地磁气候_地磁的形成

1.已证实地球磁北极未来将变成磁南极，那么地磁倒转后人类会怎样？

2.什么是地磁场

3.古代气候之谜或将揭开

4.古地磁与古地理

地磁北极在170余年里移动了2000多公里，以每年34英里左右的速度离开原先位于加拿大北极地区，向西伯利亚地区移动，现在他已经穿越了本初子午线。而造成地磁移动端原因大部分是由于全球气候变暖导致的，全球变暖之后北极的冰山就会融化，所以在水流的影响下就会造成位移。?

全球变暖使得本年度的温度特别的高，而在这种作用下导致南极和北极冰山融化，也使得北极磁场向南部发生位移。而北磁极已经从位于西半球的加拿大北部漂移到了今天的西伯利亚荒原，就是全球变暖所导致的。冰川融化之后就会形成水流，水流则会影响冰山的形态，这样就会导致北极的磁场产生位移的现象。?许多人容易把地球的磁极看作是固定不变的，实际上，千万年来地球的磁极的位置始终处于动态变化之中。地球的磁场是由其铁质外核转动产生的，它所产生的是一个复杂，但基本上是南北向的磁场，而地球内部物质是移动的，核是液态的，而地磁场就是由这些物质产生，所以地磁南北极会发生移动,甚至是反向。?

虽说磁极微小的位移不能够影响地球的万有引力，但这也能够引起我们的警示，警示我们人类要爱护地球的生态环境。对于人类和所有生物来说，地磁变换是灾难性的。地磁消失后，宇宙中的各种射线都会直达地表，地球上生活的生物将失去?保护伞?，受到强烈辐射的伤害。还有科学家认为，地磁场改变导致染色体畸变，会使动植物发生变异生长，还会使一些被压制的地壳运动提前。因此，地球磁极的变换是人类面临的最大的威胁。

已证实地球磁北极未来将变成磁南极，那么地磁倒转后人类会怎样？

地球磁场会反转吗？

自从中国发明指南针以来，人们就知道地球存在着南北极对称的磁场。几千年来，人们对这个磁场的存在习以为常。

直到20世纪初，人们都认为地磁场具有恒定的方向，仅在强度上有很小的变化。

在20世纪50年代末，人们发现地球的磁场可以把太阳风“压”在一个水滴形的区域中，地球的巨大磁场从此开始引起许多人的注意。

在随后的科学观测中表明：地球磁场形成于34.5亿年前。地球幼年就拥有强大磁场，但地磁场的方向并不是始终不变，经过一段长时间，地磁场会发生反转，改为与原来相反的方向，即原来的地磁北极变成地磁南极，而地磁南极变成地磁北极。地磁场发生反转虽然没有固定的周期，但是在最近约1000万年中大致是每20万年反转一次。

地球磁场反转的证据

磁极反转作为地质，在地球发展史上曾经出现过，许多国家已经从地质勘测中研究火山岩和沉积物中的金属粒子所构成的远古磁场查到了地磁反转的证据。

第一个地磁反转的证据是1906年由法国物理学家B. Brunhes提供的。当时他在法国地块中央的蓬法里发现了几乎恰与今日地磁场方向相反磁化的火山岩。

法国和美国的科学家通过铍10分析法，证实了地磁场发生过逆转。地球的北磁极现在是S极，但在100万年以前却是N极。

年美国明尼阿波利斯的明尼苏达大学地质及地球物理系科学家的研究成果得出：地球磁场强度在过去的4千年中减小了一半以上，这一变化趋势可能是一次磁极反转的前兆。其研究依据是取自明尼苏达湖底的高质量岩心样，显示了1万年来磁场的相对变化。

最近荷兰乌特列支大学地球科学家找到了一些地磁场变化规律方面的新证据：通过分析24.5-28.2亿年间形成的岩石发现，太古代晚期到原生代早期之间(过去2亿年中)，地磁的长期变化和其他时期有明显区别，地磁场的反转更为频繁，这意味着它在更大时间尺度上越来越不稳定。

研究发现，磁场在最近600万年间发生了三次翻转，这三次的间隔时间不等，最近的一次翻转是在70万年前。?许多地质学家一致认为在过去的7600万年中，地磁至少反转过171次，因为许多国家已经从地质勘测中查到了地磁反转的证据。地磁极性倒转的发现，是古地磁学的主要研究成果之一。

科学家的近期研究表明：地球磁场正在迅速减弱。在过去的160年里，磁场强度令人吃惊地下降了10%。科学家分析，南大西洋和北冰洋下方的液体金属地核(外核)可能出现了巨型涡流，从而影响了其上空的磁场。由于巨型涡流的力量足以逆转其他涡流的方向，因此极有可能令地磁场南北极就此开始大翻(反)转。

通过对1980年～2000年的地球磁场研究发现，地球磁场存在很大的地理差异：在亚洲、太平洋地区磁场变化较小，非洲、欧洲和大西洋的变化非常大，变化最大的地区是非洲南端，在这个地区的磁场极性与正常的极性刚好相反。

地球磁场反转的原因

研究表明——地磁反转是地电流的反向流动造成的。

地球是一个各圈层差异旋转的分层地球，即地壳、上地幔、下地幔、外核和内核旋转的角速度不同，其中内核快速旋转，由固态的铁组成，外核是黏滞性很低的导电液态铁；在差异旋转及各种天体的作用力下，在外核尤其是内外核交界处形成快速旋转的环形电流，从而生成了地磁场。地核和地幔的差异旋转导致圈层角动量交换，部分自转动能通过摩擦转变为热能，积累在外核，形成地球内部唯一的液态圈层。与此同时，由于角动量交换，地核旋转变慢，地幔旋转变快，圈层差异旋转方向发生反向变化，导致地球磁极倒转。所以，地磁变化与外核旋转热涡流密切相关。根据人造卫星过去20年录得的磁场变化数据，发现在地下深层产生地球引力的熔流，在接近南北极位置出现巨大旋涡，并以加强磁场逆转的方向转动，因而削弱现有磁场，可能会导致两极易位。

磁极变换和电子运动方向的改变是密不可分的两个现象，而这个过程是个耗能的过程，周期逐渐变长显然是不奇怪的，总有一天这个过程会完全终止，而使地球成为一颗没有电磁活动的死行星。乌克兰专家们探测到，地球磁通量数值在最近200年里大大减小，按现有的速度递减，再过1000年地球的磁通量将降至零值。

地球磁场反转的影响

地球磁场是地球的重要物理场和环境因素之一，展布的空间很大，包围地球，保护着地球上的生物免受宇宙辐射的伤害，起到“盾”的作用，其中就包括把绝大部分太阳风粒子阻挡在地球之外，对人类的生存和发展起着至关重要的作用。

