川北旺苍-南江地区晚侏罗世古地磁学研究与真极移的探讨

本文对四川北部旺苍-南江地区晚侏罗世蓬莱镇组进行了较为详细的岩石磁学和古地磁学研究．逐步热退磁揭示出蓬莱镇组岩石所携带的剩磁由两个分量组成,其中低温组分（次生剩磁）的解阻温度低于420℃;高温组分（特征分量）可通过褶皱及倒转检验,由此求得磁偏角和磁倾角分别为18．4°和29．3°（构造校正后）,95％置信回（α95）为8．5°,对应的古地磁极经纬度分别为236．4°E和66．6°N．基于古地磁结果,并结合已有的地质证据,提出根据古地磁学确定的扬子地块晚侏罗世古纬度偏低的原因可能是由真极移造成的．     

扬子地块中寒武世古地磁新结果

对采自四川北部旺苍-南江地区(32.14°N,106.17°E)中寒武世陡坡寺组12个采点的120块定向标本进行的系统岩石磁学和古地磁学研究表明:紫红色细砂岩的剩磁方向表现为单分量(D=29.3°, I=-19.4°,k=283.7,α₉₅=7.3°),所对应的古地磁极位置(39.5°N,247.3°E,置信椭圆为:dp=4.0°,dm=7.6°)与扬子地块晚二叠世极位置基本重合.红色泥岩的剩磁方向由两个组分携带,其中低温剩磁分量在地理坐标下与现代地磁场方向基本一致;高温剩磁分量(D=129.1°, I=23.6°,k=44.6,α₉₅=7.8°)可通过褶皱检验,对应的古地磁极位置为39.5°S,185.1°E,(置信椭圆为:dp=4.4°,dm=8.3°),我们认为扬子地块在中寒武世处在南半球低纬度地区.     

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。     

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.     

拉萨地块中部晚白垩世火山岩Ar-Ar年代学和古地磁研究结果及其构造意义

为进一步确定拉萨地块白垩纪-古近纪的古地理位置,我们对青藏高原拉萨地块措勤地区林子宗火山岩18个采点进行了古地磁研究.结果表明高温(高场)特征剩磁分量主要为亚铁磁性的磁铁矿所携带,特征剩磁分量在95%置信水平下通过了褶皱检验. 倾斜校正后采点平均的特征剩磁方向为D/I=16.2°/17.7°, α₉₅=5.6°,对应古地磁极位置为63.1°N,224.6°E,A₉₅=5.1°. 另一方面,Ar-Ar年代学结果表明采样剖面的林子宗火山岩形成年龄为~99-93 Ma, 与拉萨地块林周盆地的林子宗群火山岩的形成年龄存在较大差异.由此我们得到晚白垩世拉萨地块中部措勤地区的古纬度为8.5°±6.9°N,与林周盆地古近纪林子宗群典中组和年波组所揭示出的古纬度相当,进一步表明亚洲大陆最南缘的拉萨地块在晚白垩世-古近世期间位于北半球~10°N的低纬度地区.结合最新的特提斯海相地层古地磁结果,晚白垩世-古近世拉萨地块的古地理位置限定了印度与欧亚大陆的初始碰撞时间不晚于60.5 Ma;~93 Ma以来,拉萨地块和单一刚性欧亚大陆之间存在~1900 km的构造缩短.     

剩磁-温度谱与冷却模式

本文解释热剩磁和粘滞剩磁的阻挡过程。较慢冷却伴随较低的阻挡温度。一组同一的磁颗粒,其实验室解阻温度不一定等于其磁化成分的阻挡温度。冷却速率不同,重排剩磁量会不同,两者的关系与磁畴状态有关。距烘烤体不同距离采集磁颗粒分布相同的围岩样品,在一定场合下,根据其剩磁-实验室解阻温度谱所示的重排剩磁量的差别,可讨论冷却速度及模型。本文列举苏格兰某些围岩的不同重排剩磁量,讨论有关问题。     

