岩石磁学方法在海洋样品研究中的多解性讨论

岩石磁学是研究自然以及人工合成磁性矿物性质变化的应用型学科.海底岩石和海洋沉积物等海洋样品中含有不同成因及来源的磁性矿物.这些磁性矿物蕴含了全球气候变化、微生物矿化、地球动力学演化等关键地质信息.岩石磁学可以快速解析这些海洋样品中磁性矿物种类、含量、磁畴等特征的变化,为提取相关地质演化信息提供丰富的指标记录.然而,由于磁性矿物循环和海洋内部过程的固有复杂性,岩石磁学参数解译在海洋样品研究中存在多解性,在一定程度上制约了相关地质信息的深入解读.解决这一问题的关键在于对样品中载磁矿物的准确识别和量化.为此,本文首先简述了海洋样品中主要的磁性矿物类型,随后系统论述了应用岩石磁学方法评估海洋样品磁性矿物种类、含量以及磁畴状态等方面的多解性和注意事项.本文同时对岩石磁学的局限性、新兴技术和未来研究思路进行了展望.

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。

黄土高原靖边剖面岩石磁学性质及其古环境意义

中国黄土在东亚第四纪气候环境变化研究领域占有重要地位,靖边黄土剖面位于黄土高原北部边缘,对东亚季风变化敏感.本文对靖边黄土剖面进行了详细的岩石磁学和环境磁学研究.剖面沉积物中的主要磁性矿物为磁铁矿、磁赤铁矿以及赤铁矿,黄土中的碎屑磁铁矿普遍经历了低温氧化作用的初始阶段,形成磁赤铁矿外壳包裹磁铁矿内核的结构,导致矫顽力大幅增加.磁化率随温度变化曲线(X-T)指示成壤作用生成的单畴颗粒的亚铁磁性矿物(磁铁矿和磁赤铁矿)的含量在L15(约1.25Ma)后整体减少,表明东亚夏季风强度发生阶段性减弱.黄土层中的磁化率与非磁滞磁化率比值(X/X_(ARM))与来自物源区粗粒磁性矿物含量相关,冬季风增强则X/X_(ARM)值越高,靖边剖面黄土层X/X_(ARM)在L14以后整体增加,L6以来逐渐增加,表明东亚冬季风发生过两次增强.矫正后磁化率与非磁滞磁化率((X-X_(0))/X_(ARM))指示了来自物源区磁性矿物含量,靖边剖面自2.6Ma以来,(X-X_(0))/X_(ARM)逐渐增加,源区的磁性矿物含量增多表明冬季风逐渐增强.非磁滞剩磁与饱和等温剩磁中值退磁场比值(MDF_(ARM)/MDF_(SIRM))与样品相关,样品磁性矿物粒度越粗,低温氧化作用越弱,矫顽力越高,MDF_(ARM)/MDF_(SIRM)越高,靖边剖面MDF_(ARM)/MDF_(SIRM)分别在L14和L6后整体升高,表明磁性矿物粒度整体变粗,代表了沙漠两次向南扩张.综上磁学参数一致表明,靖边黄土剖面有效地记录了东亚季风演化过程,对研究亚洲内陆干旱环境演变有重要意义.