总的来说，地磁极反转的影响主要有——

1、引发强烈的构造运动。热能积累在外核导致地核膨胀，胀裂地幔，核幔边界的地幔热流——热幔柱顺势上升，形成地表巨大火山区。这是中生代温暖期火山频发与异常的静磁带 (地磁极性长期不变带)对应的原因。

2、地磁极性反转会产生一个地磁强度为零的时期。

3、地磁场减弱导致更多太阳能量进入地球。地球历史表明，强地磁场对应地球的寒冷气候，如第四纪冰期；弱地磁场对应高温气候，如中生代的温暖期。地磁场减弱也是全球变暖的原因之一。

4、地球磁场异常是引起气候变化的重要因素。研究表明，太阳风与地球磁层顶相互作用，在极区上空的电离层中形成极区电急流。极区电急流通过地球磁力线传至中低纬度地区的电离层中，扰动电离层，不久之后，会发生灾害性天气。当电磁异常区发生变动时，电场的强度和极性也发生相应变化，由此引起的降水量改变导致全球旱涝灾害在不同地区发生。

对于人类和所有生物来说，地磁变换是灾难性的。地磁消失后，太阳的各种射线都会直达地表，强烈的辐射会使动植物发生变异生长.当地磁变换后，地内电子回流的速度远远超过挤压时的逃逸速度，而且电流强度也比逃逸电流的强度大得多，这使地磁场的磁通量增加至现阶段的几倍甚至几十倍，较强的电流和磁场会给地球自转以强大的动力（安培力），地球将以极快的速度自转，地壳会被离心力扯裂,体积将增加至现阶段的数倍甚至数十倍。

由于负电场力的减弱，地球在太阳磁场中受到的洛仑兹力将会减弱，磁极反转使地球磁场与太阳磁场相排斥，公转轨道将向日外偏离，它将加入"外行星"的行列，这种现象将维持到下一次磁极变换。

我们大家知道地球生物曾经发生过大灭绝的现象，比如某些有孔虫在几百万年前之突然全部灭种、中生代恐龙之突然灭绝等，但同时一些其他种类的动物突然出现，比如哺乳动物，这些突变都与地磁反转在时间上有吻合之处。是否是由于失去地磁的保护，太阳风的高能粒子横扫地球表面导致生物灭绝？这值得我们研究。

什么是地磁场

首先 地磁反转这个现象确实存在， 但并没有证据显示 ：咱们正在经历或者即将经历地磁反转！（因为关于地磁为何会反转，至今都没有统一信服的解释）

其次 地磁反转这个，人类经历过，在78万年前有过一次（人类出现于400万年前左右，以直立行走为标志），那时人类还没有进化成现代人，但也没有发生物种灭绝的可怕的后果。

最后再说如地磁反转发生了，会对现代人类 社会 产生什么影响？

首先由于地磁在反转的过程中，磁场会减弱，那么会导致地球抵御太阳风的能力减弱，而这正是能对现代 社会 产生不利影响的主要一方面，比如无线通讯、航天航空设备、部分地区的电力系统等会出现失灵或者损害；

其次太阳风也会将地球的大气层吹走一部分，先例就是火星的大气被太阳风吹走，但那是因为火星的磁场太弱导致的，地球不会有那么严重的后果。

补充： 地球反转这个现象是早已被证实，科学家利用海洋海岭岩石的剩磁方向判断出，地球在这46亿年里，发生过多次反转，最近的一次发生在78万年前。

期待您的点评和关注哦！ 已证实地球磁北极未来将变成磁南极，那么地磁倒转后人类会受到很大的影响！

首先，虽然地磁场只是一个弱磁场。其强度只有7万纳特，而纳特是10的负九次方特斯拉。而一个条形磁铁的磁场就可能就会达到1个特斯拉，即为地球磁场的上万倍。但是，由于人类已经适应了地球磁场的强度和方向。如果地球南北磁极倒转，就会对人类产生巨大的影响。比如人类的方向感就会受到巨大的影响，甚至可能找不到方向。

其次，就是地球磁场的倒转，会使得各种动物和导航设备等都受到巨大影响。比如你会看到各种动物都迷路了，都在乱走；而各种导航设备也都要以磁场北极为参照。现在情况完全颠倒，因而导航设备也会失灵。这样带来的结果是飞机无法起飞，高铁也无法运行。长途 汽车 也无法正常行驶。因此人类会像失去了双腿一样，寸步难行。

磁场反转话题是一个老梗，已经争论了许多年了，并没有确确实实的证据证明其存在。

有一些科学家认为，地球磁场反转是个常态，每50万年反转一次，在过去7000万年中，已经反转过百余次。如果这种说法成立的话，磁场反转就似乎对生态并没有很大的破坏和影响，否则生态不就50万年毁灭一次了？

恐龙统治地球近2亿年，如果地磁反转50万年一次，这期间就反转了400余次，岂不灭绝了400余次？但考古和基因分析似乎并没发现这种情况。

如果50万年地磁倒转一次的说法成立，就得出不会对生态造成重大影响的结论；如果地磁倒转会对生命造成重大影响，就没有50万年倒转一次的说法。

所以，我们看问题不能孤立的看，只有普遍联系的看才能得到一个正确的结论。这就是哲学说的事物都是普遍联系的观点。

现在，地磁是如何形成的并没有一个最终的结论，比较流行的说法是太阳磁场与地球自转产生电流有关，也有地球自转与地心在熔岩下转动方向速度不一致产生了电流之说。

这两种说法看起来差不多，实际上主次正好相反。但原理就是一个，地轴就像一根铁棒，地球就像一个大线圈，是发电机还是电动机效应导致地球产生磁场就公说公有理婆说婆有理了。

由于月亮的存在，使得地球的自转相对稳定，因此磁极也相对稳定。如果地球旋转不稳定，大幅度摆来摆去，磁极就会混乱。因为地球自转轴是看不见摸不着的一个虚拟的，它围绕着哪个轴心转，那个轴心就是轴，轴的两边就是南北极（实际上地理轴和地磁轴有11.5度的角度偏差）。

还有一种说法，就是地球磁场受太阳磁场变化的牵制，太阳磁场每过3740年就会对调一次，导致地球磁极的对调，会导致生物大面积灭种。但 历史 记载或考证也没有发现这种现象，纯属无稽之谈。

所以，迄今为止没有任何确凿的证据表明地球过去有过地磁反转的情况，也没有任何理论和证据能够说明地磁今后一定会反转。

但地轴并不是竖得笔直的，它与公转平面有一个66度34分的角度，正是这个角度形成了地球与太阳光照的变化关系，也是地球一年四季的由来。

当然这个无形的地轴也会摆动，叫地轴进动，只是角度不大，因此那根看不见得地轴延长线一直在南北极的上空画圈圈，这个圈圈每过25800年完成一个闭合，这就导致了北极星会轮流坐庄，并不是一颗恒星终身制。

1200年前当值北极星的是“北极五”，公元1200年至今是“勾陈一”，再过400多年就让位于“勾陈四”，公元13500年“织女星”将执政北极星，到了公元28000年左右，今天的“勾陈一”又卷土重来。

