西秦岭温泉岩体的磁组构特征及其侵位机制意义

结合岩石磁学、磁化率各向异性度与区域构造分析了西秦岭温泉岩体的侵位机制及意义.温泉岩体的样品的平均磁化率k_m值总体很大,岩石磁学表明对于磁化率较低的样品,顺磁性矿物（如黑云母等）对磁化率的贡献较大,而少量铁磁性矿物（如磁铁矿等）可能作为剩磁载体.对于磁化率较高的样品,其主要载磁矿物为磁铁矿;花岗岩样品的校正磁化率各向异性度P_J总体小于1.2,显示了岩体为流动磁组构的特征,磁化率椭球体形态参数T总体大于0,扁率E总体大于1,以压扁椭球体为主;岩体的磁面理同磁线理相比更为发育,样品的磁面理普遍表现出围绕岩体边界分布的特点,且倾角较陡;而在岩体内部磁线理与磁面理分布相对散乱,定向性差,这一特征说明温泉岩体的磁组构主要由侵位时的侧向挤压作用形成的;虽然岩体的磁组构特征总体显示了N-NEE和SW向的挤压作用,但岩体侵位时由商丹缝合带闭合所产生的垂直于缝合带方向的挤压作用已相对较弱.本文认为,温泉岩体侵位时是一种弱挤压环境,或者是一种相对稳定的环境甚至可能是一种相对引张的背景,这与温泉岩体形成于后碰撞环境,秦岭造山带已演化至后碰撞拆沉作用发生的伸展阶段所反映的区域构造背景是一致的.     

磁组构（上）

地球科学领域岩石磁组构的研宄,对许多人来讲,还是一个陌生的课题。磁组构测量的是用磁化率量值椭球描述的岩石磁化率各向异性。由于它保留了成岩环境、动力变质的信息,可用于环境科学和应变分析。这期我们刊登科普文章《磁组构》,叙述这项技术的理论依据、测量及数据统计分析方法;介绍几项新成果,包括中国黄土、金伯利岩管及阜平县双重褶皱磁组构的研究,旨在向大家展示这一新的课题在地震地质、地球科学领域研究的可观前景。     

嵊泗岛辉绿岩墙群的侵位方式:来自磁组构的证据

岩墙磁组构能反映岩浆的侵位方式.中国东部嵊泗岛广泛发育了晚白垩世辉绿岩岩墙群.我们对其中8条不同走向岩墙进行了采样,沿岩墙两边部及横跨岩墙剖面获得共273个独立定向岩芯样品.岩石磁学分析表明辉绿岩的主要携磁矿物为多畴贫钛磁铁矿,可能含少量磁赤铁矿.各条岩墙的磁组构均具有低的各向异性度Pj＜1.2,且主轴的空间方位各不相...     

磁组构研究现状

磁组构技术作为一种快速、经济和无损性方法测量岩石组构方法,已被广泛用于地质和古今环境研究。随着测试仪器和磁学理论的不断完善,除磁化率各向异性（ＡＭＳ）测量外,近几年非磁滞剩磁各向异性（ＡＡＲ）和等温剩磁的各向异性（ＡＩＲ）的研究较多。同时随着扫描电镜等非磁方法研究和岩石磁性参数测量相结合,人们认识到磁性矿物组成对磁各向异性的重要控制作用。岩石应变磁组构测量在过去几年得到较大发展。岩浆岩的研究主要信     

磁组构（下）

七、沉积岩的磁各向异性研究沉积岩的AMS,可以获得沉积环境的信息(介质流动方向、速度等)。这在理论上及经济建设中(例如:油气盆地的形成环境、物质运移情况)均有重要意义。在实验室条件下曾作过模拟实验,对比研究过天然及人工的沉积物质,结果发现两者的椭球相似(Hrouda,1982)。在沉积岩形成过程中,影响铁磁性矿物取向的因素有3个。一是重力场,它的作用使矿     

