华北和华南块体古生代至中生代古地磁极移曲线与古纬度的分布变化

本文是对近年来国内外学者,对华北和华南块体古地磁研究工作的初步总结分析,和对笔者1990年古地磁极移曲线编制工作的补充和修正。在收集整理关于华北和华南块体古生代至中生代古地磁研究成果的基石出上,结合笔者的新成果,按照一定的规则选取部分数据,经统计分析计算,得到两大块体的古地磁极移曲线和古纬度分布变化,据此推导出两大块体的运动形式和北向运动的速率及规模,指出两块体拼合的时限。

贵州石炭纪古纬度与铝土矿

贵州地处扬子地块的西南部，黔中隆起广泛分布着石炭纪铝土矿。为了研究该地区铝土矿形成的古地理条件，对石炭纪地层采样并进行了古纬度研究，共在22个点上采集了定向标本215块。占地磁测量结果表明，贵州在石炭纪时处于南纬8°-14°，属于热带地区。古生物化石、岩相古地理研究也表明了该时期气候炎热和潮湿，这为贵州石炭纪铝土矿的形提供了极有利的古地理和古气候条件。

华南三水盆地白垩纪—早第三纪古纬度漂移与南海演化

本文主要依据三水盆地古地磁数据所反映的华南地块的古纬度漂移讨论南海的演化模式。结果认为,华南在南海的形成演化中居主导地位,南海基本上是晚白垩世至中新世期间通过华南的南漂及其后的北向回漂过程中,华南大陆南部的拉张、断裂、解体并自东向西扩展的方式形成的,而南海中散布的微大陆碎块则是在华南回漂时被滞留下来的。演化过程中,其周缘菲律宾岛弧自南向北漂,直到上新世后才构成南海的东界;印支地块则仅起转换边界作用;加里曼丹则基本土没有明显的漂移。

新疆罗布泊K1孔磁性地层及古纬度初析

K1孔位于罗布泊“耳轮”构造的北缘。磁性地层初步研究得知,在孔深61～62 m处为界,以上为布容正向极性时(Br),以下为松山反向极性时(Ma)。在孔底97～100 m处的正向极性偏移应属Cobb Mountains事件,对照S.C.Cande和D.V.Kent修定的古地磁极性年表,孔底地层的年代为1.2 Ma,归属早更新世中期。中更新世地层厚50余米,晚更新世地层厚10 m左右,全新世地层厚度小于5 m。根据古地磁资料计算得知,罗布泊K1孔的古纬度为34.1°。另据库车河剖面和恰恰剖面的古地磁资料计算,它们的古纬度分别为26.7°和20.0°,与现纬度相比,它们的共同特点是都在向北位移,这一规律与印度洋板块和欧亚板块挤压碰撞效应,及塔里木盆地南缘阿尔金断裂的左行走滑运动密切相关。

青藏高原中北部沱沱河盆地新生代古纬度演化及其对构造和气候的指示意义

古纬度演化可以为地质历史时期古气候变化以及构造变形过程等提供宏观的构造位置背景。加强青藏高原中北部可可西里盆地的古纬度研究,对于理解青藏高原中北部的构造抬升过程历史以及机制、阐明东亚季风起源和演化与高原隆升变形的耦合关系、探讨可可西里盆地晚始新世孢粉所指示的干旱气候的动力机制等具有重要的意义。笔者等选取青藏高原腹地研究相对薄弱的可可西里盆地的一个次级沱沱河盆地(TTHC剖面)作为研究对象开展了古地磁研究,重建其在新生代的古纬度演化历史。岩石磁学研究表明TTHC剖面的主要载磁矿物是磁铁矿和赤铁矿,但以赤铁矿为主。与同期(约35 Ma)欧亚极期望磁倾角以及研究区西边乌兰乌拉湖地区的火山岩磁倾角对比,TTHC剖面所记录的磁倾角存在明显的浅化现象,经E/I方法校正后,得到在约35 Ma的古地磁方向为Dec=358.5°,Inc=44.4°,a95=5.7°。综合已发表的贡觉盆地、改则盆地、尼玛盆地、囊谦盆地、下拉秀盆地和乌兰乌拉湖火山岩等古纬度数据以及本文的研究结果,得到沱沱河盆地新生代古纬度演化历史(以TTHC剖面坐标为参考点),沱沱河盆地在约35 Ma古纬度为26.1°N,处于副热带高气压气候带内,可以解释孢粉和岩性所指示的暖干气候。在约24 Ma沱沱河盆地到达现在的纬度位置,盆地上地壳缩短在约24 Ma减小或者停止。

