鄂尔多斯盆地南缘上奥陶统赵老峪组岩石磁学研究

利用古地磁学手段定量约束华北板块早古生代古地理位置可为原特提斯造山作用及华北板块与冈瓦纳大陆的亲缘性研究提供重要科学依据。但华北板块早古生代以来经历了多期构造运动,其西部鄂尔多斯盆地含丰富油气资源,后期构造运动和油气运移均可能导致其早古生代地层遭受重磁化影响。对鄂尔多斯盆地南缘富平地区上奥陶统赵老峪组灰岩、凝灰岩样品进行了系统岩相学、岩石磁学及逐步退磁研究,包括光学显微镜鉴定实验、扫描电镜(SEM)实验、能谱分析(EDS)实验、饱和等温剩磁(SIRM)实验、三轴等温热退磁实验、磁化率随温度变化(κ-T)实验、磁滞回线实验、一阶反转曲线(FORC)实验、系统热退磁实验以及热-交混合退磁实验,探讨了各类岩石的主要载磁矿物及其是否具备记录原生剩磁信息的潜能。结果表明:灰岩及凝灰岩样品的主要载磁矿物为磁铁矿、磁黄铁矿和(或)胶黄铁矿,部分样品还含少量赤铁矿(含杂质)和针铁矿,矿物颗粒的磁畴类型同时含有SD(单畴)和MD(多畴)两种。结合岩相学及退磁实验结果认为这些主要载磁矿物可能是与后期流体作用(有机质成熟及运移等)有关的次生矿物,其携带的剩磁信号不能直接用于约束板块早古生代古地理位置,或可用于约束鄂尔多斯盆地南缘下古生界油气运移成藏过程。

上新世以来北京平原NBT1孔记录的地层沉积及构造指示

磁性地层学结合宇宙成因核素、AMS14C测年为晚新生代可靠的长序地质年代框架建立提供了有效快捷手段。在北京平原东南部钻取的NBT1全取芯钻孔进行了详细的磁性地层学研究,400 m钻孔335块样品识别出10个正极性和9个负极性时段,记录了布容(Brunhes)、松山(Matuyama)、高斯(Gauss)、吉尔伯特(Gilbert)极性时,孔底进入到4.2 Ma的Gilbert负极性时。以岩性组合、26Al/10Be、AMS14C年代学为基础,结合测井沉积相分析,判断钻孔上新世晚期地层底界位于319.60 m,第四系下更新统、中更新统、上更新统底界分别位于214.80 m、70.60 m、59.25 m。在上新世约4.2~3.5 Ma发育了6期明显的冲洪积扇的快速沉积过程,第四纪早更新世以曲流河沉积体系为主,中更新世以湖沼沉积为主,夹分支河道沉积,沉积厚度相对较薄,晚更新世以分支河道-湖沼沉积为主,其顶部末次盛冰期浊黄橙色硬质黏土发育。钻孔包含了3个沉积速率较高(>150 m/Ma)的时期,分别为3.58~3.33 Ma、1.945~1.778 Ma和0.126~0.010 Ma,与上新世以来青藏高原隆升扩展及华北地区晚更新世构造活化在时间上具有一致性,揭示了华北地区的沉积构造演化对青藏高原隆升具有一定响应。

漳河山前冲洪积扇BK02孔古地磁定量分析及第四纪地层划分

冀西南平原西缘广泛发育的山前漳河冲洪积扇磁性地层研究尚不完善,其岩性组合特征、沉积环境与平原区建组剖面存在较大差异,第四纪地层精细化划分对比未充分建立。文章通过对位于漳河冲洪积扇西缘的第四纪标准钻孔BK02的岩心观察,根据沉积物颜色、沉积环境、岩性组合、沉积构造及旋回特征,将其第四纪地层松散沉积物划分为了T1~T6六个岩性段。通过对该孔第四纪沉积物地磁极性倒转序列分析,并结合14C、光释光等年代学测量成果,建立了该孔第四纪年代学框架,确定下更新统底界埋深为201.60 m,中更新统底界埋深为97.34 m,上更新统底界暂定为39.86 m,全新统底界埋深为13.75 m。

