元谋盆地河湖相沉积物磁性地层学研究综述

元谋盆地河湖相沉积物分布广泛，沉积连续性好，富含古人类和哺乳动物化石，是进行磁极性地层学研究和探讨西南季风演化与转型、早期人类迁徙、哺乳动物扩散与交流的理想材料.本文对已有的磁性地层学研究作了较系统的总结与分析，发现造成对元谋人生活年代和盆地形成与演化过程的争议，主要是由于过去的磁性地层学研究所涉及的采样间隔太大和实验室测试条件不足等诸多因素的影响.这是未来元谋盆地研究必须注意的问题.     

甘肃陇中盆地会宁关公滩剖面磁性地层年代学研究

本文对陇中盆地会宁含小哺乳动物化石的关公滩剖面河湖相沉积序列进行了详细的岩石磁学和磁性地层学研究,磁化率各向异性结果表明关公滩剖面沉积物记录了典型的原生沉积组构,沉积物沉积以后几乎没有受到后期的扰动.最大磁化率主轴方向与现今的古水流流向基本一致,表明区域西高东低的地貌至少在中更新世早期已经形成.磁滞回线、等温剩磁获得曲线的矫顽力谱分析、三轴等温剩磁退磁曲线等岩石磁学结果显示：关公滩剖面河湖相沉积物的磁性矿物有磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,其中磁铁矿和赤铁矿是主要的剩磁载体,但其特征剩磁载体以赤铁矿为主.系统退磁结果显示,在大部分样品中,磁铁矿和赤铁矿均记录了几乎相同的特征剩磁的方向,整个剖面呈现单一的正极性.另外,关公滩剖面底部河湖相沉积物中产出丰富的小哺乳动物牙齿化石,经初步研究包括复齿鼠兔（Ochotonoides complicidens）、丁氏鼢鼠（Myospalax tingi）、方氏鼢鼠（Myospalax fontanieri）、变异仓鼠（Cricetinus varians）、大林姬鼠（Cricetinus varians）、复齿旱獭（Marmota complicidens）等六个种类,其中丁氏鼢鼠和复齿鼠兔是相对原始的种类,其时代跨越早更新世至中更新世早期,其他都是我国北方中、晚更新世常见的种类,该小哺乳动物化石组合性质表明其时代很可能为中更新世早期.因此,综合磁性地层学和小哺乳动物生物年代学结果,关公滩剖面记录了布容正极性时的沉积,剖面底部堆积及其哺乳动物群的时代应为中更新世早期.

     

阜平猴石顶太古界褶皱的岩石磁性组构

猴石顶太古界重褶皱位于阜平太古宙穹状复合褶皱群中一个钩状褶皱的“钩子”部位。其中一层斜长角闪岩标志层的岩石磁性组构的分布情况为:1.在翼部的磁化率量值椭球是压扁形的,磁性叶理面的方向与变质层面及片麻理的方向基本一致,表现为向北西倾斜的倒转褶皱;2.在太古宙再次变形阶段所形成的转折端部位,磁性叶理面的走向变化较大,并出现拉长形的磁化率量值椭球,反映了经受过拉张作用的变形和多于一次的不同方向应力的作用;3.西翼的磁性线理值与磁性叶理值以及磁化率各向异性度都大,反映它经受过较强的剪切应力与压应力的作用;4.磁性线理主要倾向北半球,而且部分磁性线理近南北方向分布。 推测猴石顶重褶皱可能处于向北倾伏的主体构造的东侧。 上述岩石磁性是由自行设计的静态测量方法,用国产的数字式无定向磁力仪测定的。     

阜平猴石顶太古界褶皱的岩石磁性组构

猴石顶太古界重褶皱位于阜平太古宙穹状复合褶皱群中一个钩状褶皱的“钩子”部位。其中一层斜长角闪岩标志层的岩石磁性组构的分布情况为:1.在翼部的磁化率量值椭球是压扁形的,磁性叶理面的方向与变质层面及片麻理的方向基本一致,表现为向北西倾斜的倒转褶皱;2.在太古宙再次变形阶段所形成的转折端部位,磁性叶理面的走向变化较大,并出现拉长形的磁化率量值椭球,反映了经受过拉张作用的变形和多于一次的不同方向应力的作用;3.西翼的磁性线理值与磁性叶理值以及磁化率各向异性度都大,反映它经受过较强的剪切应力与压应力的作用;4.磁性线理主要倾向北半球,而且部分磁性线理近南北方向分布。 推测猴石顶重褶皱可能处于向北倾伏的主体构造的东侧。 上述岩石磁性是由自行设计的静态测量方法,用国产的数字式无定向磁力仪测定的。     

