古地磁気学と岩石磁気学の基礎

恐竜の画像旧式の古地磁気解析プログラム

このページでは， MS-DOS 時代の生きる化石である筆者が，古地磁気データを解析する C 言語による旧式のプログラムを紹介します．最近の GUI (Graphical User Interface) によるアプリケーションと異なり，ユーザは Linux システムの端末からコマンドを入力する必要があります．プログラムは２シリーズあります．

第１のシリーズのプログラムは下図のように Wessel et al. (2019) の Generic Mapping Tools 6 の classic mode をシステム・コールすることでポストスクリプトの図を描きます．GMT 6 の classic mode は GMT 5 と完全な互換性があります．そのため，プログラムは GMT 6 か GMT 5 がインストールされた Linux システムのみで動きます．コマンドが入力されると，プログラムは必要な計算を実行し， GMT 6 (GMT 5) を使用してポストスクリプトの図を作成します．そして，ポストスクリプト・ヴュワーの Evince が結果の図を表示します．

第２のシリーズのプログラムは計算のみを行い， GMT のツールは使用しません．よって，プログラムは多くの Linux システムの端末上で動くと思われます．

古地磁気解析プログラムの例．Linuxのターミナルからコマンドを入力することで動きます．

プログラムの概要

GMT 6 (GMT 5) を使用する第１シリーズのプログラム

GMT 6 (GMT 5) を使用して図を描く第１シリーズの８つのプログラムのうち，５つは古地磁気データの解析を，２つは統計的検定を，１つは円近似を実行します．

  1. "pdemag": 段階消磁の結果から残留磁化方向を決定する試料レベルの解析．
  2. "pdirec": 平均古地磁気方向と VGP を決定するサイトレベルの解析（上図）．
  3. "pstat": 古地磁気方向の総平均と古地磁気極を決定するグループレベルの解析．
  4. "psvar": 連続溶岩層序のグループレベルの解析．
  5. "pinte": テリエ法による古地磁気強度の実験結果の解析．
  6. "histo": １つのデータセットに対する分布の検定．
  7. "histo2": ２つのデータセットに対する分布の検定．
  8. "pcirc": ２次元 X-Y データの円近似（Taubin の代数学的方法）．

第１シリーズ・プログラムのシステム環境

プログラムは ”Ubuntu 20.04.2” で動いていますが，システムには ”GMT 6.0.0”， ”evince 3.36.7”， ”gcc 9.3.0” がインストールされています．他の Linux 環境での互換性については分かりませんが， "GMT 6" (または "GMT 5") と "evince" がインストールされていれば動くと思われます．

ここでは， C ソースのみが提供され，それらは gcc によるコンパイルが必要です．プログラムは，ログイン・シェルとして TC シェル "tcsh" が使われているターミナルで動いていますが，他のシェルもおそらく可能と思われます．これらのプログラムの使用は自己責任でお願いします．但し，現在まで使用時にいかなる問題も発生していません．それでも， UNIX コマンドの最小レベルの知識は必要です．例えば，プログラムが万一フリーズし，"Ctrl+C" も無効な場合の，"ps" や "kill" コマンド等です．

インストール

"pmagm301.tar.gz" (→ダウンロード) を適当なディレクトリに置き，次のように入力して解凍します． 

        tar xvfz pmagm301.tar.gz
ディレクトリ "pmagm301" が作成されるので，そのディレクトリへ入ります． 
        cd pmagm301
そして，次のコマンドでソースファイルをコンパイルします． 
        make

実行可能なファイル（プログラム）がディレクトリ "pmagm301/bin" に作成されています．それらを， "/usr/local/bin" 等の通常のバイナリ・ディレクトリにコピーします．ソース・ディレクトリのそれぞれには，テスト用のデータファイルがあります（ディレクトリ "pmagm301/psvar-src" には "t-iceland.d" など）．プログラム使用の前に，使用方法が記述されている "MEMOS_PMAGM301.pdf" を読んでください．

注意：

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GMT を使用しない第２シリーズのプログラム

第２シリーズの７個のプログラムは以下の通りです．

  1. "tmean": ２つのスカラー・データが共通の平均を有するかの検定．
  2. "tmeandir": 単位ベクトルの２つ又は複数のグループが共通の平均方向を有するかの検定．
  3. "pcalc": 簡単な古地磁気計算機（IGRF と円近似を含む）．
  4. "igrf": IGRF-13 を利用した主磁場成分の n=m=10 まで含めた計算．
  5. "sunpmag": サンコンパスによるコアのオリエンテーション（夏原製オリエンテーター用）．
  6. "sp2m": スピナー・データファイルの変換（夏原製 SPIN2 新ファイル "*.txt"）．
  7. "_sp2m": スピナー・データファイルの変換（夏原製 SPIN2 旧ファイル "_*.txt"）．

第２シリーズ・プログラムのシステム環境

プログラムは ”Ubuntu 20.04.2” で動いてますが，システムには ”gcc 9.3.0” がインストールされています．第２シリーズのプログラムは，最近のヴァージョンの "gcc" がインストールされていれば，他の Linux 環境でも動くと思われます．

ここでは， C ソースのみが提供され，それらは gcc によるコンパイルが必要です．プログラムは，ログイン・シェルとして TC シェル "tcsh" が使われているターミナルで動いていますが，他のシェルもおそらく可能と思われます．これらのプログラムの使用は自己責任でお願いします．但し，現在まで使用時にいかなる問題も発生していません．それでも， UNIX コマンドの最小レベルの知識は必要です．例えば，プログラムが万一フリーズし，"Ctrl+C" も無効な場合の， "ps" や "kill" コマンド等です．

インストール

"pmagt4.tar.gz" (→ダウンロード) を適当なディレクトリに置き，次のように入力して解凍します． 

        tar xvfz pmagt4.tar.gz
ディレクトリ "pmagt4" が作成されるので，そのディレクトリへ入ります． 
        cd pmagt4
そして，次のコマンドでソースファイルをコンパイルします． 
        make

実行可能なファイル（プログラム）がディレクトリ "pmagt4/bin" に作成されています．それらを， "/usr/local/bin" 等の通常のバイナリ・ディレクトリにコピーします． ”pmagt4/tmean-src” などのソース・ディレクトリには，テスト用のデータファイルが含まれており，それらの多くは ”t-*.d” というファイル名です．プログラム使用の前に，使用方法が記述されている "MEMOS_PMAGT4.pdf" を読んでください．

参考文献：

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