塔里木盆地西南部同由路克剖面海相白垩系古地磁结果

对塔里木盆地西南部阿克陶县同由路克剖面海相白垩系18个采点样品进行的古地磁和岩石磁学研究表明, 白垩系下统的携磁矿物以赤铁矿为主, 含磁铁矿; 上统地层以磁铁矿、钛磁铁矿和赤铁矿、针铁矿为组合特征. 逐步热退磁和主向量分析显示样品为单一磁组分或二磁组分, 高温稳定性组分具正、反极性, 并通过了极性检验、倒转检验和一致性检验. 白垩系下统平均磁化方向D = 27.0°, I = 42.0°, α₉₅ = 6.5°; 磁极位置φ = 190.3°, λ = 63.1°, dp = 4.9°, dm = 8.0°; 白垩系上统平均磁化方向D = 29.1°, I = 39.4°, α₉₅ = 11.2°; 磁极位置φ = 190.9°, λ = 60.3°, dp = 8.0°, dm = 13.4°. 塔西南早白垩世海相地层的磁倾角比塔里木北部陆相地层同时代的磁倾角高约10.0°±7.8°. 与塔西南早白垩世火山岩相比, 塔西南海相早白垩世红层磁倾角偏低了8.1°±8.9°. 虽然这些古地磁数据的置信区间较大, 海相白垩系古纬度仍趋向于陆相红层和火山岩相的古纬度之间.     

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.     

松辽盆地北部深层火山岩剩磁特征与裂缝定向研究

系统的等温剩磁和热退磁分析表明,松辽盆地深层早白垩世火山岩具有特征剩磁和黏滞剩磁两组剩磁分量,载磁性矿物为磁铁矿.校正后的火山岩特征剩磁方向及古磁极位置与欧亚大陆的白垩纪古磁极位置,在95%置信区间内重叠,佐证了应用黏滞剩磁定向岩芯的方法是可行的.黏滞剩磁定向研究表明,研究区火山岩裂缝主要发育有北东向、北西向、近南北向和近东西向四组,其中北东向和北西向裂缝更占优势.古地磁定向成果与成像测井成果对比,显示出良好的定向效果.     

电离层起源的O+离子在同步高度区的分布

以卫星观测资料为基础, 应用动力论方程, 采用理论模型和数值分析方法, 研究了不同地磁活动条件下同步高度区O⁺离子的分布, 提出了O⁺离子密度和通量密度在同步高度区沿经度变化的半经验模型. 主要结果为: 在同步高度区(1) 向阳侧O⁺离子密度和通量密度较大, 背阳侧较小. (2) 地磁活动指数K_p越小, O⁺离子密度和通量密度水平及其沿经度的变化越小, K_p越大时水平及其变化越大; K_p≥6时O⁺离子密度和通量密度较K_p= 0时大一个量级. (3) 当K_p= 0或K_p≥6时, O⁺离子密度在经度120 °附近和240 °附近最大, 在磁尾最小; 当地磁活动指数K_p=3~5时, O⁺离子密度在经度0°处最大, 在磁尾最小; 无论K_p如何, O⁺离子通量密度都在经度120°附近和240°附近最大, 在磁尾最小.     

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.     

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.     

青藏高原拉萨块体北缘晚白垩世竟柱山组红层古地磁学研究及其构造意义

作为亚洲大陆晚白垩世时的最南缘,拉萨块体古纬度对研究印度—亚洲大陆碰撞过程具有重要意义.本文对采自拉萨块体北缘晚白垩世竟柱山组红层35个采点415块定向样品进行了详细的古地磁研究.岩石磁学结果显示样品中主要载磁矿物为赤铁矿.通过逐步热退磁可从22个采点中获得一组稳定的高温分量方向,同沉积校正后该方向在95%和99%置信区间内均通过了McElhinny和McFadden褶皱检验,表明该方向(D_c=335.6°,I_c=31.2°,k_c=52.8,α₉₅=4.3°)应为原生剩磁,其对应的古地磁极为63.3°N,329.4°E,A₉₅=3.6°.等温剩磁各向异性分析显示拉萨块体北部尼玛和班戈地区晚白垩世竟柱山组红层中可能并不存在磁倾角浅化现象.结合前人的研究成果限定了拉萨块体晚白垩世古纬度为16.6±2.1°N(参考点31.8°N,87.7°E),晚白垩世以来青藏高原北部可能发生了960±400 km的南北向构造缩短.     

