Penyimpangan Kutub Dan Continental Drift

Ketika kita memperhatikan data paleomagnetik pada skala waktu berjuta-juta tahun kita bisa melihat sedikit perubahan dari apa yang ditafsirkan sebagai bukti dari penyimpangan kutub dan/atau continental drift.  Pada skala  waktu ini variasi sekular secara relatif dirata-ratakan ke luar (dengan jumlah rata-rata batuan yang umurnya mungkin ribuan atau bahkan jutaan tahun) bahkan sering kali mengalami pembalikan, sehingga perbedaan arah hanya pada polarisasi dihilangkan secara ekuivalen. hipotesis dipol yang di berada di sekitar axial (Bagian 9.3) rata-rata kutub paleomagnetik  juga kutub geografi atau rotasi kutub dan mengkondisikian perpindahan kutub bagian kerak bumi dimana ditemukan batuan yang sesuai untuk pengukuran paleomagnetik.  Bukti paleomagnetik untuk continental drift telah mengubah pemikiran geofisikawan dan geologi. Sementara faktanya menjadi sangat luas (Bagian 10.1) dimana ada sedikit keraguan  bahwa itu tidak akan diakui tanpa perkembangan dari paleomagnetik.  Seperti yang ditunjukkan pada Gambar 9.9, posisi kutub ditentukan dari batuan yang lebih muda dari 20 juta tahun yang mengumpul disekitar kutub geografis saat ini. awal substansi dari kutub saat ini terlihat hanya pada data dari batuan yang berumur lebih dari sekitar 30 juta tahun (lebih rendah dari jaman tersier atau sebelumnya).

Sejak ada perbedaan antara data dari perbedaan continent, kita harus mempertimbangkan secara terpisah hasil paleomagnetik dari masing-masing dataran yang besar. Istilah "continent" biasanya digunakan untuk daratan bermassa, batasan tidak nyata dimana-mana bersamaan waktu dengan bagian-bagian continent. Suatu plot dari suatu urutan kutub untuk sebuah daerah tertentu telah diartikan kembali koheren selama periode pada  pertanyaan yang diberikan garis kutub untuk suatu daerah (Gambar 9.16). kurva penyimpangan kutub di indikasikan sebagai sebuah pergerakan yang relatif dari kutub dengan tanggapan continent, tanpa adanya indikasi yang nyata dari sebuah perpindahan. orientasi absolut dari kutub di ruang angkasa ditetapkan (kecuali sejauh pengaruh dari efek astronomi, mempertimbangkan pada bab 3 tetapi tidak relevan di sini) dan pergerakan koheren dari semua ciri-ciri bola bumi dengan tanggapan seperti itu kemungkinan terjadi secara mekanika (Goldreich dan Toomre. 1969); ini adalah penyimpangan kutub yang benar. Sebagai alternatif contoh daerah mungkin telah bergerak (mengapung) dengan bebas dari bumi,  jadi garis kutub nyata adalah pembalikan sederhana dari pergerakan dari suatu daerah. Penyimpangan dari suatu kutub dan continental drift atau setiap kombinasi tidak dibedakan. meskipun kejadian nyata dari penyimpangan kutub sekarang diragukan (Jurdy dan Van der Voo, 1975).

Gambar 1.  Phanerozoik (Cambrian hingga waktu sekarang) garis kutub untuk Amerika bagian Utara, dengan dua data untuk Greenland. Berdasarkan pada plot oleh McElhinny (1973) dikoreksi oleh Ordovician oleh McElhinny dan Opdyke (1973).

Ketika kita membandingkan fakta-fakta garis kutub pada daerah yang berbeda untuk continental drift, diakibatkanmunculnyapenyimpangan kutub. Blok-blok continental pertama dibandingkan dengan Eropa bagian Barat dan Amerika bagian Utara dan perbandingan diperbaharui dari penyimpangan garis kutub yang nyata untuk daerah ini diperbaharui pada Gambar 9.17.  dua kurva dapat di rekonsiliasi dengan medan dipol hanya oleh perkiraan dua daerah yang bersebelahan 200 juta tahun yang lalu dan sudah mengapung terpisah sejak itu. Yang lebih dramatis adalah drift yang relatif dari continent bagian selatan, yang ada sejak Gondwanaland sampai sekitar 150 juta tahun yang lalu, sebelum mengapung terpisah. Gambar 9.18 menunjukkan kejadian kutub dari periode Cambrian sampai Mesozoik untuk suatu rekonstruksi Gondwanaland.  McElhinny (1973) sudah meninjau bukti paleomagnetik untuk disposisi continent selama waktu Phanerozoik (sejak permulaan periode cambriann) dan menyimpulkan bahwa selama Waktu Silurian Gondwanaland bergabung dengan blok sebelumnya secara independen yang sekarang dikenal sebagai Eropa dan Amerika bagian Utara, Blok-blok yang berisikan Siberia yang bukan bagian dari Pangaea, tetapi ditabrak dengan Eropa pada waktu hancurnya Pangaea. Pre-Cambrian drift sedikit di dokumentasikan. tetapi muncul pemisahan dan penggabungan dengan berbagai cara mengukuran blok continental yang merupakan proses berulang (McElhinny dan Briden. 1971; Spall. 1972).

Kecuali jika kita mengambil posisi ekstrim yang tidak mungkin dari hipotesis dipol di sekitar axial adalah tidak sesuai dan bahwa medan geomagnetik telah menjadidipolar hanya untuk 20 juta tahun yang lalu dengan masing-masing daerah mempunyai satu medan tersendiri sebelumnya. Continental drift adalah satu kesimpulan yang tak terelakkan dari paleomagnetik. Untuk tujuan ini tidak diperlukan medan di sekitar axial. Tetapi hanya dipolar yang sederhana. Bukti bahwa kenyataannya di sekitar axial diperoleh dengan membandingkan data paleoklimatik dan paleomagnetik. Yang merupakan kumpulan komponen-komponen dari Gondwanaland di sekitar daerah kutub selatan. seperti yang ditandai oleh deviasi sudut utara-selatan ketinggian paleomagnetic dari continent bagian selatan, sesuai dengan luas glasiasi daerah tersebut pada massa Permian dan Carboniferous.

Gambar 2.Perbandingan dari lintasan-lintasan polar wander untuk Eropa (bentuk kotak) dan Amerika Utara (lingkaran-lingkaran). Yang diperbaharui. oleh ijin dari McElhinny (1973). 

Hubungan umum dari indikator paleoklimatik dengan paleomagnetik dipisahkan oleh garis lintang yang keduanya diharapkan maupun ditemukan (Briden dan Irving, 1964). Pengaruh yang paling mencolok adalah adanya kenaikan glaciasi dari tudung kutub zaman es, yang sekarang dihubungkan dengan indikator lain, terutama identifikasi jenis yang dominan dari pohon-pohon dari serbuk sari fosil dan estimasi dari suhu air laut dari rasio isotop oksigen di dalam cangkang-cangkang zat kapur (Emiliani dan Shackleton, 1974). Perubahan-perubahan ini disebabkan oleh keadaan yang tidak jelas, meski beberapa usul mempunyai bukti yang kuat. Bryson (1974) telah meninjau medan.

Suatu saran bahwa kenaikan iklim global berubah dari suatu superposisi dari beberapa periode astronomi antara 10⁴-10⁵ tahun, berdasarkan presisi dari superposisi bumi pada orbit elipsnya seperti interaksi gravitasi planet, mula-mula dikemukakan oleh M. Milakovitch. Meski insolasi rata-rata tahunan atau tenaga radiasi surya yang menimpa Bumi konstan, perkirakannya adalah bahwa ketidaksamaan massa lahan antara ketidakseimbangan belahan bumi adalah tanggapan dari Bumi kepada variasi tahunan pada insolasi. Emiliani dan Shackleton (1974) mengemukakan bahwa siklus perubahan suhu yang mereka temukan konsisten dengan  siklus Milankovitch.

Gambar 3. Glaciation continent-continent selatan selama Carboniferous. Panah-panah menandai adanya arah pergerakan es. Yang diperbaharui, oleh ijin dari Holmes (1965). 

Tetapi alternatif pendapat yang terakhir yang lebih meyakinkan. Jika keseksamaan kita mengharapkan hasil zaman es menjadi pergeseran fase pada kebalikan hemisphare. Sedangkan observasi-observasi mengindikasikan bahwa mereka disamakan (Mercer, 1972). Opik (1967) mengabaikan variasi-variasi orbital yang tidak cukup penting dalam perhitungan kasar, variasi-variasi yang lebih panjang di dalam iklim dan bahkan meragukan efektivitas mereka di dalam pembentukan glacial jangka pendek, mendukung satu keseragaman intrinsik matahari, seperti ketika keseragaman  antar bintang disapu ke dalam matahari dalam suatu  pergerakan galaksi. Variasi-variasi istilah yang lebih pendek muncul untuk dihubungkan dengan injeksi debu vulkanis ke dalam stratosfer (Lamb, 1970; Schofield, 1970) sebagai akibat meningkatnya pantulan cahaya matahari dari bumi.

Hal ini menjelaskan tentang pendinginan yang sangat mendadak. Bukti hubungan antara pembalikan geomagnetik dan pendinginan dijelaskan di Bagian 9.4. Tetapi semua  efek ini bersifat cepat bila dibandingkan dengan penghanyutan continent dan menunjukkan kebisingan frekuensi tinggi bila dibandingkan antara kutub-kutub dengan paleoklimat-paleoklimat.