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。     

Sudetes(波兰)上石炭纪火山岩的古地磁研究

在Sudetes的11个采点采取了上石炭纪和二迭纪的火山岩标本(平均采点座标50.8°N,16.3°E)。这些标本的热退磁结果表明了几种磁性组分。在其中一个采点,所有的高温组分都是反向的。对这一结果的解释说明最初的,原始磁化可能是在上石炭纪岩层未发生倾     

华南和华北断块的地极移动曲线

为了研究中国和亚洲大陆的演化史,作者根据近几年的古地磁测量数据,初步编制了华南和华北断块的地极移动曲线。作者在山东、山西、辽宁和河北蓟县(属华北断块),浙江、贵州、云南和湖北(属华南断块),共布设430个采样点,采集3010块独立定向的标本。标本的剩余磁性是在低温(超导)磁力仪和旋转磁力仪上测量的,所有标本都经过热退磁或交变退磁处理。实验的主要结果归纳于表1(部分标本的原生剩磁     

大洋中脊玄武岩磁性特征

大洋中脊玄武岩磁性研究是了解洋脊磁异常机理和洋壳圈层结构等基础科学问题的重要手段,但由于深海样品采集难度较大,岩浆后期氧化和热液蚀变如何改变岩石磁性至今仍然是研究的瓶颈.本文从磁性矿物类型、岩石磁性能和磁性颗粒特征等方面概述了大洋中脊玄武岩的岩石磁性特征,其主要的磁性矿物是钛磁铁矿,平均居里温度274℃,具有较高的Q比.这表明在磁法勘探正演与资料解释过程中,不能忽视岩石剩余磁化和感应磁化的共同作用,通过重点对比分析超慢速扩张西南印度洋中脊的玄武岩磁性特征,认为该区的岩石磁性研究将为磁法勘探提供约束务件,同时有望基于岩石磁性研究,在热液蚀变过程定量化研究,与超慢速扩张洋中脊下地壳演化模型等研究方面取得突破.     

溧阳震区岩石磁性的温度和应力效应

本文测试了溧阳地震(M_s=6.0,1979.7.9)震中附近钻井中的岩石在不同温度下磁化率和天然剩余磁化强度随应力的变化。结果表明:1.岩样磁化率为(4-30)×4π×10~4,天然剩余磁化强度为(30-3000)mAm~(-1),居里温度均在580℃左右;2.室温下磁化率的应力灵敏度为(0.4-1.1)×10~(-3)(MPa)~(-1),与其他一些地区同类岩石相比偏低;磁化率应力灵敏度随温度增加,到某一峰值后下降,在邻近居里点处趋于零;3.天然剩余磁化强度的应力灵敏度为(0.2-2.3)×10~(-3)(MPa)~(-1)。分析表明,岩石压磁特性与磁性矿物的磁畴状态有关。 根据实验结果估算的由压磁效应引起的震磁异常仅有1nT的量级,由此推测,该地震前,在溧阳地磁台观测到的近10nT的磁异常很可能主要不是由压磁效应引起的。     

欧洲地学断面中意大利北部的地球物理数据

在热那亚和蓬特雷莫利向北的利古里亚海岸到伦巴第南阿尔卑斯地区之间的磁法、重力测量和地震反射数据已经获得.数据和解释提供了地表到磁性基底的几何形状、深度和它们(地表地壳)的性质.根据这些因素,我们做出南阿尔卑斯—波河盆地—北亚平宁体系的构造轮廓.通过对布格异常进行滤波,重力测量数据显示了与“米兰高地”有关的剩余异常和一条在南阿尔卑斯和北阿尔卑斯边缘上的转换构造带.磁场数据显示出存在高磁化率的下层(次地层)和一些具有不同性质和起源的磁性体.这些磁性体可能来源J于在南阿尔卑斯和北亚平宁下的一些蛇绿岩、火成岩和在结构上遭到破坏的基底板块. 地震反射数据提供了沉积层顺序的构造证据,把地震、钻孔和地表地质资料相结合,得出了构造的几何形状和这个地区的地层年代演化.研究地区包括了一条前陆的刚性条带和两个造山带,此区具有第三纪压性构造,把中部地区上推到北部和南部.中部地区是受二迭纪延伸性地壳构造和火山造山运动的影响.在三迭纪一侏罗纪时地壳上隆,在中生代由于共生的沉积层断裂而移位.从第三纪开始,这个地区逐渐下沉.断裂带有如下特点:大规模的早第三纪一晚第三纪上冲,影响到前中生代的墓底.在亚平宁一侧,由于各地厚的蛇绿岩体的出现,使得这个地区的全貌变得更为复杂.     