地轴进动当然也会带动地磁的摆动，磁场应该会有变化，但这种变化很微小，似乎对人类和生态并没有多大影响。

如果真正的地磁发生反转的话，我想首先受到影响的是依靠地磁辨别方向的各种动物禽类，气候和人类有多大影响，现在不好评估。一些人提出睡觉要按磁力线方向睡怎么怎么好，但人类睡觉似乎很少注意这些的，这种说法并无依据。

当然如果地磁消失，肯定对人类和整个地球生命是一个致命的打击，地球将失去保护，太阳风和紫外线会肆意的摧残生命，大气也将被太阳风渐渐吹散，这种后果比地磁反转要严重的多。

地磁会消失吗？谁也不知道，我们只有自祈多福。

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人们都知道，地球是个大磁场。然而，地球的磁场并非亘古不变，它的南北磁极曾经多次对换过位置，这就是所谓的“磁极倒转”。

早在1906年，B.布伦赫斯就发现法国熔岩的磁化方向与现在地磁场方向相反，初步推测地磁场可能发生过倒转。1929年，M.松山根据日本、朝鲜等新生代熔岩的研究结果，首先提出了第四纪早期地磁场发生过倒转。

上世纪50年代，岩石的反向磁化在世界很多地区，如法国、冰岛、苏联、日本、新西兰等地都有所发现。

上世纪60年代以来，世界各国所做大量古地磁测量和实验，进一步证实地磁场倒转的存在。在全球范围内，同一年龄的岩石，不论其类型如何，按其剩余磁化方向所计算出的地磁极性是相同的。这些事实进一步说明，全球性的岩石反向磁化是地磁场倒转的结果。

究竟是什么原因使地球磁场方向发生这种反反复复的变化呢？科学家们莫衷一是。大多数科学家都相信，地球磁场是地球内部液态铁质流围绕着地核中心倒转产生的。当地球内部的液态铁流发生某种变化时，就可能导致流动方向的180度倒转，从而使地球磁场发生倒转。

科学家在研究中发现，在过去的5亿年中，地球发生过数百次地磁极倒转。仅在近450万年里，就可以分出4个磁场极性不同的时期。有两次和现在基本一样的“正向期”，有两次和现在正好相反的“反向期”。而且，在每一个磁性时期里，有时还会发生短暂的磁极倒转现象。

地球的上一次磁极倒转发生在78万年前，它的过程持续了7000年左右的时间。

一种被多数科学家接受的观点认为，地球磁极在倒转过程中，磁场强度会迅速衰减，换句话说，如果地球磁场强度持续衰减，很可能就预示磁极倒转即将到来。

有报道称，地球磁场正在持续衰减，现在的地磁强度比100年前降低了约10%。但也有科学家指出，如果放在万年时间尺度上，这种减弱已多次出现，而且这次降低是从比正常值高的情况下往下降的，所以这次强度降低不能理解成是地磁极将要倒转的证据。换句话说，磁极倒转一定伴随着磁场强度的减弱，但磁场强度的减弱不一定意味将要倒转。而且目前磁场的强度与 历史 上的低值比较的话，还要高出很多，属于正常波动。

那么，如果真的出现地球磁极倒转，会带来什么样的后果？专家们指出，最大的灾难莫过于强烈的太阳辐射。平时，这些宇宙射线在太空中就被地球磁场屏蔽了。然而地球两极倒转过程中一旦地球磁场消失，这些太阳粒子风暴将会猛击地球大气层。一些低轨道人造卫星也将完全暴露在太阳电磁风暴的吹打中，不久就会被完全摧毁。另外，许多靠地球磁场导航的生物，诸如燕子、羚羊、鲸鱼、鸽子和趋磁性细菌等，都会迷失方向。

不过，尽管地球磁场对宇宙射线会有一定的屏蔽作用，但保护人类和地球生命免受宇宙射线袭击的主要还是大气层。

至少，地球已经经历了无数次磁极倒转，并没有给地球生物带来什么灭绝性影响。比如，在恐龙存在的1.6亿年间，至少曾历经3次北极变成南极，南极变成北极，但至少没有导致恐龙的灭绝。

人在自然面前真的是渺小的，如果未来某一天，地球磁极发生的反转，在这个过程中地球磁场在相长一段时间内消失了，肯定会给人类文明带来巨大影响，人们会被迫做出种种应对和改变，但灭绝是不至于的。

关于地球磁极要倒转的言论隔段时间就会在网络上涌现，2012年的时候甚至流传过“地磁倒转人类将迎末日”的谣言。近日，又有国外媒体称地磁100年内即将逆转，会导致输电网络瘫痪、癌症发病率大增等一系列严重后果。

磁极倒转在 历史 上的确发生过，将来也会发生。 地球的年龄大约46亿年，在如此漫长的时间里，曾发生过频繁的地磁极倒转，即地磁南极和地磁北极换位。 地球磁极倒转是科学家在上世纪初发现的，是上世纪最重大的科学发现之一。根据古地磁学的研究， 这样的磁极性倒转是几十万年尺度发生的事情，距今最近的磁极倒转发生在78万年前，在它之前的两次倒转分别为距今99万年前和107万年前。

磁极倒转将会对人类有什么影响呢？

在地球磁场极性发生倒转前直至新的磁极稳定之前 (倒转过程)，地磁场的强度会衰减，可以减弱到正常值的20%，但只是减弱，不会消失。 如果磁极倒转并伴有磁强度减弱的话，对太阳风粒子的抵挡、屏蔽作用会降低，那么就会有更多的高能带电粒子会进入地球大气，到达地表。

这对现代 社会 来说，最直接的影响就是强烈地冲击电离层，可能引起电离层暴，对无线电通信、在轨卫星、航天设备造成损害。对地球生物最直接的影响就是靠磁导航的生物会迷失方向，如鸽子迷失方向等，也可能会引起一些生物生命活动中的生理紊乱。

