Bayesian Paleomagnetic Euler Pole Inversion for Paleogeographic Reconstruction and Analysis
Bayesian Paleomagnetic Euler Pole Inversion for Paleogeographic Reconstruction and Analysis
复制标题
贝叶斯古地磁欧拉极反演用于古地理重建与分析
DOI：
10.1029/2021jb023890
复制
发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Swanson‐Hysell, Nicholas L.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Rose, Ian R.;Zhang, Yiming;Swanson‐Hysell, Nicholas L.
由古磁极合成的视极移路径（APWPs）为重建早于约200 Ma的古地理和板块运动提供了最直接的数据。在这篇文章中，我们描述了一种新的APWP合成方法，该方法扩展了Gordon等人（1984,https://doi.org/10.1029/TC003i005p00499）的古地磁欧拉极分析，将其置于贝叶斯反问题的框架内。这种方法包含了标准治疗中经常忽略的极点位置和年龄的不确定性。由反演得到的古地磁欧拉极提供了全矢量板块运动（纬度和经度）和相关不确定性的估计。该方法允许对一个或多个欧拉极进行反演，并将求解变化点的时间作为反演的一部分。此外，该方法允许纳入真极移旋转，从而为基于古地磁极的板块构造运动和真极移的概率划分提供了一条途径。我们展示了对合成数据进行倒换的示例，以演示该方法的功能。我们举例说明了该方法在新生代澳大利亚古磁极的应用，可以与独立的板块重建相比较。澳大利亚记录的双欧拉极反演恢复了始新世澳大利亚向北加速的速度，其速度与板块重建一致。我们还应用该方法来约束与中元古代晚期古磁极Keweenawan轨迹相关的北美克拉通的快速运动速率。马尔可夫链蒙特卡罗方法在古地磁欧拉极估计中的应用，为定量古地理研究开辟了新的方向。
Apparent polar wander paths (APWPs) synthesized from paleomagnetic poles provide the most direct data for reconstructing past paleogeography and plate motions for times earlier than ca. 200 Ma. In this contribution, we describe a new method for APWP synthesis that extends the paleomagnetic Euler pole analysis of Gordon et al. (1984, https://doi.org/10.1029/TC003i005p00499) by placing it within the framework of a Bayesian inverse problem. This approach incorporates uncertainties in pole positions and age that are often ignored in standard treatments. The paleomagnetic Euler poles resulting from the inversions provide estimates for full‐vector plate motion (both latitude and longitude) and associated uncertainty. The method allows for inverting for one or more Euler poles with the timing of changepoints being solved as part of the inversion. In addition, the method allows the incorporation of true polar wander rotations, thus providing an avenue for probabilistic partitioning of plate tectonic motion and true polar wander based on paleomagnetic poles. We show example inversions on synthetic data to demonstrate the method's capabilities. We illustrate application of the method to Cenozoic Australia paleomagnetic poles which can be compared to independent plate reconstructions. A two‐Euler pole inversion for the Australian record recovers northward acceleration of Australia in the Eocene with rates that are consistent with plate reconstructions. We also apply the method to constrain rapid rates of motion for cratonic North America associated with the Keweenawan Track of late Mesoproterozoic paleomagnetic poles. The application of Markov chain Monte Carlo methods to estimate paleomagnetic Euler poles can open new directions in quantitative paleogeography.
登录
查看更多内容
DOI：
--
发表时间：
1969
期刊：
影响因子：
--
作者：
J. Francheteau;J. Sclater
通讯作者：
J. Sclater
影响因子：
4.2
作者：
B. E. Cohen;K. Knesel;P. Vasconcelos;W. Schellart
通讯作者：
B. E. Cohen;K. Knesel;P. Vasconcelos;W. Schellart
板块构造和非球形地球结构：极向-环形耦合的重要性
DOI：
--
发表时间：
1987
期刊：
影响因子：
--
作者：
A. Forte;W. Peltier
通讯作者：
W. Peltier
Keweenawan 上部沉积物的古地磁：Nonesuch 页岩和 Freda 砂岩
DOI：
--
发表时间：
1977
期刊：
影响因子：
--
作者：
S. Henry;F. Mauk;R. Voo
通讯作者：
R. Voo
白垩纪莱顿维尔石灰岩记录的快速瞬时海洋板块速度：古地磁分析和运动学意义
影响因子：
--
作者：
J. Tarduno;Michael McWillams;N. Sleep
通讯作者：
N. Sleep