originater

贡献者:

何星辰, 田冬冬

最近更新日期:

2025-10-16


官方文档:

originater

简介:

将海山与最近的热点点源关联起来

originatertable (或标准输入)中读取 (longitude, latitude, height, radius, crustal_age) 数据记录, 并使用给定的绝对板块运动(APM)阶段或整体重建旋转文件,以及热点位置列表, 来确定每个海山最可能的起源(热点)。它通过计算随时间变化的流线, 并找出与所有热点的最近接点来实现这一点 [Wessel, 1999]。 输出包含输入记录,并为每个最近的 n_hs 个热点附加四个额外字段: 热点 ID(例如 HWI)、最近流线段的阶段 ID、海山的伪年龄, 以及与热点的最近距离(单位 km)。参见选项 -: 了解如何读取 (latitude, longitude, height, radius, crustal_age) 格式的文件。

语法

gmt originater [ table ] -Erot_file|ID1-ID2|lon/lat/angle[+i] -Fhs_file[+d] [ -Dd_km ] [ -L[l|t|w| L|T|W] ] [ -Nupper_age ] [ -Qr/t ] [ -S[n_hs] ] [ -T ] [ -V[level] ] [ -Wmaxdist ] [ -Z ] [ -bibinary ] [ -dinodata[+ccol] ] [ -eregexp ] [ -hheaders ] [ -iflags ] [ -qflags ] [ -sflags ] [ -:[i|o] ] [ --PAR=value ]

必需参数

table

一个或多个ASCII或二进制表数据。若不提供表数据,则会从标准输入中读取。

-Erot_file|ID1-ID2|lon/lat/angle[+i]

可通过以下三种方式之一指定旋转参数:

  • 提供一个包含旋转参数的文件。该文件必须为每个旋转包含一条记录, 每条记录的格式如下:

    lon lat tstart [tstop] angle [ khat a b c d e f g df ]

    其中 tstarttstop 以百万年(Myr)为单位,lon lat angle 均以度为单位。 tstarttstop 分别为阶段的起始与结束年龄。 若记录中未提供 tstop,则表示为一次总重建旋转,此时 tstop 默认设为 0, 且文件中其他记录也不应指定 tstop。 若旋转的协方差矩阵 C 可用,则必须按照括号中列出的九个可选项提供: 此处 C = (g/khat)*[ a b d; b c e; d e f ], 即 C 由三个行向量组成。 若拟合旋转的自由度 (df) 为 0 或未给出,则默认设置为 10000。 文件中空行以及以 # 开头的记录将被忽略。

  • 提供由两个板块 ID 组成的文件名(以连字符连接,例如 PAC-MBL), 程序将从 GPlates 旋转数据库中提取相应的旋转参数。 若未找到对应旋转,将返回错误。

  • 直接指定 lon/lat/angle,即旋转极的经度、纬度与旋转角度(均以度为单位), 用于单一的总重建旋转。

    无论采用哪种方式,都可以在参数后附加 +i, 表示希望对旋转进行反转(invert rotation)。

-Fhs_file[+d]

指定包含热点位置的文件。 该文件必须为每个热点包含一条记录,每条记录的格式如下:

lon lat hs_abbrev hs_id r t_off t_on create fit plot name

例如,夏威夷的记录可能为:

205 20 HWI 1 25 0 90 Y Y Y Hawaii

大多数应用仅需前四列,即最小热点信息记录。 - hs_abbrev 为最长 3 个字符的热点缩写; - hs_id 为 1–32 的整数; - r 为热点位置不确定性(单位 km); - t_offt_on 表示热点的活动时间范围; - createfitplot 为 Y/N,分别表示是否参与 ID 网格计算、是否用于旋转拟合、是否用于绘图; - name 为最长 32 字符的热点名称。