蓝田盆地典型第四纪黄土剖面磁性地层学研究回顾

蓝田盆地新生代时期地层以蕴含丰富的哺乳动物化石而备受关注,尤其是公王岭和陈家窝第四纪黄土地层中曾经分别发掘出了蓝田猿人头骨和下颌骨化石.基于过去对中国北方黄土高原第四纪黄土的深入研究,针对本区沉积物的磁性地层的研究似乎变得相对容易.但由于蓝田盆地毗邻秦岭北麓,区域构造地貌发育,第四纪风成沉积序列发育常常并不完整,这给特...     

现代黄河三角洲沉积物磁性地层年代框架及环境磁学研究

本文对黄河三角洲Z07孔沉积物进行了系统的磁性地层学和环境磁学研究.通过结合沉积速率和古地磁长期变化数据,我们为该孔建立了较为精确可信的年代框架（1999-03-2006-06 A.D.）.环境磁学结果表明黄河三角洲沉积物与中国黄土的磁学特征相似,主要载磁矿物为单畴（SD）磁铁矿,超顺磁颗粒（SP）含量也较高.整体上,该孔沉积物磁学参数的变化主要受粒度和含量控制.岩芯磁性参数在2003年前后发生了系统变化.我们认为,黄河自2002年起进行调水调沙工程,黄河下游河道冲刷加剧,形成新的物质来源,河流输入的沉积物粒度变粗,输沙量增加,这一新的物质来源是造成Z07钻孔磁性参数发生显著变化的主因.

     

兰州地区晚第三纪磁性地层与古环境意义

兰州地区位于黄土高原和青藏高原的过渡带,其第三纪地层对研究风尘沉积发育和青藏高原隆升都有着特殊的意义.本研究以0.5 m间距对兰州盆地皋兰山剖面240 m的晚第三纪地层进行古地磁样品采集,古地磁样品共计422个;以50 ℃为间隔从室温至500 ℃用热退磁仪和超导磁力仪完成了皋兰山剖面样品的系统热退磁和剩磁测量.结果表明皋兰山剖面上部地层的实测极性柱出现2个负极性大段中间夹着4个正极性小段,其特点与Gilbert时的典型特征完全一致,并且两端未完全出露的正极性分别与Chron2A.3n和Chron3An.1n相对应,最终确定皋兰山剖面的年代为6～3.5 Ma.由此推断,皋兰山剖面顶部的五泉砾岩形成大约开始于3.5 Ma,五泉砾岩底界年代的确定,为青藏高原的A幕运动提供了地质证据.皋兰山剖面深度602 m处出现由河湖相砂岩向以风成红粘土为主常夹有薄层砂岩的地层转变,通过岩性地层及年代的推断,兰州地区的风尘序列堆积发育的年代至少为7 Ma,与黄土高原风尘序列堆积底界8～7 Ma基本一致,说明了兰州地区与黄土高原在风尘序列堆积过程中具有统一性.     

滇西兰坪盆地白垩纪-早第三纪古地磁结果及其地质意义

通过对滇西兰坪盆地白垩系地层的古地磁采样和室内退磁研究,揭示出一组高温特征分量,９５％正倒转检验和９９％置信度下的正褶皱检验,说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁．对比国际标准地磁极性年表,发现南新组与阿尔比期、赛诺曼期和土仑期相当,而虎头寺组则相当于晚白垩世的三冬期和康尼阿克期．与中国东部的白垩纪古地磁数据比较．进一步证实了晚白垩世华南与印度支那地块存在明显的纬度差,这一事实说明了印度支那地块在印度板块与欧亚板块的碰撞及进一步挤压下,印度支那地块在早第三纪沿红河大断裂走滑千余公里,并伴随着１５　－２０　的顺时针旋转．     