磁各向异性条件下的磁法勘探正问题及其解法

本文利用磁化率张量k、导磁率张量μ和剩余磁化强度J_r的概念表征磁性体的各向异性,给出了磁法勘探正问题在磁各向异性条件下的数学提法,即总磁位U应由下列的偏微分方程和定解条件确定: 其中,A₁⁺是磁性体Q₁的边界面,S₁^-和S_大分别是无磁性空间Q₀的内外边界面,n为各区域封闭界面上一点的外法线向量,ρ_r是剩余磁荷密度,U₀是地磁场的磁位。 然后,又给出了应用有限元法解上述正问题的计算公式（二度）和实例。     

杭州城区土壤的磁性与磁性矿物学及其环境意义

对杭州城区四个不同功能区块土壤进行了系统的环境磁学测定,结果表明城市土壤的磁化率平均值为128×10^-8m³·kg^-1,频率磁化率平均值3.6%(样品数=182),城市土壤呈现明显的磁性增强. 城市土壤的磁化率与频率磁化率呈极显著指数负相关,表明城市土壤磁性增强明显区别于自然成土过程引起的以超顺磁性(SP)颗粒为主的表土磁性增强机理. 统计分析表明,城市土壤磁化率与软剩磁和饱和等温剩磁(SIRM)呈显著直线正相关,说明亚铁磁性矿物是城市土壤剩余磁性的主要载体. 综合等温剩磁获得曲线、热磁曲线、磁滞回线等岩石磁学测定和SEM/EDX分析,城市土壤的磁性矿物以磁铁矿和赤铁矿为主,磁性矿物以假单畴-多畴（PSD-MD）颗粒存在,粒度明显大于成土过程形成的磁性颗粒,这些磁性颗粒主要来自燃料燃烧、汽车尾气等环境污染物. 因此,城市土壤磁测可作为城市土壤污染监测、污染空间分布和污染物来源判断的新手段.     

南海磁性基底分布特征的地球物理研究

利用南海最新的磁力资料,在岩石物性分析基础上,选择南海一条典型剖面拟合反演其密度与磁性结构并以拟合结果作为约束,反演全海域磁性基底的宏观分布.对南海磁力数据进行了低纬度化极处理,利用Halo小波基对化极磁异常进行了多尺度分析并依据磁力异常特征进行了磁场分区.根据剖面与全海域磁性基底反演结果认为：南海北部陆缘更倾向于非火山型的构造属性.磁性基底对浅部沉积作用的控制关系在莺歌海一带表现得非常明显.中—西沙和南沙块体的磁性基底特征十分相似,推测在海盆拉张之前,二者为同一块体.     

基于古地磁与~(230)Th定年的西沙西科1井乐东组生物礁沉积年代的初步研究

生物礁是重要的自然资源,在全球气候变化与碳循环中扮演了重要角色.磁性地层学是建立年代框架的有效手段,但是,由于生物礁沉积物中天然剩磁强度弱,南海地区生物礁的磁性地层学研究尚未很好展开.为此,本文利用西沙群岛西科1井乐东组生物礁沉积样品进行了详细的岩石磁学和磁性地层学研究.结果显示,西沙群岛乐东组记录了布容正极性时、奥杜维尔正极性时和松山负极性时.通过对比已有的钻孔资料,本文认为应基于岩石地层特征这一标准将西沙地区的乐东组埋深予以统一.在此基础上,综合磁性地层与~(230)Th定年结果,本文将乐东组的底界限定在~2.0 Ma.     