在新地球物理科幻恐怖《地心末日》里，艺术家以地磁倒转为设想，绘出这样的一幅景象： 鸟类迷失方向，人类生活在频繁的辐射报警中。感兴趣的读者可以去搜索观看！

太阳系中飘，哪有不挨刀。

图为NASA模拟火星大气逐渐被太阳风吹离的过程，这是导致火星大气压只有地球0.6%的原因之一。

行走于太阳系的内行星也是不容易，无时无刻，它们都在经受着太阳的“狂风骤雨”——太阳风。

偶尔，太阳还会放大招，这就是无敌神掌耀斑！万分的是，地球有个金钟罩——地球磁场！

所以，当你看到美丽的极光感受到浪漫时，你还可以告诉身旁的女友：这其实是地球在与太阳过招， 真正的刀光剑影！

如上，地球磁场真是太重要了！它罩着的不止是你，也不止是我，而是蓝色星球上的所有生物。

而现在，地球物理学家们却说，地磁曾经发生过多次大逆转，也就是磁北极和磁南极互换位置，这是真的吗？

当然是真的，无可辩驳！

地磁逆转的证据

近墨者黑，近磁者磁。

当我们用一根小铁钉在一块磁铁上摩擦几下后，小铁钉也就具有了磁性，你能用这根小铁钉去吸引铁屑，这就是一个磁化的过程。

而某种材料经过磁化到饱和以后，撤去外加磁场，这种材料在原来的外磁场方向上仍能保持一定的磁化强度，这就是“剩磁”。

剩磁就是证明地磁逆转最最有力的证据！

地球就是块“大磁铁”，它能磁化一切能磁化的物体，包括岩石。

火山喷发时，流出的熔岩冷却后变成岩石，这些岩石内部，其剩磁的方向也就代表了地球磁场的方向。

调查300万年前形成的岩石剩磁，我们也就知道了300万年前地球的磁极方向。

你说，不对！那块岩石在300万年的时间里，不知翻滚了多少次，你这不是刻舟求剑吗？

反驳有效，特别有效！

不过，这里的岩石是不会单独跳出来掉转方向的。

动图来自USGS。

在大洋中有一些带状分布的海岭（洋中脊），带状海岭是下方熔岩的出口。不断涌出的熔岩从海岭流出，冷却后成为坚硬的大洋地壳。而大洋地壳因为不断受到新涌出溶岩的推挤而向两旁移动，这就是海底扩展。

显然，从带状海岭涌出的熔岩冷却后，它含有剩磁，而其剩磁方向也就代表了地球当时的磁极方向。

如上图，海底扩张的过程中，新的大洋地壳，其剩磁方向必然指向当时的地球磁极方向。

如上图，除非地磁曾经多次逆转，否则，我们再也找不到其他理论来解释带状海岭两旁的大洋地壳，为什么其剩磁方向会频繁地反向了。

在学术界，没有人怀疑地磁逆转，作为普通大众的我们，也就不用劳神去怀疑了。除非你有恒心，付出十几年时间去学习和研究后，才能得出自己有价值的看法，而只怕那时，你也只会得出地磁确实会逆转的结论，同时发出感叹：此生亏大矣！

逆转后对人类的影响

地磁逆转是那些持有强烈末世论的人的“ 有力武器 ”，他们宣称，已经找到了过去地磁逆转和物种灭绝之间的联系！而且是紧密联系。

这可吓坏了无数大妈。

可事实真如此吗？当然不是，因为这很好证明。

地球诞生于大约45.4亿年前，可以肯定的是，自从地球产生磁场以来（至少已有35亿年之久），它就已经逆转了很多次。而科学家们利用同位素测年法测定大洋地壳的年龄后，统计了大约8千万年内的上百次地磁逆转，发现逆转周期没有规律性，有时几十万年逆转一次，有时上百万年才逆转一次。而距离我们最近的一次大逆转发生在78万年前，这次逆转以两个地球物理学家的名字来命名，叫“ 布容尼斯－松山反转 ”。

恐龙统治地球超过1亿6千万年之久，在它们的生存年代，地球磁极曾发生多次逆转，但没有一次是直接导致恐龙灭绝的原因，主流观点是6500万年前小行星撞击是导致恐龙灭绝的原因。

现代人类由古猿进化而来，古猿数百万年前就已存在，如果地磁逆转会导致物种灭绝，那么78万年前的那次大逆转也会导致古猿灭绝，但是没有，它们进化成了智人。

当然，我们也绝不能说它对人类就不会产生什么影响，谁也不敢这么说，毕竟人类文明从未经历过地磁逆转。只是，这种影响是可控的，另一个需要注意的是，地磁逆转不是在一瞬间完成的，不是说指南针今天还指着北呢，明天它就掉头指向南了。

根据研究，人们认为地磁逆转的过程长达一千年之久，在这一千年内，人类有足够的时间去适应和应对。

笨如恐龙、各种鸟以及猫猫狗狗在它们的进化史上都经历了许多次地磁逆转，它们没事，我们也会没事。顶多就是在逆转的过程中由于地磁减弱，人造卫星更容易受到太阳风的攻击而已。

出品：科普中国

制作：寒木钓萌

监制：中国科学院计算机网络信息中心

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本文由科普中国融合创作出品。

我们都知道地球的南磁极在南极点附近，北磁极则距离北极点不远，磁极虽然没有与极点重合，但相隔的距离并不是特别远，不过其实它们的位置并不是固定的，有的时候它们会游移甚至会翻转，当地球南北磁极倒转时，这就是所谓地球磁极反转了。

地球磁极反转的形成原因很复杂，而且至今科学界没有统一的解释，通常认为和地球内部熔岩流动有关。这里不作深入探讨，我们只讨论一下磁极反转对地球环境和人类的生活会有什么样的影响。

当地球磁极发生反转的时候，地球的磁场会相应的减弱，科学家认为届时地球的磁场强度将只有平时的1/5左右，很显然，这是地球磁场非常弱的时候，那么如果这一时刻遭遇到太阳风强风暴的话，将会给地球大气层带来破坏性作用，要知道火星曾经也是有大气层的，其表面大气压相当于地球大气压的30%左右，但是由于失去了磁场，如今火星表面大气压只相当于地球表面大气压的0.8%，可见地球磁场对地球大气层的保护作用有多么巨大，所以如果地球的磁场减弱为平时的20%，那么遇到强烈的太阳风暴，地球大气层高层中的大气将会被吹走一部分，使得地球大气层变得稀薄一些。

不过好在通常地球的磁场反转时间不会太长，那么只要太阳风暴不是一直的吹拂地球大气层的话，就不至于会对人类所依赖的大气环境造成较大的不利影响，所以通常是不必担心的。

我们都知道太阳的强风暴有时会袭击地球同步卫星等航天器，也会对靠近极地地区的电力系统造成不利影响，那么当地球磁场，翻转变弱的时候，太阳风在这方面的破坏力会更强一些，所以当地球磁场反转之时，人类的航天器和电力系统或将遭到破坏。

前段时间有媒体报道说某科学机构研究认为地球磁场可能在100年中发生反转，于是有人说地球磁场反转甚至会造成人类的毁灭，这是没有什么科学依据的，地球磁场反转在地球的 历史 上，并不是什么新鲜的事情，有的时候十多万年就会发生一次，有的时候则是上百万年发生一次，最近的一次地球磁场反转发生在78万年前，不过在距今99万和107万年之前也各发生过一次，这个时候人类已经出现在地球上，其他的生物种类像现在一样繁多，然而并没有发生什么物种灭绝的事情，所以其实人类是经历过地球磁场反转的，但并没有看到多么不利的情况发生，即便其发生在现在，也不会有多大的破坏力，我们还是放心地工作和生活就是了。