空行与以 # 开头的记录将被忽略。

若附加 +d,则会查找名为 hs_abbrev_drift.txt 的热点漂移表, 文件可位于当前目录、hs_file 所在目录或 GMT_DATADIR 指定路径中。 若找到该文件,则会按时间插值得到热点随时间的位置 [默认固定]。

可选选项

-Dd_km

设置流线采样间隔(单位 km)[默认 5]。

-L[l|t|w| L|T|W]

仅输出最近热点的最近接点(忽略 -S)。 选项说明: - -Lt → (time, dist, z) [默认] - -Lw → (omega, dist, z) - -Ll → (lon, lat, time, dist, z)

dist 默认单位为 km;若使用大写修饰符 TWL,则 dist 单位为球面度。

-Nupper_age

设置延伸到最老阶段的最大时间 [默认不延伸]。

-Qr/t

输入文件仅包含 (x, y, z) 时,指定常数 rt 值以补充每条记录。

-S[n_hs]

设置需报告的最近热点数量 [默认 1]。

-T

截断超过 -N 指定上限年龄的海山年龄 [默认不截断]。

-V[level] (more …)

设置 verbose 等级 [w]

-Wmaxdist

仅报告流线与任意热点最近距离小于 maxdist 的海山 [默认报告所有海山]。

-Z

在输出记录中使用热点编号而非名称标签。

-bi[ncols][type][w][+l|b] (more …)

设置二进制输入数据的格式

-dinodata (more …)

将输入数据中值为 nodata 的列替换为 NaN

-e[~]“pattern” | -e[~]/regexp/[i] (more …)

筛选或剔除匹配指定模式的数据记录

-h[i|o][n][+c][+d][+msegheader][+rremark][+ttitle] (more …)

跳过或生成指定数目的头段记录

-icols[+l][+sscale][+ooffset][,][,t[word]] (more …)

设置输入数据列及简单变换(0表示第一列,t 表示文本列)

-q[i|o][~]rows[+ccol][+a|f|s] (more …)

筛选输入或输出的行或数据范围

-s[cols][+a|+r] (more …)

设置 NaN 记录的处理方式

-:[i|o] (more …)

交换输入或输出中的第一和第二列

-^-

显示简短的帮助信息,包括模块简介和基本语法信息(Windows下只能使用 -

-++

显示帮助信息,包括模块简介、基本语法以及模块特有选项的说明

-? 或无参数

显示完整的帮助信息,包括模块简介、基本语法以及所有选项的说明

--PAR=value

临时修改GMT参数的值,可重复多次使用。参数列表见 配置参数

示例

若要根据文件 seamounts.txt 中的 (x, y, z, r, tc) 点, 使用 DC85.txt 欧拉极文件与 pac_hs.txt 热点列表, 求每个海山最可能的两个热点来源,可运行:

gmt originater seamounts.txt -S2 -EDC85.txt -Fpac_hs.txt > origins.txt

若要根据海山位置、观测年龄和旋转模型计算预测年龄与到最近热点的距离,可运行:

  echo "1.55 -8.43 52.3" | gmt originater -FONeill_2005_hotspots.txt \
-EOMS2005_APM_fixed.txt -Q1/120 -Lt

其中 52.3 Ma 为观测年龄。输出为:70 -95.486 52.3。若使用移动热点模型,命令为:

  echo "1.55 -8.43 52.3" | gmt originater -FONeill_2005_hotspots.txt+d \
-EOMS2005_APM_smooth.txt -Q1/120 -Lt

输出为:80 -213.135 52.3负距离表示最近接点位于热点以东。

备注

GMT 内置 EarthByte 旋转模型 Global_EarthByte_230-0Ma_GK07_AREPS.rot。 若需使用其他旋转文件,可设置环境变量 GPLATES_ROTATIONS 指向该文件。

相关模块

grdrotater, grdspotter, project, mapproject, backtracker, gmtpmodeler, grdpmodeler, grdrotater, hotspotter

参考文献

Wessel, P., 1999, “Hotspotting” tools released, EOS Trans. AGU, 80 (29), p. 319.