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.

     

塔里木地块库车坳陷早白垩世古地磁结果及磁倾角偏低的成因探讨

运用主成分分离及线性区段等方法,使早白垩世样品明显分离出二组磁组分.叠加剩磁为喜山期重磁化,特征剩磁明显偏离现代地磁场方向,经倾斜校正后,有很好的一致性并通过了倒转检验,给出塔里木地块库车坳陷早白垩世巴西盖组古地磁新数据.综合已有的古地磁结果,获得了塔里木地块早白垩世平均剩磁方向及平均古地磁极,阐明了塔里木地块早白垩世磁倾角明显偏低这一现象.分析导致磁倾角偏低的诸多因素,认为压实作用可能是导致磁倾角偏低的重要因素之一.     

塔里木地块库车坳陷早日垩世古地磁结果及磁倾角偏低的成因探讨

运用主成分分离及线性区段等方法，使早白垩世样品明显分离出二线磁组分。叠加剩磁为喜山期重磁化，特征乘磁明显偏离现代地磁场方向，经倾斜校正后，有很好的一致性并通过了倒转换检验，给出塔里木地块库车坳陷早白垩世巴西盖组古地磁亲数据。综合已有的古地磁结果，获得了塔里木地块早白垩世平均剩磁方向及平均古地磁极，阐明了塔里木地块早白垩世磁倾角偏低这一现象，分析导致磁倾角偏低的诸多因素，认为压实作用可能是导致磁倾角偏低的重要因素之一。     

塔里木地块库车坳陷早白垩世古地磁结果及磁倾角偏低的成因探讨

运用主成分分离及线性区段等方法 ,使早白垩世样品明显分离出二组磁组分 .叠加剩磁为喜山期重磁化 ,特征剩磁明显偏离现代地磁场方向 ,经倾斜校正后 ,有很好的一致性并通过了倒转检验 ,给出塔里木地块库车坳陷早白垩世巴西盖组古地磁新数据 .综合已有的古地磁结果 ,获得了塔里木地块早白垩世平均剩磁方向及平均古地磁极 ,阐明了塔里木地块早白垩世磁倾角明显偏低这一现象 .分析导致磁倾角偏低的诸多因素 ,认为压实作用可能是导致磁倾角偏低的重要因素之一 .     

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     

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1.014,面理度为1.004.各采点磁化率椭球体最小轴显著偏离地层法线,没有反映出沉积或压实特征.野外调查发现采点区域的节理组交线(代表中间应力轴)与磁化率椭球体中间轴一致,意味着采点磁性矿物的排列方位很可能因构造应力影响发生改变.逐步热退磁显示14个采点分离出的特征剩磁解阻温度高于660℃,方向区别于现代地磁场方向;褶皱检验表明在褶皱展平度为80.4%(95%置信范围内褶皱展平度为77%±12.2%)时精度参数达最大,对应方向为D=359.9°, I=43.4°,κ=70.2,α95=4.8°,与前人的古地磁方向一致.通过与华南地块参考极对比,以及综合分析海南岛围区古地磁和地质限制条件,表明该古地磁方向是不协调的.我们认为前人和本文采样红层剩磁很可能在沉积时获得,但在沉积后受到区域构造应力的影响,致使磁性矿物排列改变,从而导致古地磁方向也发生变化.因此,我们认为这些样品所记录的古地磁方向不能准确反映海南岛白垩纪古纬度.     

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     

闽西晚白垩世红层的古环境探究

中国东南地区白垩纪红层通常被认为是陆相红色碎屑沉积物,是河流湖泊相沉积,但其古环境存在争论.本文以闽西晚白垩世红层为研究对象,利用环境磁学、粒度、地球化学、古土壤分析等方法,选取连城（LC）和冠豸山（GZS）两个剖面,分析探讨红层的古环境.结果显示：（1）闽西红层主要以细的粉砂颗粒为主,黏土和砂含量较少,表现为粉砂和砂互层,夹有薄层细粒砂砾层;样品磁化率偏低,主要载磁矿物为硬磁性矿物赤铁矿.（2）闽西红层有较高的风化程度,是暖湿气候下的中等风化程度;轻重稀土元素分异明显,Ce元素富集,Eu元素相对亏损,与上地壳（UCC）的分配模式相似,表明沉积物经历了充分混合,物质为混合沉积产物.（3）闽西红层虽然发育了一定的古土壤,但是成壤程度不强,没有明显的古土壤粘化层（Bt）和钙积层（Bk）.由此推断,闽西红层沉积物在沉积前已在源区经过相当程度的风化过程,之后经过混合动力搬运沉积在盆地,沉积后风化成壤弱.可见,红层本身并不能直接反映沉积区环境,需结合古土壤发育特征判断沉积环境特征和变化.（4）闽西晚白垩世红层表现为相对干旱半干旱的古环境,红层中主要的着色矿物赤铁矿主要形成于源区,反映了地表透水性良好的干燥氧化条件,而不是"水成"环境.本文可为白垩纪红层古环境研究提供新的思路.     