答：如地球磁极发生反转，对地球的影响是多方面的，甚至是毁灭性的。

类似地球磁极翻转的话题，艾伯菌我也在很多地方听过，说法本身有一定道理，但是可信度还是值得怀疑。据相关资料表明，地球在数十万年前就曾发生过磁极翻转。

首先，地球磁极形成的原因，是地球内部处于高温高压状态，物质形成等离子体，而自由电子又趋向于压力较低的地幔，加上地球自转，就形成了磁场（电生磁）。

关于磁极反转的原因，猜测有两种可能：

（1）地球遭遇剧烈的小行星撞击，撞击严重影响地球内部的动态变化，就有可能使得地球磁极发生偏移甚至倒转；

（2）地球内部缓慢的动态变化，也可能使得地球磁极发生周期性位移甚至倒转，这种变化的速度缓慢，磁极翻转前地球磁场强度会出现明显下降；

有相关学者认为，目前地球的磁场正在逐渐减慢，在过去4千年间减弱了近一半，并预测未来会发生第二种情况的磁极翻转，至于具体时间无法预测，只能说还有数千年。

如地球磁极发生反转，猜测可能对地球造成如下影响：

（1）地磁翻转前的强度大大降低，低纬度（赤道零纬度）地区几乎完全处于无地球磁场状态，地球失去了磁场保护，强烈的太阳风将彻底摧毁低纬度下的人造地球卫星，人类通信系统瘫痪；

（2）失去磁场保护的地球，太阳风将地吹拂着地球大气层，低纬度下的地球大气流失严重，将会影响整个地球的大气活动，暴风雨、台风也会席卷全球；

（3）失去磁场保护的地球，臭氧层会被太阳风吹散，强烈的紫外线直达地面，将严重影响地球植物的光合作用过程；

（4）失去磁场保护的地球，太阳风的高能粒子直达地面，人类只能呆在厚厚的地下室，地面上的动植物死亡，必将引起一场生物大灭绝；

（5）磁极反正，说明地球内部流体发生了剧烈变化，必定影响到地壳的稳定性，到时候火山、地震、海啸也将更频繁。

以上，都是对地磁反转做了最坏的预测，其实地球磁场的翻转肯定是缓慢变化的，并不会出现突然反转的情况，那么地球生物就有足够时间，通过进化来应对地磁场反转带来的负面影响。

比如科学家猜测过去数亿年间，地球发生过数百次磁极反转；但是恐龙照样统治了地球上亿年，人类同样在地球上生活了300万年；等磁极反转完成，地球的保护伞又会撑起来，保护着地球的生命。

地球磁场极其微弱，即便真的发生倒转也并不会对人体有多么明显的影响。

地磁倒转说是基于对过去岩石磁化的方向分析得出来的，科学家估计过去地磁曾发生过很多次倒转现象。特别近年来，地球的磁场一直在慢慢减弱，只有150年前的85%-90%之间，减弱了10%-15%。如果地球磁场继续降低，那么千余年间地球磁场就会衰减到一定程度从而反转。不过现在的数据并不能够完全支持地球磁场未来会继续衰减，有可能地球磁场未来会回升也说不准。

地球的磁场强度平均只有1高斯，部分地球仅仅有0.5-0.6高斯。而一块普通的磁铁磁场强度都往往有几个或者几百高斯。所以地球这么弱的磁场，即便是消失对人体也没有明显的影响或者伤害。大不了找块磁铁绑在身上就行。而现在各种电器设备产生的磁场和电磁场，辐射强度都有可能比地球磁场强。而过去发生的多次地磁反转，也并没发现出现大规模生物灭绝现象。

不过，虽然地球磁场反转对人类影响不大，但是可能会对地球造成一些影响，即尔波及人类 健康 。如果磁场完全消失，地球就你能够阻挡太阳风对地球大气的“腐蚀”作用，导致地球大气流逝加快，甚至会出现臭氧空洞，增加紫外线等高能射线量，导致人类癌症发生率上升。当然了，失去磁场保护，地球上面的无线电通信也会收到太阳风的干扰，一些依靠地球磁场定位的设备、鸟类也会迷失方向。不过，总体上这种灾害都处于可控范围内。

地球磁场本质上是电磁场，即电生磁。

地核处温度与压力极高，这会导致地核内部流体成为离子体，带电量不等。原子内部的电子跑了出来成为了自由电子，又由于自由电子倾向于朝着压力较小的区域——地幔处移动，这就导致了地幔带负电，地核带正电。

地球在自转，且地核、地幔、地壳的自转不同步，电子的流动产生了电流，电产生了磁场。当然也正是因为地球不同结构自转速度不一致导致了地磁的偏转。

我们的地球磁场保护了地球上的生命，但地磁强度并不是一成不变的，不仅强度会变化，磁极也会变化，直接来个180°的大偏转。科学家在研究地质时，已经确定了地球磁场会发生反转的事实。

在过去的8000万年间里，地球的磁场已经发生了170多次的磁场反转，看起来，磁场反转是个频繁会发生的事情。

首先地磁倒转的危害在于在倒转的过程中磁场会变弱，那么在那时候，人造的卫星将会受到重创，全球范围性的停电。能够造成的影响不会是灾难性的，这是因为地球的磁场本身就是一种弱磁场，在偏转的过程中，强度虽会减弱，但并不会太大，当地球磁场完成反转后，一切就会恢复原样的。

所以，地磁反转并没有大家听说的那样恐怖。再者来说，地磁反转在千年以内不会发生，而千年以后的人类文明想必会发展到很高的层次了，更不会担心。

予人玫瑰，手有余香！

古代气候之谜或将揭开

地磁场是指地球内部产生的磁场，它是一种天然的物理现象，对于地球和人类的生活都有着重要的影响。

首先，地磁场是地球的一个重要特征。地球是一个巨大的磁体，其内部的铁和镍等金属流动产生了电流，从而产生了磁场。这个磁场从地球内部延伸到太空，与太阳风相互作用，形成了一个复杂的磁场系统。

其次，地磁场对地球和人类的生活都有着重要的影响。地磁场可以保护地球免受太阳风等有害辐射的侵袭，确保大气层不被剥离，保护地球上的生命免受有害辐射的影响。同时，地磁场还可以影响地球的气候、生态系统和人类的行为。例如，地磁场的变化可能会影响地震、火山喷发等自然现象的发生，还可能影响动物的迁徙和行为。

此外，地磁场还是一个重要的科研领域。通过对地磁场的研究，科学家们可以了解地球内部的构造和运动规律，探索地球生命的起源和演化过程，以及研究太阳风等宇宙现象的本质和规律。

在历史上

地磁场也曾经引发过许多科学家的兴趣和研究。早在古代，人们就已经发现了磁石的磁性，并开始利用磁石进行导航和定向。随着科学技术的不断发展，人们开始使用更加精密的仪器和方法来研究地磁场，例如磁力仪、地磁测量仪等。这些仪器和方法的使用，为地磁场的研究提供了更加准确和可靠的数据和信息。