湘中北黄土店-仙溪中新元古界-下古生界的甚低级变质作用

湘中北黄土店-仙溪一带发育的中新元古界-下古生界遭受了区域甚低级变质作用. 在本地区所采的＜2 μm的样品中, 经Kisch国际标样校正, 冷家溪群伊利石结晶度的Kübler指数为0.18~0.21° Δ2θ , CuKα, 板溪群伊利石结晶度为0.19~0.23° Δ2θ, 震旦系-下古生界伊利石结晶度为0.20~0.29° Δ2θ. 变质温度约为340~240℃. 从而可把本区中元古界冷家溪群的区域变质划归浅变质带范围, 新元古界板溪群的区域变质划归浅变质-高近变质带的范围, 并未普遍达到目前人们认为的绿片岩相或低绿片岩相. 震旦系-下古生界的区域变质主要为高近变质带范围, 并非前人认为的低绿片岩相或为“未变质沉积盖层”. 本区冷家溪群伊利石b₀值变化范围在0.8989~0.9050 nm之间, 板溪群-志留系的伊利石b₀值变化范围在0.8984~0.9037 nm之间, 由b₀频率累积曲线图, 得出本区板溪群-志留系区域变质作用属于中低压变质类型.     

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.     

U-Th-K放射成因热对花岗岩冷却-结晶过程影响的计算及地质意义

花岗岩的放射性元素(U, Th, ^{40K)含量比玄武岩等基性-超基性岩高1~2数量级, 其产生的放射成因热对花岗岩冷却-结晶时间有较大影响. 推导出放射成因热使花岗岩熔体的冷却-结晶过程延长时间(tA)的计算公式. 采用该公式对湘南金鸡岭岩体二长花岗岩(U=5.31×10-6, Th=23.1×10-6, K₂O=4.55%)进行的模拟计算得出, 在二长花岗岩熔体冷却-结晶期间积累的放射成因热将使结晶过程延长的时间尺度(t_A) 大于二长花岗岩熔体从初始温度(T_m)冷却到结晶温度(T_c)所需时间尺度(t_col) (t_A=1.4 t_col). 这表明, 花岗岩熔体中产生的放射成因热是影响其冷却-结晶过程的一个重要因素, 也是造成中生代-新生代花岗岩基的结晶年龄与其侵位年龄不一致, 产生较大的侵位—结晶时差的热动力学原因之一.}     

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.     

黑龙江省饶河枕状玄武岩古地磁学研究及其构造意义

蛇绿岩中枕状玄武岩的古地磁学研究可为古海洋的恢复与演化提供定量化依据.黑龙江省饶河地区中侏罗世枕状玄武岩的岩石学、岩石磁学研究表明,该岩石具备水下喷出特点,发育辉长结构,载磁矿物为磁铁矿.17个采点181块样品的热退磁实验表明,中侏罗世枕状玄武岩记录了高温分量和中温分量,前者为熔岩喷发记录的原生剩磁方向,平均方向D/I=59.4°/46.3°,α95=6.8°,对应的极位置为40.3°N,224.6°E,A95=7°;后者可能为晚侏罗世—早白垩世岩浆热事件的叠加,平均方向D/I=55.4°/60.6°,α95=3.9°,对应的极位置为50.8°N,210.6°E,A95=5.2°.综合考虑区域地质背景,将这一结果与邻区同时代的古地磁数据对比,推测在中侏罗世之前,在饶河杂岩与佳木斯地体之间存在一定规模的海域,与现今日本海相似;早白垩世时期,该海域封闭,饶河杂岩与华北、西伯利亚板块在动力学上已成为整体.     

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).     