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.     

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.     

印欧大陆碰撞前亚洲大陆南缘古位置再研究:林周盆地上白垩统红层的古地磁新结果

拉萨地块林周盆地白垩系红层的古地磁数据一直都有较大争议.过去认为磁倾角变浅可能是造成这些分歧的主要原因.我们在林周盆地设兴组背斜两翼进行了系统的古地磁采样,15个采样点的特征剩磁分量在倾斜校正和倾伏褶皱校正后平均方向为D=339.3°,I=22.9°(α_(95)=5.1°).特征剩磁分量在大约69%展开时获得最大集中,表明其为同褶皱重磁化;此时平均方向为D=339.1°,I=27.3°(α_(95)=4.1°),对应的古地磁极为65.4°N,327.5°E(A_(95)=3.5°),参考点29.3°N/88.5°E的古纬度为15.0°N±3.5°.薄片镜下分析显示赤铁矿为次生矿物,岩石磁组构(AMS)也表现为过渡型构造变形组构.样品的特征剩磁方向应为重磁化的结果,E/I(elongation vs inclination)校正法显示特征剩磁方向并没有发生倾角变浅.根据区域构造,重磁化时代约为72.4±1.8 Ma到64.4±0.6 Ma.综合考虑拉萨地块东西部的古地磁数据以及地震层析成像资料后我们认为,碰撞前拉萨地块大约呈NW-SE向准线性分布,并处于~10°N-15.0°N;自~70 Ma以来,拉萨地块与稳定欧亚大陆之间至少存在1200±400 km(11.1°±3.5°)的南北向构造缩短量;印度大陆与欧亚大陆的碰撞不应晚于55 Ma.     

湘西沅麻盆地早白垩世红层古地磁学研究及其对川东褶皱带新生代构造变形的指示

川东褶皱带作为华南板块中部的"侏罗山式"褶皱,开始形成于晚古生代.自白垩纪晚期开始,受太平洋板块和印度板块对欧亚大陆挤压的影响,这一构造带乃至华南板块中部又叠加了新的构造变形.但是,目前对于川东褶皱带白垩纪以来的构造演化缺乏足够的认识.位于川东褶皱带东侧、雪峰造山带西麓的沅麻盆地形成于早白垩世.晚白垩世以来,沅麻盆地与川东褶皱带处于同一构造应力场中,因此对盆地内早白垩世红层的古地磁研究对于解释川东褶皱带中生代晚期以来的构造演化有着重要的意义.该研究在沅麻盆地早白垩世红层中开展的古地磁学研究获得了可靠的原生剩磁分量：Ds=15.6°,Is=42.9°,k=118.6,α95=2.6°,表明沅麻盆地自早白垩世以来发生了4.1°±3.0°的顺时针构造转动.对川东褶皱带周缘白垩纪古地磁数据所揭示的地壳旋转变形,与断裂和褶皱轴组成的构造线迹变化之间的线性相关性分析,表明川东褶皱带位于齐岳山断裂带东南侧的部分,受印度板块-欧亚大陆、太平洋板块-华南板块间的挤压作用,自晚白垩世以来累积了约50~93 km的右旋错断量.     

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.

     

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.     

江西信江盆地红层及其地貌发育研究

江西信江盆地丹霞地貌的成景地层为晚白垩系陆相红色碎屑岩,红层的厚度、岩石学和地球化学特征及其在盆地内出露制约着丹霞地貌的发育、景观类型及其组合以及在盆地内的分布。信江盆地边缘主要出露茅店组、河口组和莲荷组巨厚层砾岩、含砾砂岩和砂岩,以铁质胶结和少量钙质胶结为主,可溶性成分含量低,这些红层以发育高大的顶斜型峰林型、峰丛型丹霞地貌组合为特征。盆地中部的河口组上部和塘边组地层含砾砂岩和砂岩为主,以钙质胶结为主,可溶性成分含量较低,常发育低矮的圆丘状丹霞地貌组合为特征,大型岩洞是其典型的景观类型。过渡地带主要为河口组上部、塘边组和莲荷组下部的砂岩、含砾砂岩,丹霞地貌只发育于断层或河流发育地区,以顶平型丹霞地貌组合为特征。以钙泥质胶结为主,可溶性成分含量高的细碎屑岩中一般不发育丹霞地貌。     

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的作用而发生了显著偏转, 因而不能直接用于构造演化和古地理重建等块体运动学研究.