总之，地磁场是地球的一个重要特征，对于地球和人类的生活都有着重要的影响。通过对地磁场的研究，我们可以更好地了解地球和宇宙的奥秘，为人类的科技进步和发展做出更大的贡献。

古地磁与古地理

科学家们在中国北部的准噶尔盆地里搜索。岩石记录了1.65亿年至1.55亿年前之间的气候剧变。凉爽潮湿的条件为更古老的岩石带来了大量煤，而较年轻的红色砂岩则形成于炎热干燥的气候。现在研究人员认为，这种变化背后有着奇怪的原因：当地地理位置的改变与一种被称为“地球真极漂移”的现象有关。

摄影： IRA BLOCK, NAT GEO IME COLLECTION

撰文：MAYA WEI-HAAS

　最初，这次物种灭绝的背后黑手似乎是气候变化：1.6亿多年前的侏罗纪时期，在中国东北部凉爽潮湿的森林里，一群奇特的动物占据了海陆空。接着，几乎在某个地质瞬间，空气变暖，土地变干。随着水消失，生命也不复存在。研究人员一直在寻找气候在这次生态崩溃中起到的作用。

　最近发表于《地质学》杂志的一项研究指出，变化的不是气候，而是这里的地理位置。当地岩石的古地磁特征表明，在1.74亿年至1.57亿年前的某个时候，整个地区向南移动了令人惊讶的25度，把曾经的绿树成荫变成了干燥炙热的地方。

　这种“地球真极漂移”现象也体现在古老的岩石突然倾斜上：地球最上层，可能一直延伸到液态的外核，都明显在旋转，而与此同时，地球每天仍在围绕通常的自转轴旋转。

　侏罗纪时期，地表和地幔围绕着一条想线转动，这条线穿过了非洲西海岸的弯曲处，即贝宁湾。这是一场剧变，如果同样的情况发生在今天，那么插在得州达拉斯的旗子将会出现在加拿大曼尼托巴北部。在世界的另一侧，亚洲大陆则会向南疾驰而去。

　在过往的岁月里，地球可能经历过小规模的真极漂移，一些科学家认为，这种情况今天仍在继续。

　罗格斯大学和哥伦比亚大学的古地磁学家Dennis Kent没有参与此次研究，他说：“我们正在经历地球真极漂移。”

　不过要明确的是，现代气候变化与最近的真极漂移无关，而是人类不断向大气中排放温室气体导致的。此外，关于侏罗纪时代的变化幅度，以及是否真的存在地球真极漂移，仍然存在争议。

　地球海陆古地图项目的负责人Christopher Scotese说：“这是合理的讨论，但比人们预想的更具争议。”

　研究地球过去和现在的地质漂移情况，不仅有助于解决争议，还能提高我们对地球复杂的运转机制的了解。

　苏黎世联邦工学院的地质学家Lydian Boschman没有参与此次研究，他说：“基础科学的研究仍在继续，这一点很重要。如果我们不了解这些基础问题，上层问题更无法解决。”

曲折的过去

　虽然深层的地质旋转会对地表造成巨大影响，但地球的磁场基本上不受影响，因为磁场的产生源于地球外核（距离地表约2900公里）里融化的铁和镍的搅动。因此，研究人员可以利用与磁场契合的富含铁的矿物质，揭开地球过去的秘密。随着沉积物的积累与固化，岩浆冷却成为岩石，这些矿物质本身与地球磁场保持一致，就像指南针一样，记录了特定时期地球某个地方的具 *** 置。

　但并非所有岩石都是完美的速记员。在沉积物变成岩石的过程中，压缩会改变磁性特征，并影响我们推断其在地球上的位置。加拿大地质调查局的Kent和已故的Edward Irving通过筛除沉积物的干扰，专注于火山岩，发现了侏罗纪时期剧变的迹象。他们的研究结果发表于2010年，文中指出，在1.6亿年至1.45亿年前，地表发生了30度左右的变化。

　后来的研究渐渐填补记录上的空白，在今天的非洲、南北美洲和中东地区发现的证据越来越多地证明，全世界都处于侏罗纪时期的剧变中。但有一个地方基本上没有什么变化：东亚地区，包括蒙古大部分地方、中国、朝鲜和韩国。

　研究合著者、佛罗里达大学的古地磁学家Joseph Meert说：“在整个侏罗纪，那里的纬度几乎没有变化，但并不意味着没有受到干旱化的影响。”

　Meert解释说，部分挑战在于，用古地磁分析记录的地区位置并没有从足够长的时间中取样。虽然火山岩忠实地记录了地磁北极，但极点也有移动的趋势，因此研究人员必须用几千年的数据进行平均分析，解释地球真极漂移。

　Kent还补充说，由于这片地区历史复杂，在讨论全球变化时，常被排除在外。其他大陆都可以追溯到大约1.8亿年前分裂的超级大陆：大陆，而东亚的形成过程还不清楚。

　“它们完全自顾自地发展，”Kent说。

巨大变化

　研究首席著者、中国地质科学院的易治宇告诉我们， 2015年夏天和2018年春天，研究团队都在寻找更可靠的古地磁记录，以确定东亚的地质运动。

　中国各地的岩石讲述了不同的故事，就像它们的颜色各不一样。中侏罗世的沉积物颜色较深，富含煤，这意味着古代地貌潮湿且长满了植物。与之相对，晚侏罗世地层的沉积物则呈现出红褐色，源于更为干燥的条件。

　研究团队共选择了57个地点的火山岩进行了样，这些岩层形成了鲜明的对比。易治宇说，2017年，他们的分析证实了之前的工作，即较年轻的红色岩石形成于低纬度地区，那里的环境较为炎热干燥。但关键是第二年夏天，他们分析了较古老的样本，惊讶地发现它们来自高纬度地区。

　易治宇在邮件中写道：“那一刻，我意识到这些数据对我们的意义——我们终于发现了（地球真极漂移）的迹象。”

地球真极漂移可能是中国北方生物群落：燕辽生物群灭亡的原因。它们的消失为另一群生物的到来铺平了道路，即热河生物群，包括上图所示的热河龙化石。

摄影： O. LOUIS MAZZATENTA, NAT GEO IME COLLECTION

　Meert坦承，最初他对这种剧变心有疑虑，但新发现让他坚信这一点。“我们说，是的，是的，就是这样。”他回想起与易治宇在北京一起检查数据时的场景，“转动和一切完美结合在一起。于是我们举起啤酒碰杯，说，我们就这么做吧。”

　结果显示，侏罗纪时期的地表每年旋转17厘米，导致东亚地区慢慢变得干燥，被称为燕辽生物群的古生物死亡。过去的研究表明，大约1.3亿年前，另一次小规模的漂移让东亚回到了温带气候，为热河生物群的出现奠定了基础。这些保存完好的化石带来了很多惊人发现，包括已知的第一种与鸟类没有直接关系的有羽毛恐龙。