华东某些山区第四纪古纬度变化

据１８８个古地磁样品和样品产地的地理坐标、余纬度、平均磁偏角和磁倾角，求得样品产地的古纬度．本区古纬度比现今纬度低：７．６°－８．２°，６．６°－６．８°，６．０°－６．５°，２．３°－３．４°，０．２°－０．６°．变化由印度板块和太平洋洋壳北推合力所致．

地壳石油和天然气的古纬度分布

在地质历史的发展过程中,地壳中石油、天然气的古纬度分布存在自南而北的位移,具有时-空韵律。早古生代的油、气富集在南纬50～70°(以油为主)和南纬0°～20°(以气为主)古纬度区;晚古生代富集在南纬10°～北纬30°(以油为主)和南纬20°～北纬20°(以气为主)古纬度区;中生代富集在北纬0°～12°(以油为主)和北纬54°～66°(以气为主)古纬度区;新生代则富集在北纬30°～42°(油和气)和南、北纬0°～12°(气和油)古纬度区。研究地史期油、气古纬度分布的时-空韵律,对预测和勘探海、气资源有着重大的科学和实用意义。

江西省南北两大构造单元古地磁、古纬度初探

从板块的观点看,块体的聚合和分离是地史中的重大事件。而且分、合的过程可能不止一次。本文根据大量的岩石样品和钻孔岩芯的古地磁系统测试数据,发现南北两大构造单元在二迭纪 侏罗纪曾有过聚合、分离的现象。

根据会聚重磁化圆求剩磁方向、古磁极及古纬度的程度

本文介绍了 Halls[1]提出的《根据会聚重磁化圆求剩磁方向的最小二乘法》的原理 ,据此编制了求剩磁方向、古磁极及古纬度的程序。这种方法可应用于需要求出诸会聚大圆的最佳交点的任何问题 ,因此除了古地磁学外 ,它还可应用于构造地质学。

关于华南板块新元古代冰川作用及其古纬度的讨论

新元古代普遍认可的冰期有凯噶斯、司图特、马林诺、噶斯奇厄斯,而在华南板块只有江口(司图特)冰期和南沱(马林诺)冰期具有明确的沉积记录.凯噶斯冰期只有同位素和化学指标的显示,表明可能存在寒冷气候和局部山岳冰川.噶斯奇厄斯冰期在华南板块则对应于陡山沱组沉积期间年龄相当的一个碳同位素负漂移,不过不说明华南板块是冰川气候.江口冰期期间华南板块无古地磁数据,因此其古地理位置不确定.凯噶斯和南沱冰期期间华南板块均处在中纬度.根据现有资料,在上述新元古代冰期期间华南板块均可能处在相似的中纬度.

特提斯喜马拉雅地块白垩纪古纬度变化对印欧碰撞模式的制约

印度与欧亚大陆初始碰撞的模式和时限是正确认识青藏高原地质演化的前提和基础.然而,根据相同的古地磁数据,不同学者对此却提出了截然不同的印欧大陆碰撞模型.本文从白垩纪期间印度板块的运动图像出发,分析了印度板块白垩纪期间的近90°逆时针旋转对其内部不同参考点之间相对纬度变化的影响.我们发现在印欧碰撞前存在刚性/准刚性的大印度板块的前提条件下,前人基于特提斯喜马拉雅地块白垩纪观测古纬度与同时期印度板块视极移曲线换算得到的期望古纬度之间的变化关系,所提出的印欧大陆碰撞的"大印度洋盆地"或"陆间盆地"伸展模型,主要源自于白垩纪期间大印度板块自身近90°的逆时针水平旋转所导致的板块内部古纬度的相对变化.另一方面,假设碰撞前特提斯喜马拉雅和印度克拉通是两个相互独立的块体,通过白垩纪期间特提斯喜马拉雅地块与印度克拉通古地理位置的重建,我们认为在缺少充分地质证据情况下,特提斯喜马拉雅地块上的现有古地磁数据尚难以确定印度克拉通和特提斯喜马拉雅地块之间相对构造关系;早白垩世"大印度洋盆地"伸展模型仅仅是诸多可能之一.