晚第四纪东南极普里兹湾外沉积物磁化率特征及其古环境意义

【目的】研究东南极普里兹湾外深海区晚第四纪沉积物序列磁化率特征,提取磁化率所蕴含的古环境信息。【方法】使用岩芯多参数扫描仪测试研究区四个沉积物岩芯的磁化率,计算磁化率合成曲线,校正磁化率稀释效应和粒度效应。【结果】四个岩芯的磁化率具有相似而不相同的旋回性变化特征。磁化率合成曲线在约130、225、250、340、410和470ka等处存在低值,这些低值区对应着冰期向间冰期过渡的时期(包含冰消期)。【结论】来自普里兹湾陆架的陆源碎屑磁铁矿是岩芯磁化率的主要携带者,它们随洋流/浊流搬运至深海沉积。沉积物磁化率信号受到低磁化率组分的稀释和粒度效应的显著影响。扣除稀释效应和粒度效应后,合成磁化率信号表现出明显的冰期-间冰期旋回性变化特征。这种变化模式与普里兹湾陆架老沉积物的移动和再沉积过程有关,反映兰伯特冰川体系在冰期-间冰期时间尺度上的消长。东南极冰川体系在晚第四纪呈动态变化,对全球海平面变化具有潜在贡献。

扬子板块、澳大利亚板块、印度板块在新元古代晚期(750~540 Ma)古板块再造:来自古地磁制约

扬子板块在新元古代时期作为Rodinia超大陆的重要组成部分,其位置一直存在争议。为探讨扬子板块在新元古代晚期的位置,综合前人发表过的古地磁数据,利用古地磁研究方法,对扬子板块与澳大利亚板块、印度板块在新元古代晚期的相对位置关系进行研究。根据地层对比、锆石测年等诸多证据,将扬子板块置于印度板块北缘(现今位置)、澳大利亚板块西北缘(现今位置)。基于扬子、印度、澳大利亚运动学特征分析,认为扬子板块在Rodinia超大陆裂解时运动至高纬度地区,750~635 Ma期间,扬子板块处于中高纬度地区,在635 Ma时开始快速向低纬度地区运动。虽然将扬子置于印度北缘,但认为二者并不相连,而是到了570 Ma左右发生碰撞后连接到一起,并一同加入冈瓦纳大陆。

渤海湾海陆交互相沉积的磁性地层学

渤海湾的海陆交互相沉积对研究海陆环境变化、新构造活动及华北平原的演化历史等均有重要意义,而建立可靠的年代地层框架是上述研究的前提。对取自渤海湾西岸天津市深度为203.57 m的BZ2钻孔进行了详细的磁性地层学研究,结果表明,钻孔岩心包含4个正极性段,分别可与标准极性柱中布容(Brunhes)、贾拉米洛(Jaramillo)、奥尔都维(Olduvai)和高斯(Gauss)正极性世对比;获得的3个负极性段则与松山(Matuyama)和凯纳(Kaena)事件对应,从而获得钻孔岩心底部年龄约为3.18 MaBP。磁性界限之间平均沉积速率的相对一致性,指示了渤海湾在晚上新世以来总体稳定的下沉趋势。

柴达木盆地大浪滩梁ZK05钻孔的磁性地层研究

本文展示了柴达木盆地西北地区大浪滩盆地梁ZK05钻孔上部330m岩芯的最新磁性地层结果。梁ZK05钻孔的磁极性序列记录了4个正极性亚时,分别对应于布容期、Jaramillo、Cobb Mountain和Olduvai。磁极性序列底部未出现Reunion亚时,其年代应小于2128ka,B/M界限深度位于94m。根据钻孔的平均沉积速率,我们推算出钻孔最顶部的年代为111ka,钻孔在330m深度的年代为2046ka。由此可知,钻孔330m以下的卵砾石层沉积的结束年代为2Ma,代表阿尔金山的这次强烈隆升应早于2Ma,与青藏运动B幕相当,其启始时间为2.6Ma,结束时间大致为2Ma。另外,梁ZK05钻孔记录了3次极性漂移事件,位于51~58m、207.5~212m和249~252m,分别对应于Calabrian Ridge2（515~525ka）、Gardar（1465~1485ka）和Gilsa（1567~1575ka）。我们在沈振枢等人（1993）的8个钻孔磁性柱基础上,加上梁ZK05钻孔和ZK02钻孔的磁极性序列,辅以最新的国际标准磁极性年表,建立了柴达木盆地最新的磁性地层年代框架。