未来的旋转

　“它的美妙之处在于非常简单。”意大利米兰大学的古地磁学家Giovanni Muttoni说道。他没有参与此次研究，但广泛研究了侏罗纪大迁徙。转动及其量级与过去的研究结果一致，将神秘的气候变化与这颗行星的旋转联系了起来。

　但Scotese却不认为过去2亿年里发生过地球真极漂移，他表示构造板块运动可以解释这种结果。侏罗纪时期，亚洲和北美洲缓慢移动，就像坐在一个围绕欧洲旋转的翘翘板上。北美洲向西北方向移动，而亚洲向东南方向移动。

　“在古地磁数据库中，有大量噪音，古地磁学家通常会做出各种曲解，试图把噪音降至最低，或者纠正被认为是错误的东西，”他说：“我不认同这种方法，我觉得这是对数据库的偏见。”

　另一些科学家则坚持认为，这些数据指向了地球真极漂移，以及侏罗纪时期的巨大变化。

　“它们是真实存在的，”Muttoni说：“它们被记录在岩石里。”

　如果真是这样的话，还有很多问题悬而未决。首先，我们还不清楚是什么带来了如此巨大的变化，其中必然牵涉到地球质量的重大重新分配。Boschman说，可能是俯冲带的诞生（一个板块俯冲到另一个之下的区域）驱动了漂移。Kent补充道，也有可能是已经俯冲下来的板块断裂，导致地壳碎片沉入地幔，打破了地球的平衡。目前，我们还无法解决很多地质问题。

　“现在整体认知有了拓展，我们也许正处在整个的关建时刻，”Kent说：“但与此同时，我们也有可能走了点弯路。”

（译者：Sky4）

来源：国家地理中文网（官V）

地球(1)地磁(1)侏罗纪(1)

6.3.1古地磁和古纬度、古地理

古环境是了解世界生物群的演化和发展的基础。这一结论中，古纬度很大程度上控制了气候以及沉积和侵蚀的特征，成为最重要的一个因素。而古地磁研究为古纬度的确定奠定了基础，而且根据古地磁资料与所有地质资料的综合分析，可估计陆块大小及海陆分布状况，并因此得出对综合环境的圆满解释，其他一些因素便可由这一综合环境确定。实际上，古生物学与古地磁学研究彼此补充，其中古地磁方法为更精确地恢复不同区域的位置提供了方便，而古生物学方法提出的化石分布特征则指示了不同区域之间的相互关系。例如两块大陆可能彼此靠近，但由于在大陆之间存在着海堤，生存于这两块大陆上的生物群就迥然不同，目前在太平洋中就观察到这种情形。除此之外，化石资料通常可供作古地磁定位的精确检验，古地磁资料又可用以指示这些区域是否为相邻区域，进而判断来自上述某区域的化石资料是否可疑。有关这类综合研究的例子很多，古生物学家通常将化石分布标到复原的古地磁图上来做这项工作。

地球上海陆分布的影响实际会改变不同区域的气候带分布，两极存在的冰体也是对气候的一个重要影响因素(Tarling，18)。与其他星体大气圈的对比发现，目前冰体的移动可能导致形成一个低压极地而非目前地球上的高压极地。地质历史时期冰体几次消失，例如，侏罗纪—白垩纪发生了一次冰体消融，这期间，尽管仍存在基本的纬度变化影响，但当时世界气候可能与有冰体存在的今日世界显著不同。显然，许多这类分析是推断性的，但在主要大陆块体分布图上标出海陆形式、补充分析气候变化的特征，可能会导致对过去和现在气候控制因素的进一步理解。

6.3.2古地磁与古大陆再造

根据地心轴向偶极子理论，在一定的地质时间里，地球磁极应有其确定的位置，并且各个大陆所测定出的地质时期极移曲线也是一条确定形状的连线。在正常情况下，倘若一个地区受到构造活动的作用，必然会改变岩石正常的剩余磁化强度的数值和方向，进而给出不同的古地磁极位置和古纬度。自然，按照类似的道理推论，古地磁测定出的这些变化应是地壳运动的结果，因此，可以依据古地磁极位置、古纬度以及各种类型的古地磁极移动曲线来确定各个大陆之间、大陆内部块体之间的相对位置和相对运动方向与速率。事实上，全球的古地磁学数据表明，不同大陆上相同地质时代岩石的剩余磁性所测得的古地磁极位置具有明显的差异，就是各个大陆之间发生过相对运动的证据。

古大陆再造 ( reconstruction) 指对大区或全球古大陆在地史时期位置复原的研究。根据古地磁和其 他依据将古大陆的位置和方位表示在图上，称为古大陆再造底图( basemap) 。古大陆再造是全球构造研究的重要内容，古地理系列图是对地球板块构造演化史的重现，它们以 “时间切片”( Time Slices) 的形式描绘了现今各个大陆或地块在不同地质历史时期的相对位置和海陆关系。可靠的古地磁数据可以提供两个方面的资料: 第一，用来确定大陆或地块的古纬度和古方位; 第二，如果两个大陆 ( 或地块) 的极移曲线都比较完善，则可以利用极移曲线的拟合确定大陆 ( 或地块) 之间的相对位置。以约250Ma 泛大陆的再造为例，如果利用极移曲线拟合确定了其他大陆 ( 或地块) 相对于北美大陆的位置，然后根据北美大陆某一参考点的古纬度和古方位，就很容易恢复泛大陆在行星地球上的位置。把地球近似看作一个旋转的扁球体，决定气候和地质环境的主要因素是纬度和海陆格局，这两个方面都可以从古地磁研究中获得直接的证据。所以，许多古地磁学者一直致力于各个大陆和地块的极移曲线建设。

利用古地磁数据建立古地理再造图，首先确定某个地质历史时期相对稳定的古陆块体边界及其中心参考点，再确定各个块体当时的方位、古经度和古纬度; 然后按照古经度、古纬度和古方位将陆块进行位移复原; 最后用地图投影的方法绘制出古地理再造图。

具体分 3 个步骤:

1) 从地质研究角度判定各个古陆块的界线，进行必要的分离和拼合。

2) 依据古地磁资料确定各个大陆原来的位置，需要用到 3 个参数: 古经度、古纬度和古方位，这 3 个参数是以地块中心参考点进行测量的，其他点则根据与中心参考点的相对关系进行计算。

3) 古大陆位置的复原，这一过程主要涉及有限旋转与欧拉定律，以及相应的地图投影。其中关键点是关于欧拉极的求解和旋转。一般来说，可以依据对板块运动的实际观察结果来求得欧拉极。

旋转操作即是根据各个陆块的现代坐标去计算其过去的坐标位置，计算过程中先用地心坐标系 ( 空间笛卡儿坐标，记为 A( Ax，Ay，Az) ) ，再将计算结果转换成大地坐标系( 经纬度坐标，记为 A ( B，L) ) ，最后进行地图投影。两种坐标系的转换关系如下:

