Published May 21, 2024 | Version v1
Publication Open

The palaeomagnetic field recorded in Eyjafjarðardalur basalts (2.6-8.0 Ma), Iceland: Are inclination-shallowing corrections necessary in Time-Average Field analysis?

Creators

  • 1. Imperial College London
  • 2. University College London
  • 3. University of Iceland
  • 4. University of the Faroe Islands
  • 5. United States Geological Survey
  • 6. Prince of Songkla University
  • 7. University of Oxford
  • 8. Scottish Universities Environmental Research Centre
  • 9. Technical University of Denmark
  • 10. University of Liverpool

Description

Summary The Geocentric Axial Dipole (GAD) hypothesis is key to many palaeomagnetic applications, e.g., plate-tectonic reconstructions; however, the validity of this hypothesis at high latitudes is not fully resolved. To address this, in this paper we conducted a determine the palaeomagnetic directional data of 156 lava units in Eyjafjarðardalur, Iceland, with the aim of determining the validity of the GAD hypothesis at high-latitudes using time-averaged field (TAF) analysis. In addition to the palaeomagnetic directional data, we constructed an age model for the sequences using new 40Ar/39Ar dates, magnetostratigraphy and field data. The sequence age range is 2.6 to 8.0 Ma. We show that the mean virtual geomagnetic pole (VGP) for our data, does not agree with GAD theory at 95% confidence, when only the standard tilt and tectonic corrections are made, however, when inclination-shallowing processes are accounted for, e.g., TRM anisotropy and refraction effects, the mean VGP can align with GAD at 95% confidence. These inclination-shallowing processes are shown to reduce the inclination by up to 14° for some of the basaltic units. Applying the inclination shallowing correction also reduces VGP dispersion to levels which agree with global model predictions. We propose that much of the scatter within the palaeomagnetic directional databases are due to inclination-shallowing processes effects, which become more important as the natural remanent magnetisation (NRM) intensity is high, e.g., > 2 A/m. We propose that inclination-shallowing processes can be identified and corrected for by examining the NRM intensity and dispersion.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

ملخص فرضية ثنائي القطب المحوري الأرضي (GAD) هي مفتاح العديد من التطبيقات المغناطيسية القديمة، على سبيل المثال، إعادة بناء الصفائح التكتونية ؛ ومع ذلك، لم يتم حل صلاحية هذه الفرضية عند خطوط العرض العالية بشكل كامل. ولمعالجة ذلك، أجرينا في هذه الورقة تحديدًا للبيانات الاتجاهية المغناطيسية القديمة لـ 156 وحدة حمم بركانية في إيجافجارذاردالور، أيسلندا، بهدف تحديد صحة فرضية GAD عند خطوط العرض العالية باستخدام تحليل المجال المتوسط للوقت (TAF). بالإضافة إلى البيانات الاتجاهية المغناطيسية القديمة، قمنا ببناء نموذج عمري للتسلسلات باستخدام تواريخ 40Ar/39Ar الجديدة، والطبقات المغناطيسية والبيانات الميدانية. النطاق العمري للتسلسل هو 2.6 إلى 8.0 مللي أمبير. نظهر أن متوسط القطب الجيومغناطيسي الافتراضي (VGP) لبياناتنا، لا يتفق مع نظرية GAD عند ثقة 95 ٪، عندما يتم إجراء تصحيحات الميل والتكتونية القياسية فقط، ومع ذلك، عندما يتم حساب عمليات الميل الضحلة، على سبيل المثال، تأثيرات تباين الخواص والانكسار TRM، يمكن أن يتوافق متوسط VGP مع GAD عند ثقة 95 ٪. تظهر عمليات الميل الضحلة هذه لتقليل الميل بما يصل إلى 14درجة لبعض الوحدات البازلتية. يؤدي تطبيق تصحيح الميل السطحي أيضًا إلى تقليل تشتت VGP إلى مستويات تتفق مع تنبؤات النموذج العالمي. نقترح أن الكثير من التشتت داخل قواعد البيانات الاتجاهية المغناطيسية القديمة يرجع إلى تأثيرات عمليات الميل الضحلة، والتي تصبح أكثر أهمية حيث أن كثافة المغنطة الطبيعية المتبقية (NRM) عالية، على سبيل المثال، > 2 أمبير/متر. نقترح أنه يمكن تحديد عمليات الميل الضحلة وتصحيحها من خلال فحص كثافة وتشتيت إدارة صافي الإيرادات (NRM).