扬子陆块西北缘碧口块体印支期花岗岩类地球化学和Pb-Sr-Nd同位素组成: 限制岩石成因及其动力学背景

对出露于扬子陆块西北缘碧口块体印支期阳坝岩体(215 Ma)、南一里岩体(224 Ma)和木皮岩体进行了岩石主量元素、微量元素和Pb-Sr-Nd同位素地球化学研究. 上述岩体花岗岩类均以高Al (Al₂O₃: 14.56~16.48%) 和Sr(352~1047 mg/g)、亏损Y(<16 mg/g)和HREE(eg. Yb<1.61 mg/g)为特征, 并具有较高的Sr/Y(36.3~150)和(La/Yb)_N(7.8~36.3)比值及强分异的稀土元素组成模式. 岩石初始Sr 同位素比值I_Sr=0.70419~0.70752, ε_Nd(t)=-3.1~-8.5,初始Pb同位素比值²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb=17.891~18.250, ²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb=15.494~15.575, ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb=37.788~38.335. 地球化学特征显示阳坝、南一里和木皮岩体花岗岩类属于埃达克质(adakitic)岩石, 岩浆起源于增厚玄武质下地壳的部分熔融, 但它们具有较高的K含量(K₂O: 1.49%~3.84%)、明显演化的Nd同位素组成及较高的Nd同位素模式年龄(T_DM=1.06~1.83 Ga)清晰地不同于由俯冲洋壳或底侵玄武质岩石部分熔融形成的埃达克岩类, 而为增厚的并具有较长地壳存留年龄的玄武质下地壳部分熔融形成的埃达克质岩类. 碧口块体印支期埃达克质岩浆的产生反映了在华北板块和华南板块碰撞之后的岩石圈拆沉作用. 另一方面, 碧口块体印支期埃达克质岩石的Pb-Sr-Nd 同位素组成对岩浆源区的示踪揭示了在碧口块体的碧口群火山岩之下存在大陆型地壳基底, 这一结果不支持碧口群火山岩形成于大洋盆地或洋岛环境的认识.     

山西吉县沃曲桃园下三叠统刘家沟组红层的古地磁研究

本文对鄂尔多斯盆地东南缘一个背斜剖面的早三叠世红层样品进行了古地磁研究.对逐步热退磁矢量序列进行主成分分析以及各磁组分的解阻温度谱分析,估计了携磁矿物.分离出4种磁成分:镜铁矿携带的沉积或沉积后剩磁;赤铁矿携带的化学剩磁;等温剩磁和粘滞剩磁.特征剩磁（最高解阻温度T_u≥670℃）通过倒转检验、（递增）褶皱检验,平均方向为偏角D=-25°,倾角I=41°,相应的极位置为65°N、356°E.     

辽西四合屯早白垩世义县组高镁安山岩的地球化学: 对下地壳拆沉作用和Sr/Y变化的指示

对辽西四合屯地区义县组火山岩85件样品的分析表明, 它们主要由高镁安山岩组成(Mg#=38~69), 仅底部为玄武岩. 四合屯高镁安山岩具有埃达克岩的地球化学特征(SiO₂= 52.82%~59.31%, Al₂O₃=14.15%~16.35%, Sr=620~1323 μg/g, Yb=1.03~1.88 μg/g, Y=12~20 μg/g, LaN/YbN=10~25, Sr/Y=32~88), 初始Nd-Sr同位素组成为: ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd(130 Ma)=0.5118~0.5119, ε_Nd(130 Ma)= -11.6~ -13.8, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr(130 Ma)=0.7058~0.7064, 与该区晚侏罗世兴隆沟组火山岩具有相似的地球化学特征, 但具有较低的Nd同位素比值. 它们代表了华北克拉通原岩为太古宙的岩石, 后经相变而成的榴辉岩下地壳与岩石圈地幔一同拆沉再循环进入软流圈, 随后榴辉岩部分熔融产生的熔体与地幔橄榄岩相互作用的结果. 但与兴隆沟组火山岩相比, 四合屯安山岩岩浆源区中含有更多Nd同位素组成演化的古老陆壳物质. 四合屯义县组的年龄为120~130 Ma, 表明拆沉作用一直延续至早白垩世. SiO₂＞56%的安山岩样品, Sr和Sr/Y比值与SiO₂呈负相关关系, 表明它们的Sr含量以及Sr/Y比值明显受岩浆结晶分异影响, 因此对于火山岩Sr/Y比值研究需要考虑结晶分异作用的影响.     

南秦岭早古生代地幔性质: 来自超镁铁质、镁铁质岩脉及火山岩的Sr-Nd-Pb同位素证据

南秦岭紫阳-岚皋地区早古生代晚期镁铁质岩脉及玄武岩的ε_Nd (t) = +3.28 ~ +5.02, (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr)_i = 0.70341~0.70555, (²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb) _i = 17.256~18.993, (²⁰⁷Pb/²⁰⁴Pb) _i = 15.505~15.642, (²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb) _i = 37.125~38.968, Δ8/4 = 21.18~77.43, Δ7/4 = 8.11~18.82, 基本与南秦岭区新元古代中期以来的幔源岩石特征一致, 显示了HIMU, EMII和少量EMI富集地幔端元组分混合而成的Sr-Nd-Pb同位素组成特征, 表明与大洋地壳俯冲消减和陆缘物质再循环密切相关, 是新元古代早期扬子北缘大洋地壳俯冲消减及其携带的陆源沉积物再循环进入亏损软流圈地幔的结果.     