龙门山汶川-茂县断裂带的岩石磁学特征及其地震作用的指示意义

汶川-茂县断裂带是龙门山后山断裂,是松潘-甘孜褶皱带与龙门山断裂带之间的边界断层,然而,在2008年M_(W) 7.9级汶川大地震中并没有发生破裂。同时,汶川-茂县断裂带在汶川地震之前是否发生过历史大地震仍缺少确切的证据。这不仅制约着汶川地震发生机制的认识,而且还影响对龙门山形成演化过程的理解。因此,确定汶川-茂县断裂带的断裂作用环境对于认识龙门山断裂带的地震发生机制至关重要。断裂岩的岩石磁学可以有效地揭示断裂带的物理和化学环境。本文以汶川-茂县断裂带北部地表露头的断裂岩为研究对象,通过岩石磁学研究,并结合显微结构观察和地球化学分析,探讨汶川-茂县断裂带的断裂作用环境。断层泥和断层角砾岩最大磁化率值分别约为围岩的30倍和15倍,具有高磁化率值特征。断层泥的主要载磁矿物为磁铁矿、磁黄铁矿、针铁矿;断层角砾岩的主要载磁矿物为磁黄铁矿、针铁矿。断层泥的高磁化率值异常的主要原因是围岩中的含铁矿物在地震摩擦热和流体作用下新生成磁铁矿和磁黄铁矿。断层角砾岩的高磁化率值异常是围岩在含有大量硫元素的低温热液流体作用下生成了磁黄铁矿。大量针铁矿指示了震后期还原性的低温热液流体作用。断裂岩的高磁化率值异常和新生磁铁矿指示了汶川-茂县断裂带曾经发生了摩擦热温度>500℃的大地震活动,发震和震后期均为还原性的硫元素含量较高的低温热液流体环境。

羌北地块上志留统龙木措上组岩石磁学特征

开展羌北地块早古生代古地磁学研究,定量约束出其古生代以来的古地理位置,可为研究青藏高原古构造格局、显生宙特提斯演化和古地理重建等提供重要基础和关键制约。在进行古地磁研究之前,首先进行岩石磁学特征的研究,明确岩石中载磁矿物的组合类型和特征,为后续退磁实验方案的选择以及剩磁的原生性的讨论提供岩石磁学基础。对羌北地块上志留统龙木措上组灰岩和砂岩进行岩石磁学特征研究,包括等温剩磁获得曲线、磁化率随温度变化(χ-T)曲线、三轴等温系统热退磁实验、低温磁学性质测试以及扫描电镜(SEM)和能谱分析(EDS)等。实验结果表明,龙木措上组灰岩样品中的磁性矿物以磁铁矿为主,另外还有少量的磁赤铁矿和磁黄铁矿,砂岩样品中的磁性矿物较为复杂,主要为磁铁矿,可能还含有磁黄铁矿等其他磁性矿物。研究结果表明龙木措上组地层中灰岩样品可以分离出稳定的高温剩磁分量,适宜开展进一步古地磁学研究。

喀什凹陷乌拉根铅锌矿床岩石磁学特征及地质意义

乌拉根铅锌矿床位于喀什凹陷西北缘,自中生代以来,喀什凹陷经历了多期次构造运动,这使乌拉根铅锌矿床的铅锌层位沉积环境更为复杂,岩石磁学和古地磁学的研究也更加必要。本研究通过等温剩磁获得曲线与退磁曲线、矫顽力谱分析、磁滞回线与Day图、一阶反转曲线(FORC)、Lowrie三轴热退磁曲线等一系列岩石磁学实验,针对乌拉根铅锌矿床下白垩统克孜勒苏群含矿层位进行了岩石磁学特征研究。岩石磁学分析结果得出,乌拉根铅锌矿床下白垩统克孜勒苏群中灰白色砂岩、灰白色砂岩(贫矿)与灰白色砂岩容矿矿石的磁性矿物以磁铁矿为主,并存在少量的赤铁矿及磁赤铁矿,磁铁矿磁畴类型为多畴与假单畴颗粒混合,赤铁矿为单畴。红褐色砂岩、泥岩及红色砾岩磁性矿物以赤铁矿为主且含有少量磁铁矿,磁畴类型以单畴和多畴颗粒混合为主,存在少部分假单畴颗粒。结合前人的研究与本次野外调查及岩石磁学实验结果,综合推测乌拉根铅锌矿床可能受印度板块-欧亚板块碰撞的持续影响,塔里木盆地发生了陆内造山运动,喀什凹陷内大量流体活化并发生迁移,成矿流体在下白垩统克孜勒苏群内与原岩发生热或水-岩化学作用,进而随流体运移的含矿物质沉淀成矿。