中国西南思茅地体中部白垩纪古地磁结果及陆内地壳变形特征

对我国西南地区思茅地体中部巍山和五印地区白垩纪地层进行了详细的岩石磁学和古地磁研究,获得了两个地区的高温剩磁分量并通过了褶皱检验.巍山剖面特征剩磁方向为Ds=64.3°,Is=48.5°,k=54.6,α₉₅=4.7°;五印剖面特征剩磁方向为Ds=15.4°,Is=44.8°,k=212.0,α₉₅=4.6°.通过思茅地体磁偏角变化与兰坪-思茅褶皱带构造线迹变化的相关性分析,确定思茅地体内部差异性旋转变形受控于思茅地体弧形构造带的形成和演化.通过青藏高原东南缘走滑断裂带活动年代分析,确定兰坪-思茅褶皱带蜂腰构造部位形成于两期构造事件,早期构造变形与东喜马拉雅构造结北北东向挤压缩进有关,后期构造变形与川滇微地块发生顺时针旋转时南向挤出运动有关.以华南板块稳定区白垩纪古地磁极为参考极,计算得出巍山和五印相对于华南板块分别发生了10.5°±6.0°和3.8°±4.9°的南向运移量.通过选取思茅地体内部构造形态较稳定的巍山和普洱地区白垩纪古地磁极为参考极,计算得出五印相对于巍山和普洱分别发生了3.4°±5.0°和3.1°±5.4°的北向纬向运移,表明五印和和巍山之间自印亚碰撞以来经历了较大规模的北向地壳缩短变形作用.     

安徽休宁地区下震旦統休宁羣砂岩的交变場退磁研究

本文使用交变場退磁方法对安徽休宁地区下震旦统休宁羣砂岩定向标本进行了剩磁稳定性检验,结果表明该岩层的天然剩余磁性基本上是稳定的,并得出它们的平均剩余磁化强度方向D_r=311°,I_r=76°,相应时代的古地极位置λ=90°E,φ=45°N,标本产地在当时所处的古纬度是90°-p=63°。最后,文章肯定了交变場退磁方法对古地磁学研究的重要意义;根据实验结果,对研究地区在早震旦世时的古气候提出了看法。     

含菱铁矿砂岩磁性的初步研究

作为煤田盖层产出的中国内蒙古平庄J₃砂岩,其平均磁化率为60×10^-5（SI）;平均剩磁为5×10^-3A/m.经热退磁后,在磁化率、剩余磁化、等温剩磁曲线、粘滞剩磁及磁组构等方面都发生了明显的变化,出现一系列奇异磁特征.岩石透射光与反射光鉴定、物相热红外分析、差热分析、X射线衍射分析表明,该砂岩的胶结物为弱磁性的菱铁矿,它在逐步热退磁过程中逐渐变为磁铁矿,部分变为赤铁矿.并大致确定,该砂岩胶结物含量近50％.此外,对这种砂岩样品仔细地进行了常规方法的退磁试验,得到其特征剩磁方向,确定其J₃古地磁极位置为198.8°E,84.6°N(α₉₅=4.8,k=94.5).     

河北滦平盆地早白垩世古地磁结果的构造意义

通过河北滦平盆地早白垩世16个采点95块样品的古地磁研究,获得其特征剩磁方向为:D=347.8°, I=50.4°α₉₅=7.1°;相应的极位置为:经度=346.3°E,纬度=76.1°N,dp=6.4°,dm=9.5°,古纬度=31.1°.通过对比华北地块中鄂尔多斯盆地的早白垩世古地磁结果,表明滦平盆地自早白垩世以来相对于鄂尔多斯盆地发生了30.7°±9.8°的逆时针旋转,而纬度方向上没有明显的变化,这一构造旋转可能与区域断裂活动和构造滑脱,以及库拉-太平洋板块自早由垩世以来朝NNW-NWW方向的挤压,与中国东部大陆的碰撞有关.     

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.     