三门峡盆地晚新生代沉积物磁性载体类型

对三门峡盆地晚新生代沉积岩样品进行岩石磁学研究,通过三轴饱和等温剩磁和剩磁矫顽力实验、交变退磁和热退磁实验及磁化率测定,发现黄土-古土壤、河湖相灰绿层和冲洪积层3种不同岩性的磁载体存在显著差异.即黄土-古土壤以磁铁矿为主,赤铁矿和磁赤铁矿很少;河湖相灰绿色沉积磁性矿物含量较低,主要为赤铁矿和磁铁矿,但磁铁矿较多,此外还有一些不稳定磁性矿物(如针铁矿、菱铁矿等);冲洪积物以磁铁矿和赤铁矿为主,磁铁矿相对较多.     

滇西兰坪盆地白垩纪-早第三纪古地磁结果及其地质意义

通过对滇西兰坪盆地白垩系地层的古地磁采样和室内退磁研究,揭示出一组高温特征分量,９５％正倒转检验和９９％置信度下的正褶皱检验,说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁．对比国际标准地磁极性年表,发现南新组与阿尔比期、赛诺曼期和土仑期相当,而虎头寺组则相当于晚白垩世的三冬期和康尼阿克期．与中国东部的白垩纪古地磁数据比较．进一步证实了晚白垩世华南与印度支那地块存在明显的纬度差,这一事实说明了印度支那地块在印度板块与欧亚板块的碰撞及进一步挤压下,印度支那地块在早第三纪沿红河大断裂走滑千余公里,并伴随着１５　－２０　的顺时针旋转．     

临夏盆地新近纪郭泥沟剖面磁组构特征及其环境意义

临夏盆地在东亚新生代地层、古气候、古生物研究方面占有举足轻重的地位.本文对盆地东部的郭泥沟剖面进行了详细的岩石磁学和磁组构研究,以揭示从早中新世到早上新世临夏盆地的沉积演化过程.郭泥沟剖面沉积物中的磁性矿物有磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿和针铁矿,但剩磁载体以磁铁矿和赤铁矿为主.从上庄组和东乡组的褐红色粉砂质粘土到柳树组和何王家组的褐黄色粘土,赤铁矿含量呈现降低的趋势,与沉积物颜色变化一致.郭泥沟剖面沉积物磁组构类型为正常沉积磁组构.结合岩石磁学结果和磁组构参数特征可揭示临夏盆地早中新世-早上新世沉积的演化过程：早中新世上庄组为稳定湖相沉积,古水流方向为NNW,与南北向的大夏河方向一致;中中新世气候发生较明显的干湿波动,形成了东乡组的褐红色湖相粉砂质粘土夹粉砂、砂和青灰色泥灰质粘土条带,古水流方向主要为NNW,沉积过程主要受大夏河控制;中中新世晚期,受青藏高原构造运动影响,沉积相由湖相细粒沉积物转变为虎家梁组河流相砂砾层;同时,盆地的水动力条件也发生改变,晚中新世柳树组湖相沉积过程同时受南北向大夏河和东西向洮河控制,两个方向近垂直的河流共同作用导致柳树组内沉积各向异性度较低,面理和线理均不发育,磁化率最大轴偏角分布比较分散,磁组构确定的古流向为东西向和南北向;早上新世期间,由于受青藏高原隆升影响,沉积了何王家组下部的河流相砂砾层;受构造抬升影响,大夏河重新主导何王家组上部洪泛平原相沉积过程,水动力条件较为单一稳定,古流向主要为N向,与大夏河流向一致.