用古地磁资料计算测点古经纬度的数学方法

至今国内外尚未见用古地磁数据计算测点古经度的数学方法。在假定地块方位不变及遵循最短漂移距离原则的前提下我们推导出了计算古经纬度的数学公式。这种计算无疑将扩展古地磁资料在恢复地块在各地质时代的位置及古板块重建中的使用价值。图1,参2。

依据古地磁资料探讨华北和华南块体运动及其对秦岭造山带构造演化的影响

本文在收集和整理国内外近年来古地磁研究结果的基础上,按照一定的规则选取了部分数据,经统计分析计算,得到华南和华北块体的古生代至中生代古地磁极移曲线和古纬度变化曲线,由此导出两块体的运动形式和北向运动速度分量,估算了两块体间的南北向距离,即秦岭海域的宽度,指出两块体拼合的时限,并根据华北、华南块体的相对位置改变,探讨了秦岭造山带的构造演化历史,对秦岭研究中一些争议较大的问题提出了新的解释。

柴达木地块早奥陶世古地理位置的古地磁学约束

柴达木地块早古生代古地理位置和构造归属长期存在争议。前人根据沉积地层和古生物资料认为柴达木地块早奥陶世位于赤道附近的低纬度地区,但是这种定性认识还缺少古地磁学的定量证据。本次研究对柴达木地块欧龙布鲁克地区下奥陶统多泉山组灰岩开展了古地磁学研究,通过系统热退磁获得了8个采点的高温特征剩磁分量,其构造校正后的古地磁平均方向为Ds=345.3°,Is=-14.5°,κs=54.8,α95=7.5°。这一高温特征剩磁分量远离现代地磁场方向,且所有样品的特征剩磁分量均为反极性,其单一反极性特点与全球奥陶纪磁性地层研究确定的早奥陶世反向极性期相吻合,本文认为这一高温特征剩磁分量很可能代表了研究剖面早奥陶世时期的原生剩磁。根据奥陶纪地磁极性特征,确定柴达木地块早奥陶世的古地磁极位置为-43.4°N/116.9°E(dp/dm=3.9°/7.7°),相应的古纬度为7.4°N±5.5°(参考点:37.2°N/96.6°E),表明柴达木地块在早奥陶世位于赤道附近的低纬度位置。综合古生物和沉积学资料,提出柴达木地块早奥陶世可能处于华南地块北部,冈瓦纳古大陆澳大利亚陆块西北的古地理位置。

柴达木地块古地磁研究及其演化

根据柴达木地块获得的6个古地磁数据,结合已知的古地磁数据阐述了柴达木地块及与相邻板块间的演化模式.结果表明柴达木地块从震旦纪到石炭纪一直处于赤道附近和低纬度地区.石炭纪时,柴达木、杨子及走廊过渡带三地块均处在赤道附近,三者可能是连在一起的.而华北板块与上述三地块至少有10°左右的纬向差,因此,华北与柴达木、杨子和走廊过渡带当时还没有连在一起.

塔里木板块西南缘晚侏罗世古地磁研究

塔里木板块西南缘托云、奥依塔格晚侏罗世古地磁研究,获得了托云地区特征磁化方向:Ds=1.5°,Is=50.8°;古地磁极:λ=81.0°,ψ=247.0°,古纬度31.5°N。奥依塔格地区特征磁化方向:Ds=118.4°,Is=55.9°;古地磁极:λ=4.9°,ψ=120.6°,古纬度=36.4°N。从古地磁结果认为:①托云和奥依塔格相对托云地区产生顺时针旋转;②这两个地区古纬度为31°～36°左右,与塔里木平均古纬度30°N是基本一致的,但与现在纬度差达8°～10°左右,造成纬度差主要原因是构造运动造成的;③塔里木晚侏罗世古地磁亦与华北、华南基本一致,说明晚侏罗世塔里木、华北、华南三板块已联合成一个整体,拼合成统一的中国大陆,其位于热带—亚热带古气候环境。

江南造山带中段古地磁特征与构造意义

地体构造是当代地球科学研究的前沿,而古地磁学则是查明地体构造存在和活动演化的最有效方法之一。本文以江南造山带中段赣北地区为例,进行了地体构造的古地磁研究。工作表明,赣北前震旦纪构造区可划分为两个各具特色的地体构造,即怀玉地体和九岭地体。它们在碰撞拼贴前古纬度不同,彼此远离,视极移路径各异,为相互独立的地质体。到震旦纪,经长距离迁移运动和碰撞拼合,两个地体已实现统一,古纬度、古磁极位置基本一致。磁偏角研究揭示,两个地体在碰撞拼贴中发生过一次显著的逆时针旋转运动,反映一个斜向碰撞——左旋走滑剪切或入坞式的碰撞缝合动力学过程。