Paleomagnetism of mid-Cretaceous red beds in west-central Kyushu Island, southwest Japan: paleoposition of Cretaceous sedimentary basins along the eastern margin of Asia

A paleomagnetic study was carried out on the mid-Cretaceous sedimentary strata in west-central Kyushu Island, southwest Japan, to elucidate the origin of sedimentary basins along the Asian continental margin in the Cretaceous. We collected paleomagnetic samples from a total of 34 sites of the mid-Cretaceous Goshonoura Group, shallow-marine clastic deposits in west-central Kyushu, and characteristic remanent magnetizations were recognized from 18 horizons of red beds. Thermal demagnetization has revealed that the red beds contain three magnetization components, with low (<240°C), intermediate (240-480°C), and high (480-680°C) unblocking temperatures. The low unblocking temperature component is present-field viscous magnetization, and the intermediate one is interpreted as chemical remanent magnetization carried by maghemite that was presumably formed by post-folding, partial oxidation of detrital magnetite. Rock magnetic and petrographic studies suggest that the high unblocking temperature component resides largely in hematite (martite and pigmentary hematite) and partly in maghemite. Because of the positive fold test, this high temperature component can be regarded as primary, detrital remanent magnetization. The tilt-corrected mean direction of the high temperature component is Dec=65°, Inc=63° with α₉₅=5°, which yields a paleomagnetic pole at 39°N, 186°E and A₉₅=8°. A combination of this pole with those of the Late Cretaceous rocks in southwest Japan defines an apparent polar wander path (APWP), which is featured by a cusp between the Late Cretaceous and the Paleogene. A comparison of this APWP with the coeval paleomagnetic pole from northeast Asia suggests an approximately 50° post-Cretaceous clockwise rotation and 18±8° southward drift with respect to northeast Asia. The southward transport of the Cretaceous basin suggests that the proto-Japanese arc originated north of its present position. We propose that the coast-parallel translation of this landmass was caused by dextral motion of strike-slip faults, which previous geodynamic models interpreted to be sinistral through the Mesozoic. The change in strike-slip motion may have resulted from Mesozoic collision and penetration of exotic terranes, such as the Okhotsk microcontinent, with the northeastern part of Asia.     

On the significance and utilization of secondary magnetizations in red beds

We document three cases of observed Quaternary or much older secondary magnetizations in red beds. A better than usual knowledge about past and present temperature conditions enables us to compare these secondary magnetizations with theoretical relationships between relaxation time and the temperature of acquisition of viscous partial thermo remanent magnetizations (VpTRM's). Arguments can be made for a viscous-thermal origin of the secondary magnetizations in two of the red bed collections, involving Beltian argillites from Montana and Late Precambrian red beds from the Michigan basin. In the third cases, involving Upper Keweenawan sediments from the Upper Peninsula of Michigan, a chemical origin must be assigned to the secondary magnetizations, because thermal and viscous cuases can be ruled out. Stability, blocking-temperature ranges, and discreteness of secondary and characteristics magnetizations are very similar for all three of the red bed collections, so that apparently no magnetic criteria exist to distinguish between partial remagnetizations of thermal or chemical origin in red beds. However, when thermal causes can be documented the theory of VpTRM acquisition offers possibilities for palaeo-heat-flow determinations.     

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.     

海南岛早白垩世红层磁组构和古地磁新结果

海南岛白垩纪红层是迄今产出古地磁结果最多的地层,但古地磁结果难以在海南岛周边古地磁结果和地质限制条件下作出合理解释.为了更好地认识海南岛白垩纪红层古地磁方向的可靠性,我们对采自前人工作地区的14个采点132个样品开展了古地磁和磁组构的综合研究.磁化率各向异性测试显示14个采点样品平均各向异性度为1.018,线理度为1....     

海原地区早白垩世古地磁结果及其构造意义

通过海原地区早白垩世13个采点的古地磁研究，揭示了一组高温特征剩磁分量.在5%置信度下通过倒转检验，采样剖面获得的下白垩统李洼峡组和和尚铺组的磁性地层结果，显示多个正、反极性带，与早白垩世早期的极性特征相似，说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁，其特征剩磁方向为：偏角D=12.7°，倾角I=50.2°，α5=6.3°；相应的极位置为：经度φ=218.0°E，纬度λ=78.2°N，dp=5.7°，dm=8.4°，古纬度ρ=31.0°.通过对比华北地块鄂尔多斯盆地的早白垩世古地磁结果，表明采样地区自早白垩世以来相对于华北鄂尔多斯盆地未发生明显的构造旋转和纬度方向上的位移.这说明海原断裂东南段并未发生大规模的左旋走滑运动，印度-欧亚板块碰撞挤压作用对青藏高原东北部海原地区的影响已经很小.