     

Magnetostratigraphy of the late Cenozoic Laojunmiao anticline in the northern Qilian Mountains and its implications for the northern Tibetan Plateau uplift

The uplift process of the Qinghai-Tibetan Plateau holds the key to understand the dynamic mechanisms of continental crust shortening and mountain-building and to test the relationship between the Tibetan uplift and tectonic-climatic coupling and environmental im-pacts[1―4].However,there are still many debates in the process and mechanism of how the Tibetan Plateau uplifted to the present configuration.Among various approaches to solve these key questions,dating of the Cenozoic stratigraphy …     

Paleomagnetism of the Yuanmou Basin near the southeastern margin of the Tibetan Plateau and its constraints on late Neogene sedimentation and tectonic rotation

New paleomagnetic investigation was carried out on the late Neogene fluviolacustrine sequence of the Yuanmou Basin, located near the southeastern margin of the Tibetan Plateau. Magnetostratigraphic results indicate nine reverse magnetozones (R1 to R9) and eight normal magnetozones (N1 to N8) in the sedimentary profile, which can be correlated to the geomagnetic polarity timescale from C3n.3r to C1r.1r. The age of the sedimentary sequence of the Yuanmou Basin can thus be paleomagnetically constrained to an interval from early Pliocene to Pleistocene, with sedimentation rates varying from 12.5 to 55 cm/kyr. In addition to its highly resolved magnetostratigraphic sequence, the Yuanmou Basin provides a record of Plio-Pleistocene tectono- and climato-sedimentary processes. The mean declinations of the seventeen polarity units (excluding samples with transitional directions) can be grouped into three distinct directional intervals, Group I (2.58–1.37 Ma), Group II (4.29–2.58 Ma) and Group III (4.91–4.29 Ma). These directions indicate that the Yuanmou Basin has probably experienced vertical-axis clockwise rotation of about 12° from 1.4 Ma to 4.9 Ma, which may be related to slip activity of the Red River fault to the southwest and the Xianshuihe–Xiaojiang fault to the east.     

Sedimentary evolution of a foreland basin from the northeastern Qilian Mountains based on the integration of geomorphological and luminescence dating of alluvial conglomerates and fluvial terrace sediments

Sedimentary deposits in the foreland basin of the northeastern Qilian Mountains are crucial documents recording tectonic activity and climate changes on the Tibetan Plateau. In this study, luminescence dating was used to date alluvial conglomerates and fluvial terrace sediments collected from the Beida River in the Jiuquan Basin, a foreland basin in the Hexi Corridor, northeastern Qilian Mountains. Detailed sedimentology and luminescence ages reveal that alluvial conglomerates accumulated from before 620 ka to 12 ka and that sediment accumulation rates increased at ∼330 ka and ∼35 ka, coinciding with the dates of two tectonic events (∼350 and ∼50 ka) and followed by climate cooling (from marine isotope stage (MIS) 9 to MIS 8 and from MIS 3 to MIS 2). This reveals that variations in the sediment accumulation rates are controlled by the coupling of tectonic uplift and climate cooling. The highest terrace (T7) that developed on the alluvial conglomerate base formed at ∼ 12 ka. The incision rate in the early Holocene was ∼2.1 mm/yr and increased to ∼14.6 mm/yr during the middle and late Holocene. The variations in the river incision rate provide geomorphic evidence for Holocene climate patterns in arid and semiarid areas. Luminescence dating offers a credible temporal framework for the deposits and reveals climate and tectonic effects on the evolution of the foreland basin, northeastern Qilian Mountains.     

钱塘江河口周边钻孔磁性地层学研究及意义

长江三角洲地区的沉积历史和特征,是揭示我国东部沿海区域新生代以来构造演化与地理格局形成过程的重要窗口.本文基于磁性地层学方法,结合AMS14C和光释光测年数据以及该地区硬质黏土标志层,对分布于钱塘江河口两侧的五个钻孔建立年代地层框架.结果表明,除河口北部一个钻孔底部年龄至高斯正极性期外,其余钻孔显示南部地区约200 ka BP以来才开始沉积,最南端晚至约60 ka BP.与该地区已有钻孔磁性地层学资料进行对比,认为长江三角洲部分区域沉积年龄超过百万年和"北厚南薄、东厚西薄"的特征,主要是受早期区域构造背景的影响,而长江三角洲大范围的沉积发生自约200 ka BP以来,受构造缓慢沉降和海平面变化控制的细颗粒（黏土-粉砂粒级）从晚更新世才开始沉积,约60 ka BP以后扩大至整个三角洲区域.     

