磁化率各向异性的原理及应用实例

磁化率各向异性(AMS)在地质领域中的应用极为广泛,可以用来研究古流向造成的磁性矿物的定向排列,以及构造应力作用引起的岩石内磁性矿物的定向重结晶、定向排列及韧性变形。本文介绍了AMS的基本原理和参数,并并介绍了前人及作者应用AMS详细分析研究了二个实例:(1)以假多畴(MD)高钛磁铁矿为主要载磁矿物的玄武岩样品的AMS变化及其对构造运动的响应;(2)以MD磁铁矿为主要载磁矿物的湖泊沉积物样品在沉积过程中AMS变化。AMS可以灵敏地检测样品中磁性矿物的定向排列,因此在在地质领域中具有很好的应用前景。     

用磁化率各向异性研究构造变形的几个问题

本文讨论了用磁化率各向异性研究构造变形时应注意的几个问题。介绍用磁化率各向异性研究岩石变形的限制条件,待解决的问题及应用前景。同时提出了地质历史时期岩石脆性破裂前的塑性变形可能会引起磁化率各向异性的变化及岩石中不同期,不同种类的磁性矿物的共存可能是影响磁化率椭球与应变椭球对应关系的是一个重要因素的观点。     

磁化率各向异性与剪切带

岩石组构记录了地壳形成与演化的关键信息,提取这些信息对分析和恢复地球动力学过程具有重要意义.磁化率各向异性(AMS)是一种重要的岩石组构方法,可以有效地揭示岩石的应变特征,分析其地球动力学过程,是研究构造变形性质以及应力作用方式的有效手段.本文在梳理AMS的研究历史、主要成果和最新进展的基础上,系统阐述了AMS的基本原...     

磁化率各向异性椭球三维图形显示的VB .net实现

磁组构在地球科学研究中具有广泛的应用.磁化率各向异性椭球形状可以反映丰富的地质信息.目前磁化率各向异性测量仪器所用软件不能以图形的方式直观地反映样品的磁化率椭球形状,其数据以二进制及文本方式存储,以纯文本方式显示,需借助其它数据处理与绘图程序来判别椭球形状.使用Visual Basic.net编程语言计算岩石样品的主磁化率及主方向,再调用Mathematica数学系统软件核心显示磁化率各向异性椭球的三维图形,调用Grapher绘图程序核心显示主方向,测量数据可直接存储到Excel文件中.首次实现了显示磁化率各向异性椭球的三维图形的功能,同时可以显示主方向的二维图形,可以进行从样品坐标系到地理坐标系的转换及手动输入15个方向磁化率数据进行主磁化率与主方向的计算.     

磁化率各向异性测量在沉积学中的应用

本文利用磁化率各向异性来研究南京下蜀土的沉积组构?根据南京下蜀上的磁组构特征及其与华北黄土的对比分析,探讨了下蜀土的成因,并进而指出了磁化率各向异性测量对于沉积学的重要意义?     

岩石磁各向异性分析及在构造地质学中的应用

讨论岩石磁各向异性的基本理论和作为一种有效手段在构造地质学分析中的应用,指出分析过程中存在的问题和可能的解决方法.     

黄土高原风成沉积物磁化率各向异性研究

中国黄土高原粉尘堆积以往注重从物源区携带粉尘的古风向,对粉尘沉积→固结期的古风向缺乏研究。本文评述了近年来应用黄土高原黄土、红粘土磁化率各向异性研究古季风风向变迁所取得的一些重要进展并指出磁化率各向异性最大轴和最小轴的方位和倾伏均与沉积→固结期风向变化密切相关。黄土磁组构结果与利用各种统计方法计算出的古风向在多个剖面与现代夏季风方向相似,由此推论黄土是冬季风带来的沙尘在经历夏季风携带的降雨洗礼后才固结而成。而在黄土之下的红粘土地层中的初步研究发现磁组构显示明显的西风带沉积特征,指出这一现象将在今后研究中继续深入探讨。     

台湾海峡西部表层沉积物磁化率特征

为研究台湾海峡西部表层沉积物磁化率变化特征及其控制因素,对采自平潭至汕尾近海海域的228个表层沉积物样品进行了磁化率分析,得出低频磁化率和频率磁化率值均呈从近岸向外海递减趋势,且厦门湾以北近岸海域的低频磁化率明显高于厦门湾以南的,频率磁化率在平潭岛外侧和汕尾近岸海域相对较高,且自平潭岛向南,有一明显的递减趋势。通过和前人关于台湾海峡西部沉积物类型和重矿物分布研究的对比发现台湾海峡西部表层沉积物磁化率在近岸细粒沉积物中高,外海粗颗粒沉积物中低,磁化率值的变化趋势和沉积物中磁铁矿含量的变化趋势一致,说明台湾海峡西部磁化率和频率磁化率主要受沉积作用和沉积物来源的影响。     