渤海湾西岸BZ1钻孔的磁性地层学研究

文章对位于渤海湾西岸黄骅坳陷内的BZ1钻孔进行了详细的磁性地层学研究。结果表明,204.51m的岩芯记录了布容正向极性时(Brunhes)、贾拉米洛(Jaramillo)和奥尔都维(Olduvai)极性亚时,钻孔底部年龄约为2.21Ma。本项研究结果为该区约2.21Ma以来的古环境和相关研究提供了可靠的地层年代框架。与沧县隆起区的BZ2钻孔地层结果对比表明,两个构造单元的沉积物厚度在布容期以来差异较大,即在此期间黄骅坳陷相对沧县隆起下沉40余米,表明1Ma前后发生的新构造运动导致黄骅坳陷区构造下沉速率显著增加。

上新世—早更新世青藏高原北缘隆升的磁性地层学证据

对新疆叶城剖面西域砾岩及下伏第三纪地层的磁性地层学研究表明 ,西域砾岩的沉积时代为晚上新世至早更新世 ,磁性地层年龄为 3.5至 <1.8Ma。阿图什组沉积于早上新世 ,古地磁年龄为 4 .6～ 3.5 Ma。阿图什组以砂岩和粉砂岩为主夹薄层砾岩 ,为河流相及冲积扇前缘相。西域砾岩以厚层砾岩为主夹风成粉砂岩 ,为典型洪积—冲积扇堆积。

祁连山北缘玉门砾岩的磁性地层年代与褶皱过程

在我国西部致使玉门砾岩强烈褶皱变形的构造运动是喜马拉雅运动中重要的一幕。祁连山北缘老君庙逆断裂-褶皱带前翼发育的生长地层为认识玉门砾岩褶皱的过程提供了重要证据。通过对这套生长地层及其内部渐进不整合几何形态和结构的详细填图以及磁性地层年代学研究，认为玉门砾岩的底界具有穿时性，其年龄可能由东南向西北变小，其底界年龄在牛胳套剖面约4Ma，在青草湾西剖面约3．55Ma。玉门砾岩的褶皱变形在牛胳套剖面起始于约3Ma，沉积速率由约260m／Ma变为170m／Ma，在青草湾西剖面起始于约1．2Ma。结合构造变形的样式、强度及侵蚀程度推断老君庙逆断裂-褶皱带是以约7．8km／Ma的速率由东南向西北侧向扩展生长的。发育在背斜前翼的多个退覆-超覆生长楔表明玉门砾岩的褶皱变形由3—4个活跃期和平静期组成。这反映了祁连山及其北部前陆盆地内褶皱逆冲席体向前陆方向的不断扩展生长过程，但并不能简单地以此作为整个祁连山或青藏高原多次垂直隆升的证据。

天津滨海地区G2孔磁性地层年代及其构造指示

建立可靠的地层年代标尺对于研究滨海地区晚新生代沉积物记录的沉积环境变化、新构造运动及古气候演化具有重要意义。对位于天津滨海地区迄今所获得的最长的全取心钻孔G2（深1226m）进行了详细的磁性地层学研究，在此基础上探讨了该孔年代地层划分及其区域构造意义。结果表明，G2孔的底界年龄约为8.5Ma。其中，1226-658m为晚中新世，属馆陶组上部，658-303m属上新世明化镇组，303m以上属第四纪马棚口组、佟楼组、塘沽组和天津组，全新统天津组底界深度为19.4m。G2孔包含2个沉积速率较高（大于200m/Ma）的时期，分别为8.5-6.43Ma和3.58-3.03Ma。这2个时期与晚中新世以来青藏高原的扩展隆升在时间上有很好的可比性，指示高原隆升可能对华北地区的沉积和构造演化有重要影响。

内蒙古扎鲁特盆地深部林西组发育特征——来自大地电磁探测的依据

为了进一步了解扎鲁特盆地晚古生界林西组的空间发育状况,评价林西组的油气资源前景,在扎鲁特盆地部署完成了多条大地电磁测深(MT)剖面和音频大地电磁测深(AMT)剖面。根据大地电磁测深结果分析了扎鲁特盆地林西组的残留厚度、埋藏深度及平面展布状况,表明扎鲁特盆地深部林西组十分发育。依据其残留厚度可进一步划分为"三坳两隆"5个次级分区,即:北部坳陷区、中部隆起区、中部坳陷区、南部隆起区和南部坳陷区。林西组在3个坳陷区的发育规模较大,中部坳陷区的面积最大,超过300km2。坳陷区内残留厚度普遍超过1000m,底界埋深平均超过1200m,并被早中生界地层所覆盖。结合其它资料综合分析认为,扎鲁特盆地林西组具有寻找页岩气等非常规油气资源的潜力。