Rock-magnetic properties of Neogene sediments, northern flank of Tianshan Mountains

Analyses of rock-magnetic properties of Neogene sediments of the Taxihe section, northern Tianshan Mountains, show that the section can be classified into three categories including lacustrine facies, fluvial facies and alluvial facies, which correspond to the lower, middle and upper of the Taxihe section respectively. The magnetic minerals of the lacustrine facies may be affected by the process of weath- ering, lithogenesis and biolithogenesis besides the source of the sediments. The natural remanence intensities are between 10-3 A/m and 10-2 A/m. The minerals are dominated by magnetite and the high coercive magnetic mineral may be goethite. The magnetic grains are the mixture of PSD SD or SD SP. The natural remanence intensities of the strata of fluvial facies are between 10-2 A/m and 10-1 A/m, about ten times that of the lacustrine facies. The magnetic minerals are mainly magnetite and hematite, and the magnetic grains are mainly PSD. The characteristic remanence (ChRM) carriers are magnetites. In the alluvial facies, the natural remanence intensities are mostly less than 1×10-2 A/m. The magnetic minerals of the series are dominated by magnetite and hematite, almost the same as the fluvial facies. But the difference is that most of the stepwise demagnetization can reveal two components and the ChRM carriers are hematites. The magnetic grains are PSD in terms of the hysteresis parameters.     

华北泥河湾盆地铺路哺乳动物群的磁性地层学定年

华北泥河湾盆地的晚新生代河湖相沉积地层, 产出了十分丰富的旧石器和哺乳动物化石, 记录了早期人类活动以及晚上新世以来哺乳动物群的演化过程.作为广义泥河湾动物群之一, 铺路动物群化石点位于盆地内的壶流河东侧, 含有晚上新世及早更新世哺乳动物化石.本文结合生物地层学和岩石地层学, 对含铺路哺乳动物化石的河湖相沉积物, 进行详细的岩石磁学及高分辨率的磁性地层学研究, 旨在对铺路哺乳动物群进行精确定年.结果表明, 铺路剖面河湖相沉积物的磁性矿物主要为磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿, 平均粒度以准单畴为主.铺路剖面河湖相沉积物记录了布容正极性时(Brunhes normal chron)早期、松山负极性时(Matuyama reverse chron)、高斯正极性时(Gauss normal chron)和吉尔伯特负极性时(Gilbert reverse chron)晚期, 铺路动物群产出在留尼旺(Réunion)地磁漂移之前, 凯纳(Kaena)负极性亚时之后, 年代约为3.0~2.2 Ma.本研究结果将广义泥河湾动物群的年代下限延至约3.0 Ma.此外, 结合泥河湾盆地古气候学及古环境学研究结果, 表明在上新世与更新世过渡期间, 泥河湾动物群的演化受气候环境变化的影响, 更适应干旱寒冷的生存环境.

     

东北平原杜蒙钻孔的磁性地层学和磁化率对松嫩古湖演化的指示

湖相沉积是过去气候环境变化研究的重要地质记录.东北平原在早-中更新世时期曾发育一个巨型湖泊(松嫩古湖), 对这一古湖的演化历史和机制仍需多钻孔的进一步研究.本研究针对东北平原杜蒙(HL)钻孔沉积物开展了²⁶Al/¹⁰Be同位素年代学、古地磁年代学、磁化率地层学和岩石磁学研究, 结果表明: (1)令字组和林甸组湖相沉积的界线为约900 ka; (2)林甸组的磁化率明显高于令字组, 令字组的高矫顽力弱磁性矿物贡献相对较大; (3)林甸组磁化率的升高可能与湖平面降低、水动力增强、入湖的强磁性矿物增多或者氧化还原条件改变, 从而生成了强磁性铁的硫化物有关; (4)约900 ka前后, 松嫩古湖萎缩, 可能与中更新世气候转型期间大西洋深层翻转流(Atlantic meridional overturning circulation, 简称AMOC)减弱致使热带辐合带(Intertropical Convergence Zone, 简称ITCZ)南移, 以及海平面下降造成更多陆地暴露地表, 水汽输送距离增加, 进而共同导致东亚夏季风降水减少有关.