中国大陆科学钻探主孔100-2000m岩心的磁化率各向异性及其地质意义

在常温常压条件下获得了中国大陆科学钻探(CCSD)主孔331块岩心的磁化率各向异性(AMS)数据,并建立了主孔100—2000m的体积磁化率和AMS连续剖面。数据统计分析显示,主孔100—2000m岩心的磁化率(κ)介于1．05×10-4SI和0．12SI之间,几何平均值为1．855×10-3SI;磁化率各向异性度(Pj)介于1．04和2．10之间,几何平均值为1．155。该井段出露的主要岩石类型有榴辉岩、退变质榴辉岩、角闪岩、正片麻岩、副片麻岩和蛇纹石化橄榄岩,它们的垂向分布特征控制着磁化率剖面的变化。主孔的超高压变质岩石在折返过程中普遍经历了强烈的角闪岩相退变质作用的改造。其磁化率特征也发生相应的改变。蛇纹石化橄榄岩具有很高的磁化率(8．58×10-2SI)和各向异性度(1．335)。这主要源于橄榄岩蛇纹石化过程中产生的大量磁铁矿。榴辉岩、退变质榴辉岩和角闪岩代表榴辉岩从新鲜到完全退变质的三个阶段,它们的磁化率和磁化率各向异性度分别为榴辉岩(1．28×10-3SI、1．077)、退变质榴辉岩(3．19×10-3SI、1．206)、角闪岩(1．02×10-3SI、1．104)。正片麻岩的磁化率和各向异性度分别为5．34×10-3SI和1．167。副片麻岩的磁化率和各向异性度分别为3．46×10-4SI和1．150。对58个变形岩石的AMS测试结果显示,其磁化率椭球体的主轴方向与岩石组构基本一致,即最大磁化率主轴κ1平行矿物线理,最小磁化率主轴κ3垂直岩石面理。同时,这些变形岩石的AMS椭球体多呈现明显的压扁状特征,反映超高压变质岩石在折返过程中处于强烈挤压变形的构造应力环境,为苏鲁超高压变质板片的挤出折返模式提供了佐证。该研究成果也为超高压变质岩石地区磁学研究、地球物理调查和测井成果的解释提供了重要的实验约束。     

超高压榴辉岩退变质作用对岩石磁化率的影响

系统测量了中国大陆科学钻探(CCSD) 主孔10 0~ 2 0 0 0m超高压榴辉岩的磁化率及其各向异性, 并进行了相应的岩石学和矿物学分析.研究结果表明, 不同退变质程度榴辉岩的磁化率特征具有明显差别: 新鲜-弱退变质榴辉岩对应超高压榴辉岩相, 平均体积磁化率κ=1.4× 10-3SI, 磁化率各向异性度Pj=1.0 9, 磁性载体主要是顺磁性矿物石榴子石和绿辉石; 中等-强退变质榴辉岩对应角闪岩相, κ =5.1× 10-3SI, Pj=1.2 0, 磁性载体主要是退变质所产生的磁铁矿和钛铁矿-钛磁铁矿; 完全退变质榴辉岩对应绿帘角闪岩相-绿片岩相, κ =1.3× 10-3SI, Pj=1.08, 磁性载体主要来自顺磁性矿物角闪石、绿帘石、黑云母等.该研究为超高压变质岩石地区磁异常的解释提供了基础数据和重要的科学约束, 同时也为大陆深俯冲峰期变质岩石和折返阶段岩石退变质程度提供了磁化率鉴别特征.      

风成红黏土序列磁化率各向异性特征对区域应力变化的响应

对六盘山以西132 m水洛红黏土剖面磁化率各向异性特征的研究表明,水洛红黏土剖面记录的14.8~8.7 Ma沉积序列受到了同沉积时期不同程度的应力作用,磁化率各向异性变化特征对应于应力作用强度较弱的初期和应力作用强度有所加强的中期。进一步分析发现,14.8~11.0 Ma之间显示出3次应力增强和后续应力减弱交替变化的特点,这一应力作用事件可能与青藏高原东北缘在此阶段强烈构造活动的区域应力传递相关,而11.0~8.7 Ma期间存在一个相对较强的应力作用事件,可能是对局部地区应力增强事件的响应。     