(Fe4Cr4Ni)9 C4的晶体结构

(Fe, Cr, Ni)₉C₄是一种(Fe, Cr, Ni)与C化合而成的金属碳化物矿物, 产于西藏罗布莎蛇绿岩块铬铁矿床中. 经晶体结构测定确定其晶体化学式为: (Fe_4.12Cr_3.84Ni_0.96)_8.92C_3.70, 简化的化学分子式为(Fe₄Cr₄Ni)₉C₄. 该矿物属六方晶系, 空间群为P6₃ m c, Z = 6, 计算比重D_x = 7.089 g/cm³. Fe, Cr, Ni各有其不同的晶体化学位置, 配位数近似于12, 形成带折皱的堆积层与平的堆积层的互层结构. 部分金属原子具有缺位结构. Fe, Cr, Ni原子间的键长为0.2525~0.2666 nm, C与Fe, Cr, Ni 原子之间的距离为0.1893~0.2169 nm. C的配位数为6, 充填于Fe, Cr, Ni金属原子间构成三方柱配位多面体. 该配位多面体以共角顶或共棱方式相互连接构成了一种新型的金属碳化物结构.     

羌北地块中-晚侏罗世雁石坪群古地磁新结果

本文报道青藏高原羌北地区中-晚侏罗世雁石坪群古地磁新结果.对采自青海省格尔木市唐古拉山乡雁石坪剖面(33.6°N, 92.1°E)11个灰岩采点(118块)和10个碎屑岩采点(99块)定向样品系统古地磁学研究表明,大部分样品的退磁曲线具有双分量特征.低温分量方向在地理坐标系下较为集中,应该为地层褶皱之后的黏滞剩磁.高温特征剩磁分量方向可分为两类:(1)索瓦组(J₃s)和布曲组(J₂b)灰岩,以磁铁矿为主要载磁矿物,高温特征剩磁分量(D_s=355.7°,I_s=42.1°,k=58.2,α₉₅=6°)可通过99%置信度的褶皱检验.(2)雪山组(J₂x)和雀莫错组(J₂q)碎屑岩,以赤铁矿、磁铁矿为主要载磁矿物,高温特征剩磁分量(D_s=3.3°,I_s=28.9°,k=30.7,α₉₅=8.9°)可通过95%置信度的倒转检验和99%置信度的褶皱检验.两组分量都应该是岩石形成时的原生剩磁信息.碎屑岩组的磁倾角比灰岩组偏低13°左右,其剩磁方向很可能存在着与压实作用相关的剩磁倾角变浅的状况.本文取灰岩组平均磁化方向作为雁石坪群的原生剩磁分量,获得羌北地区雁石坪群古磁极位置:80.0°N,295.2°E(dp/dm=7.4/4.5).古地磁结果表明,羌北-昌都地区晚石炭-晚二叠世期间位于南纬中低纬度地区,早三叠世以后开始大规模北向漂移,至中-晚侏罗世已到达24.3°N.其快速北向运动主要发生在早三叠至早侏罗世期间(3500 km左右),与现今位置相比中晚侏罗世之后的北向迁移总量为900 km左右.     

新疆塔里木地台晚古生代古地磁极移曲线及其地质构造含义

用热退磁辅以交变退磁方法对采自塔里木盆地阿克苏地区四石厂剖面47个采样点518块标本进行了逐步磁清洗和测试。由本征剩磁方向统计得到塔里木地台晚古生代的古地磁极位置(晚泥盆世φ=10.5°S、λ=151.2°E;晚石炭世φ=52.2°N、λ=179.5°E;早二叠世φ=56.5°N,λ=190.1°E)。古地磁结果表明:塔里木地台在晚古生代是北方大陆的块体之一。从晚石炭世至早二叠世塔里木地台已和北方的哈萨克斯坦板块、西伯利亚地台、俄罗斯地台等连成一片,并且从中生代以来它们之间的相对位置没有发生过大规模的变动