岩浆岩磁组构的实验模拟研究

岩浆岩的模拟实验,由于其实验条件的可控性,能够较好地研究岩浆岩的影响因素及其机理．本文实验表明,岩浆岩的磁组构除与成岩时的流动有关外,还受地磁场及重力场的影响,当流动较强时,岩浆岩的磁线理与流动方向有很好的一致性;当流动较弱时,地磁场方向的影响更大．另外,由于岩浆岩较弱的磁各向异性,以及成岩后期各种因素的影响,使其机理呈现复杂性,主轴方位具有分散性．     

岩浆岩磁组构的实验模拟研究

岩浆岩的模拟实验,由于其实验条件的可控性,能够较好地研究岩浆岩的影响因素及其机理．本文实验表明,岩浆岩的磁组构除与成岩时的流动有关外,还受地磁场及重力场的影响,当流动较强时,岩浆岩的磁线理与流动方向有很好的一致性;当流动较弱时,地磁场方向的影响更大．另外,由于岩浆岩较弱的磁各向异性,以及成岩后期各种因素的影响,使其机理呈现复杂性,主轴方位具有分散性．     

拉脊山及邻区磁组构特征及其地质意义

研究了拉脊山及邻区磁组构特征. 新生代沉积物为一套未变质和弱变形的泥岩和砂岩, 磁化率椭球体以扁平型为主, 磁线理K_max倾伏北西或南东, 最小轴K_min多与层面极点偏离, 在北东有一优选方位, 并与K_max垂直, 反映了磁组构主要是构造成因; 研究区新、老地层中K_min总体方位(北东至南西)代表了近期构造主压应力方向, 该认识得到典型构造点上的磁组构与构造对比研究证实. 在上第三系内发育北西至南东至近东西向的逆断层和褶皱, 它们是北东至南西向挤压产物. 拉脊山及邻区区域构造应力场为本区在第三纪后期到第四纪持续抬升提供了重要证据.     

阿尔金断裂带西段磁组构特征及其构造意义

变形岩石的磁组构参数Kmax、Kint、Kmin、P、T、F、L、E等可以用来定量地表征构造变形的形状及期次.本文通过对阿尔金断裂带（郭扎错—空喀山口段）中岩石磁组构特征分析,认为该断裂带具多期活动性,变形性状由早到晚依次表现为韧性、韧-脆性及脆性变形,应力机制为剪切以及带有剪切性质的拉伸和压扁,主应力方向为NNE-SSW和近SN向.磁组构特征还表明该断裂带两侧断块相对差异运动在不同地区有所不同,而且它们所经历的构造期次以及各期活动的应力机制、影响程度也有明显区别.此外,磁组构数据显示阿尔金断裂带具有中间变形强、向两侧变形逐渐减弱的准对称特点,其早期变形具有由东往西逐渐减弱的变化规律.由磁组构揭示的应力应变特征与野外露头、显微构造和古应力测量结果一致.     

磁组构与构造变形

磁组构通常指磁化率各向异性,即AMS（Anisotropy of Magnetic Susceptibility）,是一种重要的岩石组构,是弱变形沉积岩地区灵敏的应变指示计.近年来,AMS在造山带及前陆地区的广泛应用为构造变形研究提供了极大的帮助,同时提升了该方法的理论认识.本文在研读最新相关文献与著作的基础上,结合笔者及研究团队在龙门山地区获得的磁组构研究成果,综述了磁组构在沉积岩地区构造变形研究中的应用进展,并基于现有的研究认识对关键问题进行讨论,提出以下几点认识：（1）磁性矿物分析是AMS研究的关键,应结合多种岩石磁学实验及光学与电子显微构造研究手段展开详细的磁性矿物学分析;（2）磁化率椭球与应变椭球的对应主轴在绝大多数情况下相互平行,但在不同期次、不同种类复杂的磁性矿物组成,或者多期次构造变形的影响下,AMS与应变的关系相对复杂,应比对高场和低温AMS及非磁滞剩磁各向异性（AARM）测试结果,获得不同矿物的优选定向特征,并对获得的组构进行分期;（3）AMS可以揭示造山带及其前陆地区的构造演化历史,并且是分析断层相关褶皱的有限应变特征和变形机制的重要方法,同时也是厘定断裂带变形性状和期次及运动学分析的有效手段;（4）磁组构形成于成岩作用早期或构造变形的最早阶段,能很好地记录褶皱和逆冲作用之前的平行层缩短变形,因此可以揭示同沉积阶段的古构造应力方向.后期足够强烈的构造变形能局部改造或彻底掩盖先存AMS记录,构造流体有关的同构造期结晶矿物或先存矿物的重结晶导致的再定向被认为是其根本原因;（5）斜交磁线理是一种特殊的磁组构类型,反映了区域构造叠加或多期构造变形作用或隐伏斜向逆冲等可能的构造过程,有必要结合多方面的地质证据对其成因作出合理解释.