四川冕宁昔格达组磁性地层学初步研究及意义

文章首次对川西安宁河流域冕宁昔格达组河湖相沉积物进行岩石磁学和磁性地层学初步研究。结果表明沉积物具有正常的沉积组构,适合磁性地层学研究;赤铁矿和磁铁矿是主要载磁矿物;沉积物记录的古地磁场方向基本都为正极性,主要形成于高斯正极性时,约4.18～2.58Ma。综合对比表明,分布在大渡河、安宁河和金沙江干流的昔格达组以典型黄灰色岩性组合为特征,具有基本相同的沉积序列和磁极性序列,主要形成于高斯正极性时。

靖远黄土—古土壤色度变化特征分析及古气候意义

对黄土高原西北缘厚层黄土剖面色度指标研究后发现,在磁化率指标不能很好地记录气候变化及土壤发育的情况下,色度指标的引入能够很好地弥补这一古气候重建上的缺陷.在靖远地区,红度a~＊主要受土壤中赤铁矿质量分数变化的影响,随赤铁矿的增加而增大,同磁化率联合使用可以反映土壤发育程度,较好地解释气候的变化过程.黄度b~＊受到针铁矿质量分数的影响,此外还可能受到黄铁矿、沼铁矿,褐铁矿等铁矿物的影响,在一定程度上可以反映降水量的变化情况.与a~＊一同分析,可以反映土壤发育时期的水热条件.亮度L~＊主要受土壤中w（TOC）,w（CaCO_3）变化的影响,随w（TOC）的增加而减小,而随w（CaCO_3）的增加而增大.此外在CIELAB颜色系统中a~＊的增大会显著地使L~＊变小,L~＊主要反映了土壤发育时期的降水状况以及植被发育程度.在靖远地区,只有综合考虑色度、磁化率、粒度、w（CaCO_3）,w（TOC）才能够合理、可靠地重建气候变化的过程.

安徽宣城第四纪网纹红土的磁组构特征及其意义

安徽宣城第四纪网纹红土剖面黄棕色土层和网纹层的K、P、E、F、L、q等磁组构参数特征显示,i3>60°样品的磁组构特征有效降低了后期风化作用的影响,可近似代表黄棕色土层和网纹层的原生磁组构特征。黄棕色土层的原生磁组构特征显示它形成于沉积动力强度弱而稳定、事件沉积偶尔发生的沉积环境;该层磁组构参数的平均值及组合参数特征均与风成黄土-古土壤沉积的相应特征十分吻合,表明其原始沉积环境与风尘沉积环境一致,从而为黄棕色土层的风积成因提供了沉积动力特征上的证据。网纹层形成于沉积动力强度大、稳定性相对较差的沉积环境;该层的磁组构特征与风成沉积的相应特征差别显著,但与部分水成沉积的相应特征有近似之处,结合该层物质组成上的风成特性,初步推断网纹层可能为早期的风积物经后期水流改造的产物。

新疆塔西河地区8Ma以来沉积环境演化及其构造意义

天山南北麓巨厚的新生代地层记录着天山构造隆升与沉积环境演化的历史。在对新疆塔西河剖面进行磁性地层研究的基础上，通过沉积学分析，确定自8．1Ma以来塔西河剖面存在4个沉积相组合，对应的沉积环境演化分为4个阶段：1）在8．10～5．75MaB．P．之前为浅湖沉积环境；2）在5．75—4．27MaB．P．为扇三角洲沉积环境；3）在4．27～3．44MaB．P．为滨浅湖沉积环境；4）在3．44MaB．P．之后为冲积扇沉积旋回期。塔西河剖面沉积环境演化、岩相与沉积速率的变化等共同揭示出天山自8．1MaB．P．以来先后经历了构造活动稳定期（〉5．75MaB．P．）、过渡期（5．75～3．44MaB．P．）以及快速强烈间歇性隆升期（〈3．44MaB．P．）等3个构造活动阶段，并且自3．44MaB．P．，构造活动有增强的趋势。

