磁化率各向异性与花岗岩形成的构造背景──以广东两类不同成因类型花岗岩为例

广东省两类不同成因类型花岗岩磁化率各向异性研究表明：Ⅰ型花岗岩的磁化率的数值较大，一致性较好；各向异性度比较小，磁化率椭球为纯压扁型．Ｓ型花岗岩的磁化率数值普遍较小，一致性较差；各向异性度比较大，磁化率椭球以兼具压扁型和拉长型为特征；岩体内部两种磁化率椭球（压扁型和拉长型）的３个主轴的方向具有较好的一致性．结合花岗岩的野外地质特征，作者认为，Ｓ型花岗岩在形成过程中受到了板块内部强烈的挤压和剪切作用，不同类型的源岩在强烈的挤压作用下局部地带发生破裂，发育了大规模的剪切推覆作用，在剪切热的作用下源岩物质被改造形成Ｓ型花岗岩；Ⅰ型花岗岩则是原始岩浆侵入到地壳上部形成，其形成的构造背景与当时板块的Ｂ型俯冲有关。     

北京房山岩体的磁组构特征及其 对岩体侵位的约束

岩浆岩的磁组构与岩浆流动、侵位时应力和冷凝后遭受后期构造改造作用有关.本文分析了北京房山岩体东山口-凤凰亭剖面岩石磁化率各向异性(AMS)变化.热磁曲线和磁滞回线分析显示,岩石的主要载磁矿物为多畴磁铁矿颗粒.AMS磁化率椭球体呈压扁状,磁面理发育且产状陡倾,磁化率各向异性度P值平均值高达1.189.自边缘相(东山口)到中心相(凤凰亭),岩石磁化率椭球的扁率E值和形状因子T值逐渐减小,说明磁组构主要反映岩浆流动和岩体侵位时近NNE-SSW方向的挤压作用,在侵位冷凝后并没有遭受到明显的构造改造.     

秦祁接合带造山缝合带磁组构特征及其构造意义

结合构造及磁化率各向异性研究详细解剖了秦祁接合带唐藏—关子镇—武山和新阳—元龙造山缝合带的应变及岩组特征.41个采点168个构造岩样品的平均磁化率全部较低,磁化率椭球形态分析表明其以平面和压扁应变为主,磁化率各向异性度普遍较高,属强变形岩石组构类型,结合野外观察认为其与变形强度明显正相关.此外,磁化率各向异性参数T、P′可能受岩石类型一定程度的影响.磁化率椭球主轴方位与变形密切相关,提供了丰富的岩组信息.两构造带具有类似的岩组特征,磁面理大致分为呈共轭形态的两组,暗示高应变剪切带在平面上可能以网格状形态出露;高倾伏角磁面理与占优势的低倾伏角、近水平磁线理表明了构造带明显的走滑特征,部分高角度磁线理可能与构造带的挤压和（或）转换挤压相关;磁组方法不能简单用于判别复杂强变形带的运动指向,糜棱面理的复杂变化及K_min与构造带夹角过高使其判别结果意义不明,而野外及显微构造观察都表明了构造带的右行走滑特征.上述结果表明,沿缝合带大规模的右行转换挤压形成了秦祁接合带反“S”型的平面构造形态,暗示在南北板块拼合过程中,西秦岭诸中、小块体一定程度的向西挤逸.     

风成沉积物磁组构与中国黄土区第四纪风向变化

通过对黄土高原几个剖面黄土样品磁化率各向异性的初步研究，发现了风成沉积物中的磁组构特征，且它的形成受沉积作用控制并与黄土高原形成时的古风场有关，即风成沉积物磁化率椭球体主轴方向及各轴比值与磁性颗粒分布排列方式亦即与空气动力条件相关．阐明了风成沉积物磁组构形成机制及其与古风向的关系，提出一种能够定量研究黄土高原形成时古风场的方法，为研究黄土高原形成演化和第四纪以来气候变化提供了基础数据．     

聂拉木地区高喜马拉雅岩石磁组构及其构造含义

利用岩石磁化率量值椭球体与岩石构造应变椭球体的共轴性,在缺乏岩性标志层的高喜马拉雅结晶基底（聂拉木地区）进行岩石磁组构研究,进而研究喜马拉雅造山带的变形期次和过程.磁组构特征表明：磁化率各向异性度P在樟木镇北1km处的片岩最高为172,在康山桥南1km处最低,为113;百分率各向异性度H在1182%～4507%之间;磁性线理L在102～109之间,磁性面理F在106～160之间,磁性面理F比磁性线理L发育;磁化率椭球体的形状因子T在019～076之间,磁化率椭球的扁率E在104～149之间,磁化率椭球体的形状为一压扁椭球;樟木镇北1km到肉切村,平均最小磁化率主轴方向D3为S－N（除聂拉木北1km的MA9外）,大多数样品最小磁化率主轴方向倾角I3＞51°,最高达726°,局部发育有拉长形磁化率量值椭球体.本文研究结果表明,聂拉木地区早期经历强烈的韧性变形,推测可能是一条巨大的右旋逆冲韧性变形带,晚期构造掀斜.     