     

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.     

勉略构造带康县区段磁组构特征及其构造意义

野外研究表明勉略构造带康县区段的两期主要构造变形特征:早期以较深层次的韧性变形为主,晚期为较浅层次的脆-韧性变形;表现为早期发育的紧闭褶皱、透入性面理,被晚期的褶皱以及脆性断层所截切、改造.磁组构主要反映晚期构造变形特征,样品磁化率各向异性度(PJ)总体较高,为强变形类型;T、E反映挤压、剪切为主的应变特征,与Flinn图解结果一致;两组磁面理均值为344°∠40°和179°∠61°,在平面上呈共轭状出露,锐角平分线近东西向,暗示了构造带内南北向挤压伴随着近东西向的走滑;磁线理倾角总体较小,近东西向展布;高角度磁面理以及占优势的低角度磁线理指示了挤压兼走滑的变形机制,部分高角度磁线理与逆冲作用有关.最小磁化率显示出晚期近南北向的应力方向.结合野外构造解析认为,晚期挤压兼右行走滑构造变形反映西秦岭逆冲推覆构造在碧口地块的阻挡下发生右行斜向逆冲,并暗示碧口地块相对向西逃逸.     

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组分进行分离,可以定量获取不同磁性矿物的磁组构贡献,进而解释其不同的变形特征.在此基础上阐述了近年来针对不同磁性矿物组合的AMS分离方法的理论技术创新和进展及其在岩石构造变形特征分析中的应用前景,讨论了常见磁性矿物单晶的岩石磁学性质及各向异性度（P_j）与形状因子（T）在揭示岩石变形特征中的复杂性与局限性,最后举例并分析了磁组构分离技术在造山带岩石构造变形分析中的应用.

     

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.

     

南极普里兹湾NP93－2柱样磁组构特征及其古气候意义

对采自东南极普里兹湾海区沉积物ＮＰ９３－２柱样系统的磁组构分析,结果表明：１．普里兹湾海洋沉积物具有较大的磁化率各向异性,较好地指示了沉积过程中水动力过程的变化;２．由磁化率各向异性主轴方向确定的古水流方面主要为近ＥＷ向及ＮＳ向,分别对应着南极绕极环流的方向及由融冰水的大量生成而导致的南极底层水形成的方向,这两种不同方向的水流在该海区不同时段的表现各不相同;３．依据表征磁组构的参数及古水流方向的变化,可将１２７００ａＢ．Ｐ．以来的南极地区的古气候分成５个古气候变化带．     