莱州湾南岸HLL01孔磁性地层定年

亚洲大陆边缘海在区域能量与物质交换及气候与环境演化中扮演了关键的角色,而磁性地层学方法是建立年代框架的有效手段。过去对于渤海地区的长钻孔研究主要集中在渤海湾及其北岸,莱州湾地区尚未有较长的公开发表的钻孔。利用莱州湾南岸新近钻取的孔深452m的HLL01孔沉积物样品,进行了详细的磁性地层学研究。结果表明,1HLL01孔共有272块样品用于建立钻孔的磁性地层序列,可识别出10个正极性时段和9个负极性时段;2通过与国际标准极性年表的对比,确定HLL01孔记录了正极性亚时C3An.2n^C1n(布容正极性时)的沉积,钻孔底部位于C3An.2n,年龄约为6.6Ma;3钻孔内中、上新世的界线位于340m,上新世与更新世的界线位于140m;4通过与渤海湾及其北岸的研究成果对比,发现莱州湾自晚中新世以来的环境演化过程与之存在一定的差异性。

东海北部外陆架EY02-1孔磁性地层研究

对长达70.20 m的东海浅钻EY02-1进行了岩石磁学和古地磁分析,证明沉积物的载磁矿物主要为低矫顽力的磁铁矿,磁性地层揭示了发生于9.62-8.58 m的磁极性事件,结合钻孔上部的AMS14C测年证明它为全新世初期的哥德堡磁极性漂移,线性外推的时间是距今12 681-10 206 Ma,为全新世开始时地磁场是否发生过短期的磁极性漂移提供了新证据;与东海高分辨率的浅地层地震剖面以及典型钻孔（中法联合东海地震调查和DZQ4钻孔）对比还揭示,在中更新世地层中也出现过两次磁倾角变化。在钻孔中下部54.00-50.94 m（2271—2151号样品）出现一段磁倾角变小甚至变成负值,但是由于该段沉积物以粗颗粒的砂为主并且负向样品并不连续,依据研究的标准不作为反磁极性事件。第二个比较连续的负向样品段出现在最底部70.20-64.31 m。虽然研究区域内不乏揭示中更新统地层的地震剖面,但至今没有足够长的钻孔在时间上予以佐证。根据东海地震相对比和沉积物中海侵和海退旋回的不同特征以及布容期以来报道的反磁极性事件发生的时间来推测下部地层的时代归属。由于钻孔最底部的沉积主要是粗颗粒的粉砂质砂和细砂,同时钻孔也穿透了倒数第二冰期的杂乱地震相地层和其下的平行透明海相层,所以推测下部的倒转可能为发生在MIS8晚期的CR0反磁极性事件（距今265-255 ka）。

内蒙古突泉盆地双低阻层的发现及其地质意义

为调查评价大兴安岭南部地区晚古生代以来的油气资源前景,在内蒙古突泉盆地牤牛海凹陷区内实施了MT和AMT剖面测量工作.探测结果显示,在火山岩覆盖层下深度800～2000m和2000～8000m范围内发现2套低阻层.低阻层不仅厚度较大,横向分布也很连续.在钻井资料的约束下,结合区域地质资料综合分析认为,第1套低阻层是早侏罗世煤系地层的反映,第2套低阻层可能是晚古生代以泥岩为主地层的反映.结合地面烃源岩调查结果,推定这2套地层都有可能发育较好的烃源岩.研究表明,突泉盆地具有寻找上古生界和下中生界油气资源的潜力.

滇中禄丰地区侏罗系磁性地层学研究

通过云南中部禄丰地区侏罗系磁性地层学研究,建立了滇中侏罗系磁极性地层柱,为国内及该地区侏罗系地层单元的时代划分与对比提供了基础资料。依据磁性地层学研究的结果,修订了滇中侏罗系的顶界和上、中侏罗统的界线,建立了中、下侏罗统和侏罗系—三叠系界线数据。经对比发现,滇中侏罗系古地磁极与扬子地块侏罗系古地磁参考极之间有较大差异,反映滇中地块自侏罗纪以来曾向南发生了明显移动,产生过顺时针旋转。