天山北缘新近系沉积物岩石磁学研究

岩石磁学研究表明, 天山北缘塔西河剖面新近系可划分为湖相沉积型、河流相沉积型和冲积扇沉积型三种类型, 分别对应于剖面的底部(沙湾组和塔西河组中下部)、中部(塔西河组顶部和独山子组中下部)和上部(独山子组顶部和西域组), 其中湖相沉积岩石磁学性质复杂, 除与沉积物物源密切相关外, 还可能受风化作用、原地磁性矿物自生或成岩作用以及生物活动的影响, 天然剩磁强度为10^-3~10^-2 A/m, 主要磁性矿物为磁铁矿, 高矫顽力磁性矿物可能为针铁矿. 磁性矿物颗粒由假单畴和单畴(PSD+SD)或单畴和超顺磁混合组成(SD+SP); 河流相沉积天然剩磁强度为10^-2~10^-1 A/m, 主要磁性矿物为磁铁矿和赤铁矿, 磁性矿物颗粒为假单畴(PSD), 450~580℃可获得稳定的特征剩磁方向, 特征剩磁载磁矿物为磁铁矿; 冲积扇沉积天然剩磁强度介于湖相和河流相沉积之间, 主要磁性矿物也为磁铁矿和赤铁矿, 580~680℃获得稳定特征剩磁方向, 特征剩磁载磁矿物为赤铁矿, 磁性矿物颗粒为假单畴(PSD).     

许家窑泥河湾沉积物的岩石磁学性质

对许家窑泥河湾河湖相沉积物开展的一系列岩石磁学实验结果显示: 磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿为主要的载磁矿物; 低温磁化率和低温剩磁测量是查明磁铁矿、磁赤铁矿化及超顺磁颗粒存在的非常有效的手段; 尽管在局部深度上部分磁铁矿可能经历了低温氧化, 但SD/MD磁铁矿颗粒的大量存在仍是沉积物磁化率增强的主要原因之一; SD/MD磁铁矿和赤铁矿为碎屑成因, 由二者为主要磁性载体的特征剩磁(ChRM)反映了沉积物形成时的原始磁场, 而磁赤铁矿则可能代表了叠加于原生剩磁上后生的化学成分.     

秦岭丹凤群蛇绿岩古地磁学再研究

本文是对秦岭丹凤县桃花铺郭家沟剖面和商县三十里铺剖面丹凤群蛇绿岩标本的古地磁学研究结果.逐步热退磁和剩磁方向主分量分析表明,60％以上的标本含有可明显区分的3个剩磁组分.另外的约30％-40％的标本,尽管它们具有很高的天然剩磁强度,在150-200℃时,其剩磁强度即衰减50％以上,且显示出不稳定的方向.两种不同的磁性表现与不同的岩石组成和结构有关,特别是与岩石的结晶程度有关.经对3个剩磁组分成因的分析及与变质变形关系的研究,表明高温剩磁组分是原生.由高温剩磁组分得到丹凤群古地磁极位置为43.0°N,274.5°E,古纬度值为12.0°S.比较丹凤群的古地磁极位置和华北扬子块体古地磁极移曲线,发现它们之间存在显著差异,这表明丹凤群在古生代不从属于华北或扬子块体,而是一个独立的地体,很可能是秦岭古洋壳的残片,从而给丹凤群蛇绿岩赋予新的大地构造含义.     

四川旺苍地区中三叠世雷口坡组重磁化机理初步研究

对四川北部旺苍地区中三叠世雷口坡组进行了古地磁学和岩石磁学研究,结果表明,主要载磁矿物为多畴磁铁矿和磁赤铁矿,所携带的特征剩磁在地理坐标下与近代地磁场方向接近,可能是由于后期白云岩化作用和热粘滞剩磁引起的重磁化所致.     

沉积剩磁的稳定性问题

红色碎屑沉积岩和灰岩作为古地磁研究的重要对象,其剩磁稳定性是获得可靠数据的基础,本文对红色碎屑沉积岩和灰岩中载磁矿物的来源及其成岩环境对沉积剩磁稳定性的影响进行了初步研究,提出在进行古地磁学研究时,在选择稳定的构造环境的同时,还应注意岩石的生成环境。     

同时考虑退磁和剩磁的有限体积法正演模拟

为分析同时考虑退磁和剩磁对磁测数据解释的影响,探讨了利用有限体积法求静磁场数值解的方法.从静磁场中的麦克斯韦方程出发,导出了有限体积法控制方程的离散表达式,对边界条件近似处理后求解方程组得到磁异常.通过与退磁改正计算结果对比,验证了方法的正确性,并分析得到忽略剩磁的相对误差与科尼斯布格比（Q）相关;利用有限体积法计算长方体模型在无地磁场情况下的磁异常和内部磁化强度,从数值模拟上说明剩磁也需要进行退磁改正,并表明退磁作用对剩磁的影响不仅与磁化率相关,而且与剩磁的方向和磁性体的形态相关;组合模型的计算结果对比表明,退磁作用对剩磁的影响还会因为临近强磁性体的作用发生改变.在青海灶火河西工区的应用说明,开展同时考虑退磁和剩磁的解释方法对准确识别强磁性岩体具有实用价值.     