柴北缘骆驼泉剖面新生代地层磁组构特征及其构造意义

青藏高原东北部新生代构造演化对理解高原隆升和变形模式具有重要意义, 而目前对于该地区挤压应力方向转变过程仍存在很大争议.本文对柴北缘逆冲带北西部骆驼泉剖面新生代地层开展系统磁组构(本文特指磁化率各项异性)研究, 以揭示该地区挤压应力方向的转变特征.系统岩石磁学结果表明, 骆驼泉剖面新生代样品中主要磁性矿物是顺磁性组分和赤铁矿以及少量磁铁矿.通过对磁组构特征分析及其与古水流方向对比表明, 骆驼泉剖面新生代地层磁组构主要为初始变形磁组构, 可用于指示沉积成岩时期的挤压应力方向.磁组构结果揭示, 骆驼泉地区挤压应力方向在上干柴沟组下部沉积时期为NNE-SSW向, 而上干柴沟组上部和油砂山组沉积时期转变为NE-SW向.结合柴北缘逆冲带已有磁组构结果指出, 该地区早期N-S向或NNE-SSW向挤压应力可能与印度—欧亚板块早新生代以来近N-S向碰撞挤压过程有关, 指示印度—欧亚碰撞的挤压应力自下干柴沟组下部沉积时期就已传播至高原东北部地区; 而后期NE-SW向挤压应力方向与该地区现今GPS揭示的上地壳运动方向一致, 可能与该时段高原东北部巨型走滑断裂构造体系(尤其是阿尔金断裂)有关.此外, 柴北缘逆冲带新生代挤压应力方向转变在其北西部起始于上干柴沟组下部沉积时期, 而南东部起始于上油砂山组下部沉积时期, 与地震反射剖面揭示的断裂活动等地质证据共同揭示柴北缘逆冲带新生代的构造活动自靠近阿尔金断裂的北西部向南东部传播和扩展.综合分析青藏高原东北部地区挤压应力方向转变和其他地质证据发现, 挤压应力方向转变显示出自柴北缘逆冲带北西部向东、西和南向扩展特征, 与阿尔金断裂在上干柴沟组下部-上油砂山组下部沉积时期剪切应力集中于断裂本身, 而上油砂山组下部沉积以来开始散布于高原东北部内部地区的两阶段走滑活动相关.

     

南极普里兹湾NP93－2柱样磁组构特征及其古气候意义

对采自东南极普里兹湾海区沉积物ＮＰ９３－２柱样系统的磁组构分析，结果表明：１．普里兹湾海洋沉积物具有较大的磁化率各向异性，较好地指示了沉积过程中水动力过程的变化；２．由磁化率各向异性主轴方向确定的古水流方面主要为近ＥＷ向及ＮＳ向，分别对应着南极绕极环流的方向及由融冰水的大量生成而导致的南极底层水形成的方向，这两种不同方向的水流在该海区不同时段的表现各不相同；３．依据表征磁组构的参数及古水流方向的变化，可将１２７００ａＢ．Ｐ．以来的南极地区的古气候分成５个古气候变化带．     

南极普里兹湾NP93－2柱样磁组构特征及其古气候意义

对采自东南极普里兹湾海区沉积物ＮＰ９３－２柱样系统的磁组构分析，结果表明：１．普里兹湾海洋沉积物具有较大的磁化率各向异性，较好地指示了沉积过程中水动力过程的变化；２．由磁化率各向异性主轴方向确定的古水流方面主要为近ＥＷ向及ＮＳ向，分别对应着南极绕极环流的方向及由融冰水的大量生成而导致的南极底层水形成的方向，这两种不同方向的水流在该海区不同时段的表现各不相同；３．依据表征磁组构的参数及古水流方向的变化，可将１２７００ａＢ．Ｐ．以来的南极地区的古气候分成５个古气候变化带．     

甘肃北山地区岩石磁组构特征及其构造意义

甘肃北山地区岩石磁组构特征是磁各向异性度P值大,反映该区总体韧性剪切变形强烈磁椭球扁率E＞0占优势,磁面理发育,部分样品磁线理发育,反映变形以压扁变形为主;但局部剪切拉伸变形明显,最小磁化率轴投影显示变形主压应力为近南北向为主.矿化蚀变的糜棱岩中P值与金品位呈反相关,说明矿化蚀变的热液作用削弱了岩石中已经形成的磁化率各向异性,反映出矿化蚀变晚于构造变形的时序关系.这与该区处于塔-哈两板块碰撞带的大地构造位置以及碰撞带的变形性质、变形样式、变形动力学和运动学,以及成矿作用的特点是相吻合的.     

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.