大别山双河同构造花岗岩体显微构造与磁组构研究

双河岩体应变分析结果显示, 主应变面发生明显变形, XZ面应变轴比达1.59~2.18, 付林指数K在0.11~0.82. 磁化率各向异性结果显示, 磁面理主体倾向SE, 与岩体宏观面理一致; 磁线理主体向SE倾伏; 磁化率各向异性度P在1.109~1.639; 形态参数T在0.079~0.534; 应变分析与磁化率各向异性分析均表明岩体受到了强烈的挤压变形. 石英C轴组构以沿b轴的高极密为特点, 显示石英以高温的柱面(1010) 〈a〉 滑动为主, 这与赋存在岩体中的高压-超高压岩石及围岩的石英C轴组构明显不同. 综合分析表明, 双河岩体在稍晚于超高压岩石形成的区域挤压背景下侵位, 具有同构造花岗岩变形特点.     

大地电磁一维磁化率、电阻率主轴各向异性正演

大地电磁(Magnetotelluric, MT)正演是其资料解释的基础,也是认识地球介质响应特征的重要手段.磁化率和电阻率是影响MT响应的两个主要物性参数,真实固体地球介质电阻率各向异性现象普遍存在且铁磁性等物质的磁化率显著.而当前成熟的MT资料解释技术仍局限于各向同性介质、电阻率单一参数.本文从Maxwell方程组出发,推导了磁化率、电阻率主轴各向异性均匀半空间和层状介质的视电阻率及相位的解析表达式.然后,通过两个不同类型模型的计算对比,验证了算法的正确性.最后,对典型模型进行计算,结果表明某些情况下磁化率的影响不可忽略,对于低阻地层,当其电阻率与相对磁导率的乘积大于围岩的电阻率时,其视电阻率将表现为高阻.本文开发的正演算法,有助于认识磁化率、电阻率主轴各向异性时的MT响应特征,也可为后期二维、三维正演提供参考对比.     

空间波数混合域三维各向异性强磁性介质磁场数值模拟

各向异性普遍存在于强磁性体矿物中,为研究各向异性强磁性体磁场响应特征,本文提出一种空间波数混合域三维各向异性磁场数值模拟方法.该方法首先将各向异性强磁性体磁位满足的三维偏微分方程进行水平方向二维傅里叶变换,将其降为不同波数之间相互独立的一维常微分方程;然后加载准确的上下边界条件,采用二次插值有限单元法计算一维常微分方程,得到五对角方程,采用追赶法进行高效求解;最后采用迭代法求解场分量,引入紧算子保证迭代稳定收敛;综合傅里叶变换的高效性、一维方程求解的快速性和迭代算法的稳定性,实现各向异性强磁性体磁场的三维高效、高精度数值模拟.设计各向异性椭球模型验证算法的正确性,并分析紧算子对不同各向异性磁化率模型的迭代收敛性;与COMSOL Multiphysics软件对比计算效率,表明相同节点下本文算法效率优于常规三维有限元方法,且计算节点总数越多优势越明显.重点研究各向异性参数改变对VTI、HTI、TTI强磁介质异常场响应的影响.最后采用某磁铁矿DEM高程数据模拟起伏地形对各向异性强磁性体磁异常场幅值和形态的影响,体现出本文算法对各向异性强磁性体大规模复杂地形的适应性.     

磁铁矿岩的流变与磁化率各向异性

在高温高压及慢应变率下使磁铁矿岩样品发生了流变。对此过程前后的磁性测试表明,产生了与流变过程相关的磁化率各向异性。进一步研究说明,这种“流变磁效应”,主要是由于岩样内磁性矿物颗粒在流变过程中,由大致等粒形且方向性不明显而转变为扁椭球形且具有了一定优选方位而造成的。地震孕育是在高温、高压及缓慢的时间过程中进行的,因此研究流变带来的物性变化对于地震前兆的认识至关重要。本实验结果从一个新的角度探索地震磁效应,具有理论和实际意义。     

磁组构的分离与岩石构造变形分析

目前实验条件下获得的AMS(磁化率各向异性)是岩石内所有磁性矿物磁化率各向异性叠加的综合响应,详细的岩石磁学和构造地质学的综合分析表明常规AMS测试结果通常无法揭示岩石复杂的构造变形过程.本文综述了运用非磁滞剩磁各向异性(AARM)、低温AMS(LT-AMS)和高场AMS(HF-AMS)等实验方法对岩石AMS组分进行分...     

单轴应力作用下两种不同方法研究岩石磁化率变化的结果

本文介绍了对北京——唐山地区八种强磁性岩石标本的压磁实验结果,观察了它们在高压应力下,直至破坏前后的磁化率变化特征。发现磁化率的变化只是其应力值的函数,与体积变化过程、微裂膨胀过程关系甚微。磁化率的压力系数取值范围为——(0.4——3.0)10-3MPa-1。同时,本文还得到了标本中出现破裂后岩石的压磁曲线。 运用铁磁学理论,对上述压磁实验结果作了初步的分析解释。      

黄土高原西北缘末次冰期晚期以来黄土沉积物的岩石磁学性质

以黄土高原西北缘的靖远和古浪剖面(包含黄土层L1上部和占土壤层SO)作为研究对象,选取代表性样品进行磁化率、频率磁化率、热磁曲线、等温剩磁获得曲线和磁滞回线等测定.结果表明,靖远和古浪L1黄土和SO古土壤具有相似的岩石磁学特征.磁性矿物含量相对较低,载磁矿物均以磁铁矿为主,同时含有磁赤铁矿和赤铁矿,且SO占土壤中的磁赤...     