磁铁矿的低温磁学性质研究进展

磁铁矿(Fe3O4)是自然界沉积物和岩石天然剩磁的最主要载磁矿物.本文主要评述低温条件下(2\|300K)磁铁矿的晶体结构特征、Verwey相变以及磁晶各向异性等,重点介绍了两种重要的剩磁随温度变化曲线.最后简单地介绍磁铁矿的低温磁学研究在地学中的应用以及氧化和超顺磁效应对低温磁学性质的影响.     

豫北早古生代灰岩的岩石磁学研究

对一些可分离出岩石形成时原生剩磁的样品进行深入的岩石磁学研究,发现天然剩磁的特征通常取决于磁铁矿的颗粒度(或单、多磁畴状态),单、多磁畴磁铁矿的含量不同,导致了中温与高温剩磁分量不同程度的叠加,也就造成了不同磁分量分离难易程度的不同     

等温剩磁各向异性及其在磁倾角校正中的应用

等温剩磁各向异性是一种新的磁组构研究方法 .与非滞后剩磁各向异性的参数一样 ,等温剩磁各向异性的参数直接与岩石中的携磁矿物颗粒形状有关 ,它直接反映了岩石形成与压实作用下携磁矿物的变形和变位 .利用等温剩磁各向异性技术 ,有可能对磁倾角偏低进行有效的校正 .本文介绍了等温剩磁各向异性及其在磁倾角校正中的应用 ,并以塔里木盆地库车拗陷的苏维依组红色砂岩的实验为实例 ,获得磁倾角校正值 ,与理想的欧亚板块磁倾角值十分吻合     

岩石剩余磁化强度的应力效应

为模拟构造应力对岩石剩余磁化强度的影响,本研究对六种不同类型的44块岩样进行了应力实验,发现岩石天然剩磁随应力的变化规律比迄今所估计的要复杂得多.作者指出,这些变化可归属于三种类型:在弱不可逆的Ⅰ型效应中,剩磁随应力呈现规则的减小,应力解除后剩磁部分恢复;而在强不可逆的Ⅱ型效应中,应力去除后剩磁大部不恢复;在Ⅲ型效应中,剩磁随应力呈极不规律的变化.进一步的岩石磁学分析表明,不同应力效应的重要原因,在于天然剩磁中的粘滞剩磁的比例不同,微观上取决于磁性矿物成分及其磁畴状态等因素.因此,不能用单一的岩石压磁模式来解释地震压磁效应,须考虑各震源区的不同岩石组成.      

中中新世秦安黄土-古土壤序列磁性增强机制及其环境意义

中中新世黄土高原风尘堆积序列磁化率显著增高,在区域内已成为地层对比标志,然而其磁性增强机制依然不清楚.本文对秦安地区QA-I剖面约14～17.1 Ma期间的黄土-古土壤样品进行了系统的环境磁学、岩石磁学(热磁性质、磁滞性质、非磁滞剩磁与饱和等温剩磁比值χ_ARM/SIRM等)和色度指标分析.结果表明,QA-I剖面黄土-古土壤序列样品中磁性矿物为准单畴(PSD)磁铁矿、超顺磁/单畴(SP/SD)磁赤铁矿和赤铁矿,古土壤中细粒磁赤铁矿含量高于上下相邻黄土层.CBD(Citrate-Bicarbonate-Dithionite)处理方法显示,中中新世风尘序列中碎屑成因的PSD磁铁矿含量变化不大,约14.5～16.0 Ma期间成壤成因SP/SD磁赤铁矿含量的增多,是导致该时期风尘堆积序列磁化率增强的主要原因;这与该时期较低的土壤发育程度并不一致,表明CBD处理方法虽然可有效获取成壤成因SP/SD磁赤铁矿信息,却无法区分其为当地还是源区成壤成因.低温磁学研究表明,QA-I剖面约14.5～16.0 Ma期间SP/SD磁赤铁矿可能为碎屑磁铁矿颗粒的风化外壳,其含量高低变化与风尘样...     