临夏盆地新生代沉积物高分辨率岩石磁学记录与亚洲内陆干旱化过程及原因

亚洲内陆干旱化是全球新生代大陆环境变化中最引人瞩目的重大事件，与新生代全球变冷和青藏高原隆升密切相关。文章通过对甘肃临夏盆地几乎连续的新生代沉积物系统岩石磁学性质研究，获取了高分辨率磁化率和非磁滞剩磁记录，揭示在29．0～8．6Ma的漫长的以湖相粉砂岩和泥岩为主的渐新世晚期和中新世早、中期没有明显的长期变化，从8．6Ma开始持续增加，尤其从6．4Ma和5．3Ma开始表现出两次快速持续增加。同时，以8．6Ma为界磁性矿物相对含量发生明显变化，此前以赤铁矿为主，磁铁矿和磁赤铁矿次之，此后以磁铁矿和磁赤铁矿为主，赤铁矿次之，磁性矿物类型和性质类似于风成红粘土和黄土。因此，我们将这种沉积物中磁性矿物组合、性质和含量的长期变化解释为流域外风成物质的加入，指示我国西北内陆现代干旱气候可能从8．6Ma开始，7．4～6．4Ma后急剧加速变干，5．3Ma后再次加速变干，并最终形成今天的干旱区的过程。9～8Ma开始的青藏高原阶段性快速隆升和随后的全球变冷可能是驱动亚洲内陆干旱化进程的动力。

新疆博乐黄土岩石磁学特征及环境意义

对位于亚洲内陆干旱区的新疆博乐黄土进行了系统的岩石磁学和粒度测量.结果表明:博乐黄土中的主要载磁矿物为磁铁矿、磁赤铁矿,含有少量针铁矿和赤铁矿.亚铁磁性矿物主要以多畴、假单畴颗粒为主,反映了这一地区极弱的成土作用.磁化率与粒度呈现良好正相关关系,与黄土高原的情况相反,说明干旱地区的黄土磁学性质主要受原生磁性矿物控制,磁化率可作为搬运风力和源区变化的代用指标.黄土磁化率在不同地区具有不同的环境意义,在将之作为古气候代用指标时需要非常谨慎.

1.5 Ma以来黄土高原风尘堆积的岩石磁学记录与中更新世气候转型

通过对黄土高原中部朝那剖面黄土-古土壤序列系统的岩石磁学分析,建立了1.5 Ma以来黄土高原高分辨率岩石磁学指标演化序列.岩石磁学记录表明本区1.5 Ma以来以0.93和0.62 Ma为界经历了3个不同的气候演化阶段.在1.5～0.93和0.62～0 Ma期间各种磁学参数大致呈同步变化趋势,能较好地与深海氧同位素(MIS)曲线相对应,而在0.93～0.62 Ma期间(相当于L9底到L6顶,MIS24-MIS16),尽管磁化率、饱和剩磁强度(Mr)、饱和磁化强度(Ms)与剩磁矫顽力(Bcr)、矫顽力(Bc)曲线的峰谷能与MIS的峰谷相对比,但该阶段的磁学参数变化幅度和形式明显不同于1.5～0.93和0.62 Ma以来的两个演化阶段.磁化率、Mr和Ms在0.93 Ma突然降低,此后变幅很小,反映夏季风较弱且相对稳定,一直维持到0.62 Ma前后.在0.9 Ma前后Bc、Bcr突然增大,可能反映了冬季风突然增强,然后宽幅波动下降.这种变化可能是黄土高原风尘堆积对中更新世气候转型事件的响应.黄土高原岩石磁学记录的中更新世气候转型事件发生于0.93 Ma,结束于0.62 Ma.造成这次气候转型事件的原因除了与全球冰量和太阳辐射变化有关之外,还可能与中更新世青藏高原急剧隆升而激发的亚洲内陆干旱化加剧,从而导致亚洲内陆沙漠的形成与扩张有关.

