Abstract
Paleomagnetic observations, oceanic magnetic lineations, and the present continental margins are combined in an interactive computer program to generate maps for seven periods in the Phanerozoic Era. The results are presented in the familiar Mercator projection and with less distortion on other projections. On an azimuthal-equidistant map projection with origin on the centroid of the continental lithosphere the boundaries display a high degree of symmetry and order. By using geological evidence on the position of geosynclines, volcanic assemblages, and zones of diastrophism an attempt is made to model a reconstruction of major plate boundaries in the past. During the Cambrian and Ordovician Periods the continental segments were as widely dispersed as at present and formed a ring of plates on the paleoequator but with North Africa and South America contiguous and close to the south pole. In these, as in other periods, there is symmetry about the spin axis. Extensive plate motion occurred at about the time of the Caledonian Orogeny when the continental segments evolved toward the formation of a single large group called Pangaea by Wegener. This evolution occupied much of the late Paleozoic and Mesozoic Eras. Toward the end of the Cretaceous Period a more dispersed form began to develop yielding the present pattern of two antipodal quasi-circular plates separated by a ring of more irregular quasi-elliptical plates. The results suggest the presence of a slowly evolving mantle-wide convection system that is symmetric about the Earth's spin axis. The dominant pattern during the late Paleozoic and the Cenozoic was of plates with dimensions of 60–120° in which the convective pattern may be described in terms of spherical harmonics of the third order. In the Mesozoic and late Paleozoic the plate sizes were of the order of 90–180° and physical parameters describing convection were presumably dominated by second order terms.
On a combiné des observations paléomagnétiques, les linéations magnétiques océaniques et la position actuelle des bordures continentales dans un programme d'ordinateur interactif pour produire des cartes pour sept périodes de l'Ere Phanérozoïque. On présente les résultats sur une projection Mercator courante et, avec moins de distorsion, sur d'autres projections. Sur une carte en projection azimutale-équidistante dont l'origine est située au centroïde de la lithosphère continentale, les bordures montrent un degré élevé de symétrie et d'ordre. En utilisant les données géologiques sur la position des géosynclinaux, des assemblages volcaniques et des zones de diastrophisme, on tente avec un modèle une reconstruction des bordures de plaques majeures dans le passé. Durant le Cambrien et l'Ordovicien, les segments continentaux étaient aussi dispersés qu'actuellement et formaient un anneau de plaques sur le paléo-équateur mais avec l'Afrique du Nord et l'Amérique du Sud contigües et près du pôle sud. Comme au cours des autres périodes, il y a symétrie autour de l'axe de rotation. Des mouvements de plaques se sont produits à peu près à l'époque de l'orogénie calédonienne alors que les segments continentaux ont évolué vers la formation d'un groupe unique immense appelé Pangée par Wegener. Cette évolution a occupé la plus grande partie de la fin du Paléozoïque et du Mésozoïque. A la fin du Crétacé, une forme plus dispersée a commencé à se développer pour fournir l'agencement actuel de deux plaques antipodes, quasi-circulaires séparées par un anneau de plaques quasi-elliptiques et plus irrégulières. Les résultats suggèrent la présence d'un système de convection évoluant lentement dans tout le manteau et qui serait symétrique par rapport à l'axe de rotation de la Terre. L'agencement dominant à la fin du Paléozoïque et au Cénozoïque comprenait des plaques avec des dimensions de 60 à 120° dans lesquelles les mouvements de convection peuvent se décrire en termes d'harmoniques sphériques de troisième ordre. Durant le Mésozoïque et le Paléozoïque supérieur, la dimension des plaques était de l'ordre de 90 à 180° et les paramètres physiques qui décrivent la convection étaient probablement dominés par des termes de deuxième ordre. [Traduit par le journal]