Gauss-Matuyama极性转换期间地球磁场方向和强度变化特征

粒度分析和风化强度研究表明 ,黄土高原渭南阳郭剖面黄土层L33沉积期间成壤化作用相对较弱 .在此基础上 ,为研究极性转换期间地球磁场变化特征 ,本文对黄土层L33进行了详细的岩石磁学和古地磁学研究 ,其结果表明黄土层L33的主要载磁矿物为磁铁矿和磁赤铁矿 ,并以沉积剩磁为主 ;由逐步热退磁确定的特征剩磁 （ChRM ）揭示了G M（Gauss Matuyama）极性转换过程的持续时间为 9 43± 0 64ka;在G M极性转换之前 ,地球磁场曾发生过持续时间为 2 2± 0 1 3ka的短极性漂移事件 ;相对强度研究表明 ,G M极性转换期间地球磁场强度减弱 .     

基于区域重磁解释的南黄海及邻区地质结构构造

通过对南黄海及邻区已有高精度区域重磁资料整理,形成32°-38°N、118°-127°E的1/100万基础数据,结合已有钻井和地震剖面成果进行重磁综合反演与解释,给出了南黄海及邻区主要三级构造区划、断裂发育、古生界地层深度和厚度,以及主要盆地范围及次级凹陷分布,为南黄海前第三系油气前景评价提供了参考依据。     

塔里木盆地中生代古地磁研究及构造意义

采用主成分分析方法、线性谱法和LINFIND方法，分离了塔里木盆地中生代岩石的多磁成分，并采用岩石磁学和褶皱检验等方法研究了剩磁稳定性．对于塔里木盆地三叠系、侏罗系的岩石其携磁矿物以磁铁矿为主，具有两组次生磁性成分和一组原生剩磁成分；原生剩磁成分的解阻温度为550℃，而两组次生成分的解阻温度分别为175－250℃和300一375℃，可能为生物剩磁和次生氧化形成的剩磁．白垩纪岩石的携磁矿物以亦铁矿为主，同样具有两组次生剩磁和一组原生剩磁；两组次生剩磁分别为现代地磁场的粘滞剩磁和岩石变形过程中形成的构造剩磁．塔里木盆地中生代早期极移不明显，处于一个相对平静时期；侏罗纪至白垩纪盆地则主要表现有一定规模的南移，伴有顺时针旋转运动。盆地白垩纪的古纬度与现在纬度相比，仍存在17°－20°左右的纬度等，这一纬度差是通过白垩纪以后塔里木板块的北向漂移和板块北部造山带的压缩及边界的大型走滑作用来缩小；另外，压实作用也可能是由垩纪磁倾角变低的一个原因。     

岩石磁组构对剩磁稳定性的制约探讨:以印支地块中生代碎屑岩和拉萨林周盆地设兴组红层为例

岩石磁组构因能提供磁性矿物晶体形状、排列方式等赋存信息而被广泛应用于判别岩石剩磁是否受到了后期构造应力的显著影响;但常规岩石磁化率各向异性(AMS)是否能够准确限定岩石剩磁的稳定性,目前尚无深入探讨.本文以印支地块Nakhon Thai盆地中生代Nam Phong、Phu Kradung和Phra Wihan组三套碎屑岩样品及拉萨地块林周盆地设兴组红层样品为例,通过岩石磁化率组构和剩磁组构的对比分析发现,尽管Nam Phong组绝大多数样品和Phu Kradung组全部样品的AMS组构显示其具有铅笔状至强劈理过渡型构造变形组构特征,但高场等温剩磁各向异性(hf-AIR)显示其高矫顽力赤铁矿所携带的特征剩磁组构仍具有典型沉积组构特征,表明其以赤铁矿为主的载磁矿物未遭受后期构造应力的显著影响,仍然能够准确记录岩石形成时期的古地球磁场方向.另一方面发现有且仅有剩磁组构才是判别碎屑沉积岩特征剩磁是否遭受了后期构造应力影响的充分必要条件.也就是说,如果岩石剩磁组构(如以赤铁矿为主要载磁矿物的岩石hf-AIR组构)指示其原始沉积组构已被构造组构显著叠加或取代,则必然说明该岩石剩磁方向已受到构造应力...     

基于剩磁各向异性方法对华北下三叠统红层磁倾角浅化效应的研究

本文报道利用岩石剩磁组构对华北下三叠统红层进行磁倾角浅化效应的进一步识别与校正研究结果.首先,采用45°等温剩磁各向异性方法,即通过沿与样品原始水平面(即层面)呈45°夹角方向施加磁化场获得等温剩磁,并进行逐步热退磁,获得平行于层面和垂直于层面的等温剩磁分量随外加磁场和热退磁温度的变化趋势,计算获得浅化因子f=0.70.其次,应用高场等温剩磁各向异性方法,结合峰值为100 mT的交变退磁和120℃热退磁处理,分离获得碎屑赤铁矿对剩磁各向异性的贡献;由直接测量获得的单颗粒碎屑赤铁矿的各向异性度(a=1.35),计算获得f=0.59.该结果与前人对刘家沟组红层进行E/I法磁倾角浅化校正的结果(f=0.60)具有很好的一致性;表明华北下三叠统刘家沟组红层磁倾角浅化效应显著,其浅化因子为f=0.59;高场等温剩磁各向异性方法是红层磁倾角浅化校正的最有效方法.同时,如果有足够的独立样品数,且特征剩磁来自于单一剖面或有证据表明多条采样剖面之间未发生显著的相对运动,E/I法对红层磁倾角浅化因子的估计也是可信的.     