岩相古地理学

设点A的坐标为A(Ax，Ay，Az)，旋转后的坐标为A'(A'x，A'y，A'z)，A'可用两个3×3矩阵R相乘得到:A'=R×A

其中R的值由欧拉极坐标E(Ex，Ey，Ez)和旋转角Ω求得。

6.3.3古地磁与中国主要大陆的形成演化

黄宝春等(2008)在汇总前人工作的基础上，对迄今发表的有关扬子地块、华北地块和塔里木地块的古地磁数据进行了分析。从收集到的194个、117个和44个古地磁数据，根据国际通用古地磁数据可靠性判据，分别筛选出数据可靠性指数Q≥3的古地磁极数据87个、58个和37个。建立了华北地台、扬子地块与塔里木地块的视极移曲线(表6.3;图6.7)。

表6.3 华北地台、扬子地台及塔里木地块显生宙古地磁极位置

注:N—参加统计的古地磁极数量;λP/φP—古地磁极位置的纬度和经度;Q，E，K，J，T，P，C，D，S，O及分别代表第四纪、古近纪、白垩纪、侏罗纪、三叠纪、二叠纪、石炭纪、泥盆纪、志留纪、奥陶纪和寒武纪，其中1，2，3分别代表早、中、晚;α95(DP/Dm)，95%置信圆锥半顶角(或95%置信椭圆半短轴/半长轴)。*95%置信度大于16°的古地磁极位置。

(据黄宝春等，2008)

如图6.7所示，华北地块、扬子地块和塔里木地块在寒武纪、奥陶纪乃至整个古生代及早中生代，视极移曲线在形态上仍存在明显差异，且简单的旋转难以消除这些差异。相对而言，早古生代扬子地块与塔里木地块的古地磁极位置比较接近，其运动轨迹亦有一定相似性;而华北地块有自己独立的运动轨迹。晚侏罗世以来，3个地块的视极移曲线基本趋于一致，表明三大地块在运动学上已成为整体。而从古生代中期至早中生代之间，各块体的视极移曲线变化比较复杂，除了某些时段数据的不足与误差之外，更可能反映了这一时期各块体曾发生过显著的相对运动。

华北地块早寒武世(图6.8A)位于南纬约17°(参考点:110°E，35°N)，若将华北地块的视极移曲线沿欧拉极(4.9°N，0.2°E)顺时针旋转133.5°，使其与固定非洲参考系下的冈瓦纳大陆早古生代视极移曲线相重叠，可得出早寒武世华北地块位于东冈瓦纳大陆(即南极洲、澳大利亚及印度联合古陆)的东缘，说明在早寒武世，华北地块可能曾与南极洲、澳大利亚古陆比较接近，也不排除华北地块曾是东冈瓦纳大陆东缘的一部分。但在中寒武世之后，华北地块和冈瓦纳大陆的古地磁视极移曲线已开始分离，表明华北地块与东冈瓦纳大陆之间存在着显著的相对运动。至中晚泥盆世，华北地块很可能已漂移至澳大利亚大陆的东北缘。中寒武世以来，华北地块与冈瓦纳大陆之间的相对运动或短暂分离与生物古地理研究结果一致。三叶虫古地理研究表明，至中奥陶世，华北地块、扬子地块和澳大利亚地块已分属不同的生物古地理大区，华北地块更接近于西伯利亚原特提斯生物古地理大区;牙形石生物古地理及碳酸盐岩沉积相研究也进一步证实，华北地块与西伯利亚地块的亲缘性高于亚澳大区。从寒武纪至中、晚奥陶世，华北地块基本上无明显的纬向位移，约作了近21°的逆时针旋转，始终处于南半球低纬度地区。从奥陶纪至晚石炭世，随着冈瓦纳大陆向南半球高纬度地区的快速漂移，华北地块已完全与冈瓦纳大陆分离，并向北漂过赤道，成为古特提斯洋中的离散块体(图6.8B)。晚石炭世，华北地块地处赤道以北的热带地区，现今山东地区(参考点:35°N，119°E)的古纬度约为北纬5.4°。晚二叠世至早三叠世，华北地块仍略向北移动并伴有少量的逆时针旋转，早三叠世至晚三叠世，华北地块发生快速北移，纬向变化可达10°左右，无明显的旋转运动。晚三叠世至中侏罗世，华北地块无明显的纬向变化，但发生了约43°的逆时针旋转，新生代华北地块不仅在取向上，且在纬度上均与现今基本一致。

图6.7 扬子地块、华北地块和塔里木地块显生宙古地磁极移曲线(据黄宝春等，2008)

扬子地块和塔里木地块现有早古生代古地磁数据均表明，两者这一时期亦位于南半球的低纬度地区，且与冈瓦纳大陆的亲缘性为大量的地质和古生物地理证据所支持。若将扬子地块的视极移曲线绕欧拉极(39.8°N，134.7°E)作逆时针方向旋转51.6°，则扬子地块中寒武世古地磁极与冈瓦纳大陆一致，由此可认为扬子地块当时位于南极洲、澳大利亚联合古陆的西缘(图6.8A)，说明寒武纪时扬子地块乃至塔里木地块很可能与西澳大利亚地块相邻或同属于冈瓦纳大陆的一部分。与当时的华北地块显著不同，扬子地块很可能直至晚泥盆世，古地磁极才与冈瓦纳大陆视极移曲线开始分离。扬子地块在泥盆纪以前，视极移曲线与冈瓦纳大陆基本保持一致。泥盆纪之后，随着澳大利亚大陆从位于北半球赤道附近开始作顺时针旋转并向南快速漂移，扬子地块开始与冈瓦纳大陆分离。至晚石炭世，两者也已完全分离(图6.8B)。总之，古生代期间，扬子地块处于赤道附近，但曾作过约77°的顺时针旋转。晚二叠世之后，扬子地块与华北地块在古纬度上的变化具有相似性，可能是由于扬子地块在北漂过程中推着华北地块同步运动的结果。但扬子地块在北漂过程中是作顺时针方向旋转。特别是从晚三叠世至中侏罗世，扬子地块约作了近30°的顺时针旋转。晚侏罗世之后，在古地磁数据的置信范围内，扬子地块与华北地块之间的相对运动已经结束，两者在运动学上已成为整体。

图6.8 现代地理坐标系下扬子地块、华北地块和塔里木地块早寒武世(A)和中石炭世(B)古地理重建(据黄宝春等，2008)

塔里木地块前中生代古地磁数据非常缺乏，但其与冈瓦纳大陆间的亲缘性很可能可以追溯至新元古代早期。塔里木地块很可能于晚奥陶世脱离冈瓦纳大陆，至中志留世已漂移到北纬低纬度地区(约14°N)并伴有约15°的顺时针旋转;至晚石炭世已漂移到北纬27°;晚石炭世至晚二叠世，塔里木地块的古纬度无显著变化。