东秦岭地区黄土堆积的岩石磁学特征及磁化率增强机制探索

对东秦岭地区洛南盆地的上白川、刘湾和丹江上游的二龙山黄土剖面进行了岩石磁学研究。结果表明,大部分黄土和古土壤样品的磁性矿物以磁铁矿和磁赤铁矿为主,古土壤中亚铁磁性矿物的含量比黄土的多,极少数黄土样品以反铁磁性矿物为主。亚铁磁性矿物和反铁磁性矿物的含量随成土作用增强而增加,成土作用形成的细粒亚铁磁性矿物包括超顺磁性和单畴(似单畴)颗粒,但以单畴和(或)似单畴为主。古土壤磁化率增强与这些土壤成因的细粒亚铁磁性矿物含量有关,显示出受气候变化控制的特点。东秦岭地区黄土岩石磁学性质与黄土高原地区的相似,但也存在一定差异,而且三个剖面之间磁化率值整体差别较大。温湿的气候和复杂的山区地形可能是导致这种差异的原因。

澳大利亚悉尼Long Reef Beach中新世古土壤岩石磁学特征及环境意义

本文对发育在澳大利亚悉尼附近的Long Reef Beach中新世古土壤剖面进行了系统的岩石磁学研究,测量了磁化率、饱和磁化强度、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁等常温磁学参数和磁滞回线,并对所有样品进行了热磁分析.实验结果表明:全新世软土层主要磁性矿物为MD颗粒磁铁矿,磁性矿物含量与黄土高原黄土层相当.中新世老成土层随地层深度增加主要磁性矿物由磁铁矿转变为磁赤铁矿,随着磁铁矿向磁赤铁矿的转化,开始出现赤铁矿;磁性矿物粒径分布较广,以PSD颗粒为主,其次为SD颗粒,同时含有少量MD颗粒;磁性矿物含量高于黄土高原强发育古土壤层.中新世红土矿层主要磁性矿物为赤铁矿,同时含有少量磁赤铁矿和针铁矿,属于铁的富集层,赤铁矿以SD颗粒为主,含少量PSD和MD颗粒.Long Reef Beach中新世古土壤形成时期,对应着一种全球性高温多雨气候,地表化学风化作用十分强烈.丰富的降水,导致中新世老成土层发生淋溶作用,磁铁矿在向下淋溶迁移过程中逐渐氧化为磁赤铁矿和赤铁矿,铁氧化物最终在红土矿层淀积,磁赤铁矿经高温压实作用再结晶转化为赤铁矿.磁性矿物转化过程可概括为磁铁矿—磁赤铁矿化的磁铁矿—磁赤铁矿—赤铁矿,其中部分磁赤铁矿具有热稳定性,在空气(氩气)环境中加热到700℃未发生转化.

黄土高原全新世风成沉积的岩石磁学性质及其古气候意义

对黄土高原NW-SE断面上的现代沙丘砂、原生黄土、全新世黄土和黑垆土的κ-T曲线及其磁滞性质和X射线衍射特征进行了系统分析,结果表明,不论是在源区还是沉积区,磁铁矿都是对磁化率贡献最大的磁性矿物,源区风化作用没有使磁赤铁矿含量显著增加,黄土中的赤铁矿至少有一部分是原生的。黄土中的磁赤铁矿以成土成因为主。土壤化程度越高,磁赤铁矿含量越高,由于磁赤铁矿分解导致的磁化率下降越明显,κ-T曲线上510℃附近的磁化率峰越不显著。κ-T分析能非常灵敏地反映热处理过程中磁性矿物的转化情况,而且这种转化与样品所经历的土壤化作用强度密切相关。因此,κ-T分析可作为研究成土作用强度和古气候变化的一种新方法。

菱铁矿热转变过程中岩石磁学性质基本特征

利用吉林大栗子铁矿纯菱铁矿样品，系统测量了菱铁矿在空气环境下热处理产物的磁化特征．揭示出其饱和等温剩磁（ＳＩＲＭ）、剩磁矫顽力（Ｈ(ｃｒ)）和居里温度（Ｔｃ）随加热温度升高而发生的系列变化，美铁矿氧化过程中准稳定态磁性矿物磁赤铁矿（ｒ－Ｆｅ２Ｏ３）是中间产物之一，并且具有较高的热稳定性．Ｘ射线衍射和穆斯堡尔（Ｍｏｓｓｂａｕｅｒ）效应等分析结果证实了岩石磁学研究所揭示的菱铁矿氧化中磁性矿物转变过程．菱铁矿氧化过程中结晶结构的转变可能会影响其氧化产物的磁性特征．