西菲律宾海沉积物200ka以来的地球磁场相对强度记录及其年代学意义

对西菲律宾海本哈姆高原的Ph05重力柱样沉积物进行了系统的岩石磁学和古地磁研究,结果表明载磁矿物主要为准单畴磁铁矿,磁性矿物的含量变化不大,表明该孔适合于古地磁场相对强度（RPI）重建．应用磁化率、非磁滞剩磁（ARM）和饱和等温剩磁（SIRM）归一化天然剩磁,从而得到RPI．为了进一步确定由3种方法得到的RPI的可靠性,运用P-T方法和交叉谱分析进行检验,发现应用ARM归一化得到的RPI与相关的气候参数相关性最小,因此认为应用ARM作为归一化参数得到的RPI最为可靠．基于RPI建立的年代模型与基于AMS^14 C测年数据以及通过有孔虫氧同位素曲线而建立的年代模型较为一致．文中得到的过去200ka以来的RPI与全球其他地区得到的相应曲线非常相似,其强度低值可以和Sint-200的谷值相对应,这种相似性证实了地球磁场强度变化的全球一致性．     

非磁滞剩磁(ARM)及其在地学中的应用

非磁滞剩磁(ARM)是实验室中人为产生的剩磁之一,其获得过程是在一个幅度逐渐降低的交变场中,同时叠加上一个很小的直流场所获得的剩磁.非磁滞剩磁作为岩石磁学重要的剩磁参数之一,已广泛地应用于古气候环境演化及古磁场相对强度变化的研究中.同其他岩石磁学参数相似,非磁滞剩磁具有较为复杂的性质并受多种因素影响.因此,正确认识非磁滞剩磁的性质对于解决复杂的地学问题至关重要.本文从物理基础出发,系统地论述了非磁滞剩磁的特征及其主要的影响因素(包括颗粒的粒径、磁相互作用、交变退磁场幅值的衰减率等),并对比了其与热剩磁(TRM)之间的异同.最后,简要介绍了非磁滞剩磁在相对古强度和海陆古气候变化中的应用.     

磁组构研究现状

磁组构技术作为一种快速、经济和无损性方法测量岩石组构方法,已被广泛用于地质和古今环境研究。随着测试仪器和磁学理论的不断完善,除磁化率各向异性（ＡＭＳ）测量外,近几年非磁滞剩磁各向异性（ＡＡＲ）和等温剩磁的各向异性（ＡＩＲ）的研究较多。同时随着扫描电镜等非磁方法研究和岩石磁性参数测量相结合,人们认识到磁性矿物组成对磁各向异性的重要控制作用。岩石应变磁组构测量在过去几年得到较大发展。岩浆岩的研究主要信     

扬子地块奥陶系碳酸盐岩重磁化机制探讨

碳酸盐岩是记录古地磁场信息的重要载体,然而,广泛存在的重磁化现象制约了碳酸盐岩在古地磁研究中的应用,其重磁化机制亟待解决.本文对采自贵州羊蹬地区的319块奥陶系碳酸盐岩定向样品作了详细的古地磁学和岩石磁学研究,其结果表明,94%样品(A类)记录了单一剩磁分量A,其解阻温度低于450℃;在地理坐标系下的平均方向为Dg/Ig=3.1°/48.1°(α₉₅=2.9°),对应的古地磁极(87.0°N,2.8°E,A₉₅=3.0°)与扬子地块古近纪-第四纪的古地磁极重合.6%样品(B类)记录了两个磁化分量,其高温分量(450℃~585℃)与A分量显著不同,但明显远离扬子块体早古生代古地磁极;低温分量(< 450℃)与A分量类似.说明羊蹬剖面奥陶系碳酸盐岩记录了两期重磁化.A分量和B低温分量的主要载磁矿物为磁黄铁矿(胶黄铁矿),B高温分量的主要载磁矿物为磁铁矿.这些磁性矿物都是成岩后的次生矿物.其中,解阻温度高于450℃的磁铁矿可能受晚燕山期造山运动影响生成;磁黄铁矿(胶黄铁矿)等矿物可能与印度板块与欧亚大陆碰撞引起的喜马拉雅造山运动所产生的流体作用有关,以后一期重磁化为主.新生代早期青藏高原隆升产生的流体在流经东南缘的碳酸盐岩等沉积岩层时,与原岩发生相互作用,使磁黄铁矿、胶黄铁矿、磁铁矿等磁性矿物生长并获得化学剩磁,造成了广泛重磁化.