北京地区史期地磁場及其变化的研究

本文利用考古地磁法,对北京地区汉、三国、唐、宋、金、元、明、清各朝代的古砖标本进行了研究,测定了标本的剩余磁性,并做了逐步加热的实验,从而推算出上述各时期北京地区的磁倾角值和磁埸强度值。结果表明,北京地区近两千午来磁倾角是在51°-66°之间变化,并且有循环性特征,其周期为一千余年;而地磁埸强度则是逐渐减小的,汉、三国、唐、宋、元、清各时期的地磁场强度分别为现代地磁埸强度1.57,1.41,1.42,1.29,1.21,1.12倍。     

地层与地质年代单位

地层单位 字、界、系、统……与地质年代单位:宙、代、纪、世…….两种单位分别对应着同一个代表符号.因此,我们在使用中应注意区分,不可混用.地层 是指地球发展的某个过程中,所形成的成层岩石,其中以层状的沉积岩、变质岩、火山岩为主.其单位:宇、界、系、统……等,代表不同的分级.若写明某界、某系、某统……,这就限定了它所代表的地层的物质沉积时间和在空间中的垂向分布.如;认定某地层是石碳系,即形成这一地层的物质是在石碳纪这个时期沉积的;在空间的垂向分布上,它的下伏地层是泥盆系,上覆地层是二迭系(指正常层序).     

微破裂对岩石剩磁的影响——对地震预报的意义

本实验对岩石破裂过程中的磁性变化进行了研究,证实岩石剩余磁化强度随施加的应力而变化,并首次发现剩磁的变化具有低压时与原有微裂隙的闭合以及高压时与新裂隙的生成有关的特点,在岩样临近破裂的状态下这种现象尤为明显.因此,在研究地震的地磁前兆时,应注意孕震区介质微观上的完整性及应力-应变关系,并注重观测与前震相关的地磁场变化.     

赣南晚白垩纪红层磁学研究及其地质意义

磁性地层学是界定沉积物地质年代的一种重要方法,该方法的应用建立在沉积物记录了可靠的特征剩磁基础上.红层的磁性地层年代学研究对于我国华南地区晚中生代以来古环境、古气候的演化具有极为重要的意义.但是,目前对于红层古地磁可靠性的解释存在广泛的争议,为更好地理解并尝试解决具体红层剖面的古地磁可靠性问题,迫切需要综合岩石磁学和其他非磁学手段对沉积物中的载磁矿物性质进行系统厘定.本文通过对赣南地区两个典型晚白垩纪红层剖面(信丰XF剖面和留车LC剖面)进行详细的岩石磁学分析,并结合扫描电镜和沉积相特征,判定出磁性矿物以赤铁矿为主,含有少量针铁矿、磁赤铁矿和磁铁矿.其中,赤铁矿是最主要的剩磁载体,且与钛铁矿共存,综合磁学与非磁学结果判定其记录了原生的沉积剩磁.在获得了可靠的古地磁信息基础上,结合前人对该区域生物地层学和年代学研究并与邻区地层比对,初步判断出LC剖面与XF剖面地质年代分别为晚白垩纪早期Cenomian期和晚白垩纪晚期Maastrichtian期.XF剖面依据ESR测年、南雄盆地地层比对和沉积相的判断,地层极性时段初步界定为C30n,即68.196~66.398 Ma,这为进一步探讨该地区的古环境和古气候演化提供了可参考的年龄标尺.     

新疆准噶尔北缘覆盖区深部地质结构及其地质意义——来自综合地球物理探测的证据

本文利用准噶尔北缘覆盖区的高精度地面重磁数据开展三维约束反演,揭示出准噶尔盆地北缘浅覆盖区内三维密度结构具有横向非均匀性,纵向有向深部延伸的趋势;深部广泛分布石炭纪、泥盆纪火山岩地层等高磁性体,零散分布热液蚀变导致的热退磁的火山岩;北西向分布的低密度低磁性物质,对应无磁性的断裂破碎带.结合多尺度边缘检测方法推断得到研究区隐伏断裂体系以及火山岩地层的空间展布.对贯穿研究区的综合地球物理探测剖面进行人机交互联合反演,结果显示控制扎河坝蛇绿岩带分布的南北界深大断裂在深部构成开口向下的对称扇形构造样式,说明此蛇绿岩带所代表的古洋盆具有双向俯冲的特征;结合区域地质资料,以及岩石地球化学研究成果,认为剖面穿过的3个酸性岩体均为形成于晚石炭世后造山拉张构造环境的A型花岗岩,可能是准噶尔东北缘造山作用结束的标志.最后结合大量地质、地球化学和地球物理资料,对准噶尔东北缘区域构造演化进行了讨论,认为扎河坝—阿尔曼太古洋盆于中奥陶世开始汇聚,古洋盆向南北两侧双向俯冲,在晚志留纪-早泥盆纪洋盆闭合.     

