de la magnetización remanente (o fósil) es que si la temperatura se eleva por encima de este punto, la historia magnética se destruye. Sin embargo, en teoría debería ser posible relacionar la temperatura de bloqueo magnético con la temperatura de cierre isotópico, de modo que se pueda comprobar si se puede utilizar o no una muestra. [3]
Pistas
A menudo, las pistas APWP representan el movimiento de una placa en relación con un punto fijo (polo paleomagnético). El patrón habitual observado consiste en segmentos largos, suavemente curvados, unidos por segmentos cortos y con curvas pronunciadas. Aquellos corresponden respectivamente a intervalos de tiempo de movimiento de placa constante versus movimiento de placa cambiante. [3]
Estos segmentos se describen por la rotación alrededor de un punto de pivote, que se llama polo de Euler paleomagnético (ver teorema de rotación de Euler ). El movimiento relativo entre dos placas también se describe mediante la rotación alrededor de un polo de Euler. En los últimos tiempos, es más fácil determinar rotaciones finitas ya que las transformadas y las crestas son respectivamente perpendiculares y paralelas a la dirección de un polo de rotación finito. [2] De esta manera, las reconstrucciones de los últimos 200 millones de años (Ma) se basan principalmente en datos geofísicos marinos. Para fechas anteriores a esa, se deben utilizar otras formas, como polos paleomagnéticos y ajuste de observaciones geológicas.
La determinación de los polos paleomagnéticos es un proceso complicado ya que con el paso del tiempo entran en juego más incertidumbres. La fiabilidad de los polos ha sido objeto de debate durante muchos años. Los polos paleomagnéticos suelen ser una media de grupo determinada a partir de diferentes muestras, con el fin de promediar la variación secular en el tiempo para respetar la hipótesis GAD. [2] El tratamiento de los datos es un gran paso e implica muchos cálculos estadísticos para obtener un polo paleomagnético válido.
Cuando se aplica a los continentes, es posible definir la rotación finita con polos paleomagnéticos; es decir, describir el movimiento seguro de un continente basado en registros de sus polos paleomagnéticos. Sin embargo, existen dos problemas principales para restringir la rotación finita: [3]
- Debido a las inversiones magnéticas aleatorias, el polo norte magnético en un momento dado podría estar en el hemisferio norte o sur. Sin contexto, es imposible saber cuál es la dirección de búsqueda del norte de los vectores magnéticos. Nuevamente, en los últimos tiempos a menudo hay un mejor contexto, pero después de 300 Ma se vuelve cada vez más difícil.
- La paleolongitud no puede limitarse únicamente al polo. Es por eso que se necesitan datos de diferentes ubicaciones, ya que reduce los grados de libertad. Sin embargo, con la aparente trayectoria de desplazamiento polar de alta fidelidad, la paleolongitud podría verse restringida por las rotaciones de Euler paleomagnéticas (ángulos y polos de rotación) estimadas a partir del modelado circular de las pistas APWP. [4]
El objetivo de gran parte de la investigación paleomagnética es ensamblar polos en APWP para los diferentes fragmentos continentales, que es el primer paso en la reconstrucción de la paleogeografía. Los dos problemas principales en esta construcción son la selección de postes confiables (criterios V90, BC02) y el ajuste de curvas. [3] La primera cuestión se ha abordado con criterios generales de selección. Los comunes han sido descritos por Van der Voo (1990; V90). Estos incluyen la incertidumbre sobre las edades, el número de muestras, pruebas de campo positivas para restringir la edad de magnetización en relación con la edad de la roca (por ejemplo, prueba de pliegue) y posiciones de los polos. Besse y Courtillot (2002; BC02) introdujeron algunas modificaciones a estos criterios para aplicaciones particulares.
Una vez que se seleccionan los polos y se les atribuye un cierto grado de fiabilidad, queda la tarea de ajustar la curva para definir las trayectorias de fluctuación polar aparente. Se han utilizado diferentes enfoques para este proceso: ventanas discretas, postes clave, ventanas móviles, splines, análisis paleomagnético de polos de Euler (PEP), trayectoria maestra y datos de solo inclinación. Estos difieren en la forma en que se separan los polos, la importancia relativa atribuida a algunos polos y la forma general de las curvas resultantes.
Referencias
- ^ Kearey, Philip; Klepeis, Keith A .; Vine, Frederick J. (2009). Tectónica global (3 ed.). Chichester: Wiley. pag. 67. ISBN 978-1-4051-0777-8.
- ^ a b c d e f Tauxe, Lisa (2010). Fundamentos del paleomagnetismo . Universidad de California. ISBN 9780520260313.
- ^ a b c d e f g McElhinny, M .; McFadden, P. (2000). Paleomagnetismo: continentes y océanos . Prensa académica. ISBN 978-0080513461.
- ^ Wu, L .; Kravchinsky VA (2014). "Derivación de la paleo-longitud de la parametrización geométrica de la trayectoria de desplazamiento polar aparente: implicación para la reconstrucción absoluta del movimiento de la placa" . Cartas de investigación geofísica . 41 (13): 4503–4511. Código bibliográfico : 2014GeoRL..41.4503W . doi : 10.1002 / 2014GL060080 .