阳原泥河湾盆地台儿沟东剖面沉积相磁化率各向异性研究

磁化率各向异性(Anisotropy of Magnetic Susceptibility:AMS)能揭示沉积物中磁性矿物的定向排列,用于判定水流大小和方向变化。目前,关于沉积微相的磁化率各向异性研究仍较少。本文通过对台儿沟东剖面进行高分辨率磁化率各向异性研究,发现各沉积微相和亚相的磁化率各向异性较大差异,对于水动力较大的沉积微相,如分支河道、水下支流河道、河口砂坝等,其磁化率和磁化率各向异性度相对较大;对于水动力较小的沉积微相,如分支间湾、天然堤等,磁化率和磁化率各向异性度次之;对于滨浅湖、前三角洲泥、沼泽等静水环境,磁化率和磁化率各向异性度最小。根据各沉积微相或亚相χ与P的相关系数变化,可将河湖相地层分为两段:其中,在7.8~90m深度范围内,χ与P的相关系数为正值;在之下90~130m深度范围内,χ与P的相关系数主要为负值。与郝家台、东谷坨剖面磁化率各向异性结果相似,台儿沟东剖面各沉积微相和亚相的磁化率最大轴主要倾向NNE和NNW方向,而磁化率最小轴主要倾向SW方向,表明泥河湾盆地的物源除了可能来自盆地东部外,还可能来自盆地西南部。     

Magnetostratigraphy and Anisotropy of Magnetic Susceptibility of the Lulehe Formation in the Northeastern Qaidam Basin

The timing of onset of deposition of the Lulehe Formation is a significant factor in understanding the genesis of the Qaidam basin and the evolution of the Tibetan Plateau. Here, we describe a detailed magnetostratigraphic and magnetic fabric study of the middle and lower parts of the Lulehe Formation. A total of 234 samples were collected from 117 sites throughout a thickness of almost 460 m of fluvial and lacustrine deposits at the Xitieshan section in the northeastern Qaidam basin. Out of these sites, 94 sites yielded well-defined characteristic remanent magnetization components by stepwise thermal demagnetization and were used to establish the magnetostratigraphy of the studied section. Based on correlation with the geomagnetic polarity timescale, the studied section spans the period from 53.8 Ma to 50.7 Ma. Our results show a three-fold decrease in sedimentation rates as well as marked change in facies from braided river to delta and shore–shallow lake around 52.6 Ma, which suggests tectonic uplift of the northeastern Qaidam basin margin ridge was rapid at the onset of formation of the Qaidam basin and subsequently weakened after 52.6 Ma. The anisotropy of magnetic susceptibility results indicate that tectonic compression stress had reached the northeastern Tibetan Plateau by the early stages of Indo–Eurasian plate collision and that the direction of stress in the study area was NE–SW. Furthermore, a weakening of tectonic compression stress around 52.6 Ma is consistent with sedimentary records. The age of initial deposition of the Qaidam basin (around 53.8 Ma) was almost synchronous with that of the Qiangtang, Hoh Xil, Xining, and Lanzhou basins, which implies that stress was transferred rapidly through the Tibetan Plateau during or immediately after the onset of Indo–Eurasian collision.     

从地震波各向异性到各向异性地震学: 地震波各向异性研究综述

介绍了地震波各向异性研究的发展历史和进展,着重叙述在地球各个圈层特别是地壳和上地幔中的地震波各向异性,及其在地球动力学和地震监测中的应用。地震波各向异性为动力地球作用过程的研究提供了一种崭新的手段,它的科学潜力是巨大的、空前的,正逐步形成一个地震学的重要分支——各向异性地震学。     

建立磁化率快速预测白马钒钛磁铁矿含量模型

根据白马钒钛磁铁矿区试验钻孔井壁岩矿石磁化率与钒钛磁铁矿含量的关系,矿区岩矿石磁化率与钒钛磁铁矿含量的相关性,建立了磁化率与钒钛磁铁矿含量的回归方程。通过此方程的应用可以快速判断井壁岩矿体的钒钛磁铁矿含量,指导采样布设。     

城市区域热辐射方向性研究进展

城市是陆地生态系统中极为重要的地表覆盖类型,把握其热辐射特征对于研究城市地表能量平衡和城市热岛具有积极的意义.相对于自然地表,城市区域表现出更为显著的热辐射方向特征,但这方面的研究直到近年来才开始发展起来.对城市区域的航空遥感和地表观测试验均揭示,城市区域热辐射方向性与太阳-地面目标-传感器几何关系、城市形态与结构、地面目标物理性质等密切相关.同时,为描述城市区域热辐射方向性,辐射温度三维格局模型、几何模型以及辐射传输模型都相继建立起来.从热辐射方向性的试验观测、模型建立及其与城市热岛关系等角度入手,系统回顾了城市区域热辐射方向性的研究进展,并对已经取得的研究成果进行了总结.最后,指出了尚待解决的问题及今后应着重研究的方向.