青藏高原班公湖－怒江缝合带域岩石密度结构及意义

班公湖-怒江缝合带分隔了青藏高原拉萨地块和羌塘地块, 该带域岩样采集与分析对于该区地球物理资料深化解释、拉萨地块和羌塘地块拼贴碰撞过程的理解等均具有重要意义. 1995年在措勤盆地中采集了3条剖面、从奥陶纪至第四系不同地质年代地层岩石标本共计2500块. 通过岩石密度测试, 获得了研究区不同地质年代岩石密度测量结果. 结果表明, 岩石由老到新密度变化范围为278～253 g/cm3；各相邻地质时代间岩石密度差基本上为010 g/cm3, 白垩与侏罗、二叠与三叠之间岩石密度差最大为012～013 g/cm3 在措勤盆地内不同构造单元间岩石密度存在明显的纵横向非均一性.     

西沙群岛西科1井晚中新世-上新世生物礁沉积的磁性地层学初步结果

本文对西沙群岛西科1井钻孔岩心晚中新世-上新世生物礁沉积进行了详细的岩石磁学、磁性扫描与磁性地层学研究.结果显示,西科1井生物礁相沉积中的载磁矿物主要是磁铁矿.我们推测,这些磁铁矿的微小颗粒主要来自海水中含有的陆源物质,在生物生长过程中通过珊瑚体或其它寄生生物对海水的过滤与吸附作用保存在生物礁沉积中.进一步的磁性地层学研究及其与地磁极性年表的对比发现,在上新统莺歌海组、上中新统黄流组内部可获得多个年龄控制点,并对莺歌海组和黄流组的底界位置给出了初步制约.其中,莺歌海组记录了C2An.3n和C3n.4n,黄流组记录了C3An.2n至C5n.2n.虽然这一对比方案存在一定不确定性,但是在现阶段生物地层年代及其它年代学资料相对匮乏的情况下,我们认为本项研究的磁性地层学结果能为西沙群岛晚中新世以来的生物礁沉积提供更多可靠的年龄控制点,并为今后的区域地层对比提供磁性地层年代学依据.     

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.      

地下煤层自燃区岩石磁性增强特征及机理研究——以内蒙古乌达和宁夏汝萁沟煤矿为例

采用室内加温实验和岩矿测试分析手段,对地下煤层自燃区采集的岩石标本,测定其在不同温度条件下岩石磁性、含铁氧化物含量及其结构的变化情况,分析其特征和变化规律,探讨温度变化引起岩石磁性变化的机理.实验研究表明,温度变化可引起岩石磁性变化,通常在加温过程中多数岩石样品在低于400℃时其磁性较弱且没有明显的变化,继续升温达到含铁氧化物居里点温度前磁性增加,高于居里点温度后磁性消失;再由居里点温度或以上降温过程中磁性显著增强,并在常温下获得较岩石加温前更强磁性,但磁性变化较大.磁性变化主要与岩石中的黄铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等含铁氧化物含量及其结构变化有关,岩石样品加热至700℃再冷却到常温以后,其铁磁性矿物含量明显增加;矿物结构有所变化,加温前一般为不规则微粒状、短脉状,加温后多为规则微粒状,且颗粒大小比加温前略有减小,一般为10~150 μm,大多属于多畴(MD)结构,部分膺单畴(PSD)结构.磁性增强的主要原因是含有少量含铁矿物的岩石在温度升高时产生了新的铁磁性矿物(如磁铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿等).上述研究成果对解释煤层自燃区磁异常的成因具有重要意义.     

地学书签

古地磁学古地磁学的研究始于19世纪中叶。德莱斯(A.Deles-se.1849)和梅洛尼(M.Melloni,1853)分别对岩石天然剩磁的方向进行了研究,发现这些近代熔岩是沿着地磁场方向磁化的。1899年福尔盖赖特把这种研究扩展到测定古陶器和古砖的天然剩磁,也得到了相同的结果。