含菱铁矿砂岩磁性的初步研究

作为煤田盖层产出的中国内蒙古平庄J₃砂岩,其平均磁化率为60×10^-5（SI）;平均剩磁为5×10^-3A/m.经热退磁后,在磁化率、剩余磁化、等温剩磁曲线、粘滞剩磁及磁组构等方面都发生了明显的变化,出现一系列奇异磁特征.岩石透射光与反射光鉴定、物相热红外分析、差热分析、X射线衍射分析表明,该砂岩的胶结物为弱磁性的菱铁矿,它在逐步热退磁过程中逐渐变为磁铁矿,部分变为赤铁矿.并大致确定,该砂岩胶结物含量近50％.此外,对这种砂岩样品仔细地进行了常规方法的退磁试验,得到其特征剩磁方向,确定其J₃古地磁极位置为198.8°E,84.6°N(α₉₅=4.8,k=94.5).     

A regularized Wiener–Hopf filter for inverting models with magnetic susceptibility

For a magnetic target, the spatial magnetic signal can be expressed as a convolutional integral over Green's function of an assumed model with susceptibility as its parameter. A filter can be used to obtain the susceptibility by minimizing the mismatch between observed and the computed magnetic anomalies. In this perspective, we report the development of an advanced digital filter, which is efficient and can be used to map rock susceptibility from the acquired magnetic data. To design the new filter, we modified the space‐domain standard Wiener–Hopf filter by imposing two different constraints: (i) the filter energy constraint; and (ii) normalization of the filter coefficients. These constraints make it capable to characterize source bodies from their produced magnetic anomalies. We assume that the magnetic data are produced by induced magnetization only and interpretation can be as good as the subsurface model. Our technique is less sensitive to the data noise, which makes it efficient in enhancing the interpretation model. The modified filter demonstrates its applicability over the synthetic data with additive white Gaussian noise. In order to check the efficacy and adaptivity of this tool in a more realistic perspective, it is also tested on the real magnetic data acquired over a kimberlitic district adjoining to the western margin of the Cuddapah Basin in India to identify the source bodies from the anomalies. Our result shows that the modified Wiener–Hopf filter with the constraint for the magnetic data is more stable and efficient than the standard Wiener–Hopf filter.     

岩石磁化率各向异性的频散现象

在磁化磁场为恒定磁场（无定向磁力仪─-Ａ）与１０ｋＨｚ交变磁场（ＭｉｎｉｓｅＰ旋转磁力仪─-Ｍ）的两种情况下，作岩样比测时发现，后者测得的主磁化率值к^Ｍ较小，而且沿磁性叶理面方向ｆ的主磁化率值к_ｍａｘ与к_ｉｎｔ比沿其法线方向ｎ上的к_ｉｎｔ减少得更多．作者以涡流磁滞机构对磁性载体材料的“磁屏蔽”作用发生了各向异性的影响来解释此现象；并推测磁化率各向异性存在频散现象．     

联合DBSCAN聚类采样和SVM分类的滑坡易发性评价

针对基于机器学习的滑坡易发性评价中非滑坡样本选取不规范导致的分类精度较低问题,本文提出联合基于密度的噪声应用空间聚类(Density-Based Spatial Clustering of Applications with Noise,DBSCAN)采样策略和支持向量机(Support Vector Machine,...     

辽宁复县金伯利岩的磁性特征及其意义

利用磁滞回线、磁畴状态分析、剩磁磁化率和感磁磁化率测量等，对辽宁复县金伯利岩岩体群的磁性矿物成分和成因机制进行了分析．结果表明，该金伯利岩中的磁性矿物成分主要是单畴、似单畴颗粒磁铁矿，它们主要是在金伯利岩岩浆后期，即汽水热液期，在相对快速冷却的环境下形成的原生磁性矿物．在古地磁研究中，利用主成分分析，结合同位素测年结果，给出了该区金伯利岩的古地磁结果，为中国东部早古生代的古地磁研究提供了补充和验证．     

单轴压力下岩石磁化率的变化

利用感应法测定了北京、唐山地区五类强磁性火成岩在单轴压力下的压磁曲线。实验发现,曲线可划分为两个形态不同的阶段。在加压的初始阶段,压磁曲线表现为上升;尔后,几乎以不变的速率直线下降。曲线形态与岩样的种类、循环次数有一定的关系。压磁系数变化范围为-(0.9—3.0)×10~(-4)cm~2kg。从加压开始到岩石破坏,磁化率一般下降20—30%。还发现,磁化率的变化与岩样的体膨胀关系不太明显。运用铁磁学中的磁畴理论对上述压磁曲线作了初步的解释。