Translated Description (French)

Résumé L'hypothèse du dipôle axial géocentrique (GAD) est essentielle à de nombreuses applications paléomagnétiques, par exemple, les reconstructions plaque-tectonique ; cependant, la validité de cette hypothèse aux hautes latitudes n'est pas entièrement résolue. Pour résoudre ce problème, dans cet article, nous avons effectué une détermination des données directionnelles paléomagnétiques de 156 unités de lave à Eyjafjarðardalur, en Islande, dans le but de déterminer la validité de l'hypothèse GAD aux hautes latitudes à l'aide d'une analyse de champ moyennée dans le temps (TAF). En plus des données directionnelles paléomagnétiques, nous avons construit un modèle d'âge pour les séquences en utilisant de nouvelles dates 40Ar/39Ar, la magnétostratigraphie et des données de terrain. La tranche d'âge de la séquence est de 2,6 à 8,0 Ma. Nous montrons que le pôle géomagnétique virtuel moyen (VGP) pour nos données n'est pas en accord avec la théorie de GAD à 95% de confiance, lorsque seules les corrections d'inclinaison et tectoniques standard sont effectuées, cependant, lorsque les processus de réduction d'inclinaison sont pris en compte, par exemple, les effets d'anisotropie et de réfraction TRM, le VGP moyen peut s'aligner avec GAD à 95% de confiance. Il a été démontré que ces processus de réduction de l'inclinaison réduisent l'inclinaison jusqu'à 14° pour certaines des unités basaltiques. L'application de la correction d'inclinaison superficielle réduit également la dispersion VGP à des niveaux qui correspondent aux prédictions du modèle global. Nous proposons qu'une grande partie de la dispersion dans les bases de données directionnelles paléomagnétiques soit due à des effets de processus d'inclinaison réduite, qui deviennent plus importants à mesure que l'intensité de l'aimantation rémanente naturelle (NRM) est élevée, par exemple, > 2 A/m. Nous proposons que les processus de réduction de l'inclinaison puissent être identifiés et corrigés en examinant l'intensité et la dispersion du NRM.

Translated Description (Spanish)

Resumen La hipótesis del dipolo axial geocéntrico (GAD) es clave para muchas aplicaciones paleomagnéticas, por ejemplo, reconstrucciones de placas tectónicas; sin embargo, la validez de esta hipótesis en latitudes altas no está completamente resuelta. Para abordar esto, en este trabajo realizamos una determinación de los datos direccionales paleomagnéticos de 156 unidades de lava en Eyjafjarðardalur, Islandia, con el objetivo de determinar la validez de la hipótesis GAD en latitudes altas utilizando el análisis de campo promediado en el tiempo (TAF). Además de los datos direccionales paleomagnéticos, construimos un modelo de edad para las secuencias utilizando nuevas fechas 40Ar/39Ar, magnetostratigrafía y datos de campo. El rango de edad de la secuencia es de 2.6 a 8.0 Ma. Mostramos que el polo geomagnético virtual medio (VGP) para nuestros datos, no está de acuerdo con la teoría de GAD con un 95% de confianza, cuando solo se realizan las correcciones de inclinación y tectónicas estándar, sin embargo, cuando se tienen en cuenta los procesos de inclinación y profundidad, por ejemplo, anisotropía TRM y efectos de refracción, el VGP medio puede alinearse con GAD con un 95% de confianza. Se ha demostrado que estos procesos de inclinación y profundidad reducen la inclinación hasta en 14° para algunas de las unidades basálticas. La aplicación de la corrección de inclinación superficial también reduce la dispersión de VGP a niveles que están de acuerdo con las predicciones del modelo global. Proponemos que gran parte de la dispersión dentro de las bases de datos direccionales paleomagnéticas se debe a los efectos de los procesos de inclinación poco profunda, que se vuelven más importantes a medida que la intensidad de la magnetización remanente natural (NRM) es alta, por ejemplo, > 2 A/m. Proponemos que los procesos de inclinación y profundidad pueden identificarse y corregirse mediante el examen de la intensidad y dispersión de NRM.

Files

ggae182.pdf.pdf

Files (93 Bytes)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:b0d506893d4802090edf1644f5f082cd
93 Bytes
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
المجال المغناطيسي القديم المسجل في بازلت Eyjafjarðardalur (2.6-8.0 مليون)، أيسلندا: هل تصحيحات الميل الضحلة ضرورية في تحليل مجال متوسط الوقت ؟
Translated title (French)
Le champ paléomagnétique enregistré dans les basaltes d'Eyjafjarðardalur (2,6-8,0 Ma), Islande : des corrections permettant l'inclinaison sont-elles nécessaires dans l'analyse du champ moyen temporel ?
Translated title (Spanish)
El campo paleomagnético registrado en los basaltos de Eyjafjarðardalur (2,6-8,0 Ma), Islandia: ¿son necesarias correcciones de inclinación en profundidad en el análisis del campo medio temporal?

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4398182564
DOI
10.1093/gji/ggae182

Is supplement to
https://openalex.org/W45195779 (Other)
https://openalex.org/W3016919255 (Other)
https://openalex.org/W2533581592 (Other)
https://openalex.org/W2383067918 (Other)
https://openalex.org/W2089601116 (Other)
https://openalex.org/W2047043494 (Other)
https://openalex.org/W2035350722 (Other)
https://openalex.org/W2002008357 (Other)
https://openalex.org/W1991242044 (Other)
https://openalex.org/W1963693758 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand