全球磁异常与大陆漂移

The global magnetic anomaly and continental drifting

梁光河

（本文主体为2014年10月第一届中国地球科学联合会学术年会报告中部分内容）

作者在“成也地球物理—败也地球物理”一文中，用最新的全球磁异常图说明海底扩张的基础并不存在，不是所有的洋中脊都与磁异常条带平行，而是部分权威科学家搞数据筛选和夸大事实的结果。

那如何合理地解释当前所得到的全球磁异常结果？我们知道，磁异常是地质体磁化率的反映，包含特殊的物理意义。

   在科学研究中我们常常需要从已知到未知，当前大家公认的事实是：红海是新生代才形成的裂谷和一个新生的海洋，洋中脊就在裂谷中央（图1，2）。从该图可以很清楚地看出，红海地区并没有出现洋中脊和磁异常条带完全平行的现象。亚丁湾地区磁异常条带呈现低频特征，和洋中脊呈现近似平行状态。

图1 红海及印度洋地区地质图（据世界地质图修编）

图2 红海及印度洋地区磁异常图（据全球1：5000万磁异常图修编）

从该图我们可以得出一个初步结论，那就是大陆板块漂移后，会在后面留下两种磁异常形态特征模式，分别是（1）红海模式：磁异常条带垂直于大陆板块尾部边界形态模式（图2中红海区域），是碎裂地块或小陆块漂移后的特征；（2）亚丁湾模式：磁异常条带似平行于大陆板块尾部边界形态模式（图2中亚丁湾区域），是较完整较大的陆块漂移后的特征。

事实上从全球磁异常图上我们还可以看到另外两个特征（图3）：

（1）比较完整的克拉通地块会呈现出低频正负相间的强磁异常特征（杨文彩院士称之为“大花脸”），如非洲中北部、南美洲中南部，还有阿拉伯地块及中国的塔里木盆地、四川盆地区域，而中国的华北克拉通由于受到后期破坏已经没有这种特征了。

图3全球1：5000万磁异常图（据法国2007全球磁异常图）

（2）较大的完整克拉通板块漂移后会在其尾部留下黄红相间的低频磁异常条带（图4），该磁异常条带似平行于大陆板块尾部边界，也就是说与亚丁湾磁异常特征一致。

   图4 较大板块漂移后尾部黄红相间的低频磁异常条带特征（据法国2007全球磁异常图）

   如何从大陆板块漂移的角度理解这些磁异常特征？我们知道较大的大陆板块，如北美洲、南美洲、非洲等，其漂移后尾部会刮出一片海洋，使得部分熔融的岩浆上涌，由于大的板块整体厚度大致相近，因此上涌的岩浆会表现出磁异常条带与大陆板块尾部边界呈现似平行分布特征（这点和海底扩张一样），呈现的磁异常条带就是亚丁湾模式。但较小的板块漂移过后，因为板块切割洋壳会形成一个V字形的深沟，不同深度上涌的部分熔融物质温度也不同，因此磁异常特征会表现为垂直于大陆板块尾部边界形态模式（即红海模式），这种较小板块漂移后的尾迹特征在新西兰、冰岛和西北环太平岛弧地区都能得到体现。图5说明新西兰从西北方向漂移到当前位置，在后面留下了明显的磁异常特征，这个特征符合我们前面所述的红海模式。从图4中也可以看出冰岛是从大西洋中部漂移到当前位置的，在其后面留下了符合红海模式的磁异常特征，而且该磁异常条带与亚丁湾模式重合，也就是说北美洲与欧亚板块漂移后也会留下符合较大板块漂移后的磁异常条带特征，二者在北大西洋区域重合使得磁异常条带加强。特别提醒注意，在宽阔的大洋及洋中脊附近的磁异常往往呈现非常规整的条带，那并不是实测结果，而是根据海底扩张模型推测的理论结果，因为磁异常测量是按照线测量的，那些区域并没有很好覆盖。

   那如何理解东北太平洋洋中脊上的磁异常条带特征？其实很简单，根据新的大陆漂移模型，在大陆板块运动的前方会产生下地壳流，这些下地壳流上涌引起洋壳上隆并降温，这个过程同样会产生磁异常条带，这种下地壳流磁异常条带在新西兰地区也能得到明显体现（图5）。

图5 新西兰区域磁异常条带特征（据法国2007全球磁异常图）

总之，大型大陆板块漂移后会留下与其尾部近似平行的磁异常条带，小的大陆板块会留下与其尾部垂直的磁异常条带，下地壳流也会留下磁异常条带。全球磁异常特征与新大陆漂移一致，用新的大陆漂移模型可以得到合理解译，而海底扩张与此相悖。

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