兰州盆地渐新世沉积物岩石磁学性质探究

我国西北地区出露大量富含哺乳动物化石的"第三纪红层",探明这些地层的岩石磁学特征对进一步开展磁性地层、环境磁学和古气候学研究具有重要意义.本文对青藏高原东北缘兰州盆地渐新世地层进行了详细的岩石磁学研究,分别确定了咸水河组下部砂岩和泥岩中磁性矿物含量、种类及其在加热过程中的转变;并结合X射线衍射,漫反射光谱和粒度分析等非磁学手段,揭示了磁性矿物种类与沉积环境的关系.结果表明,剖面底部和顶部的砂岩为河道沉积,磁性矿物含量较低,主要为高矫顽力的赤铁矿和针铁矿;中部泥岩为湖相沉积,指示了一个相对稳定的静水沉积环境,其磁性矿物含量比砂岩要高,不仅含有高矫顽力的赤铁矿和针铁矿,也含有低矫顽力的磁铁矿.在岩石磁学和环境磁学结果的基础上,结合野外考察和古生物证据,我们推测兰州盆地在晚渐新世为半湿润半干旱的气候条件,这为赤铁矿的生成提供了有利条件,导致盆地中富含赤铁矿的红色泥岩广泛发育.

地表探槽断裂岩岩石磁学揭示汶川地震断裂带不同滑移机制

岩石磁学能揭示岩石的磁性矿物组合,通过断裂岩不同的磁性矿物组合可揭示地震过程中磁性矿物变化、地震摩擦温度及地震滑移机制等基础地震地质问题。2008年Mw 7.9级汶川地震使两条断裂带同时发生地表破裂,包括映秀-北川和灌县-安县断裂地表破裂带,破裂带上地震断裂岩为岩石磁学提供了大量的研究对象。本研究主要以汶川地震地表破裂带上两个探槽内断裂岩为对象,包括映秀-北川地表破裂带上的八角庙探槽和灌县-安县地表破裂带上的九龙探槽,结合目前已发表的地表及WFSD-1孔的研究成果,从岩石磁学角度探讨汶川地震断裂带经历的地震滑移机制:1综合映秀-北川地震断裂带上八角庙探槽和其它位置的断裂岩岩石磁学研究,结果显示该地震断裂带附近断层泥的高磁化率源于新生的亚铁磁性矿物,如磁铁矿和磁赤铁矿等,故映秀-北川地震断裂曾经历高温快速热增压地震滑移机制;2灌县-安县地震断裂带上九龙探槽内断层泥略低的平均磁化率源于其铁的硫化物含量比断层角砾及侏罗纪砂岩多,铁的硫化物可能源于地震过程或断裂岩抬升到地表后的地表作用,如果断层泥中铁的硫化物多含量源于地震过程,则灌县-安县地震断裂带曾经历低温慢速机械润滑地震滑移机制;3两条断裂经历的不同地震滑移机制可能受控于断裂深部结构,如断层产状,映秀-北川地震断裂带的陡倾角易产生高温快速地震滑移,而灌县-安县地震断裂带的缓倾角更易产生低温慢速地震滑移。

岩石磁学与古地磁实验室简介

近年来 ,中国科学院地质与地球物理研究所岩石磁学与古地磁学实验室始终以实验、观测和理论“三位一体”的研究思路为宗旨 ,提出了以先进的硬件设备、完善的测试环境和创新的实验方法为依托体系的现代实验室建设理念 ,富有创意地发展了一些实验技术和实验方法 ,建立了国际水平的实验条件和实验能力 .良好的研究环境和富有开拓的研究思路 ,吸引了包括欧美国家在内的国际知名学者来实验室开展合作研究 .近年来每年都有一批实验数据在Nature,JGR(JournalofGeophysicalResearch) ,EPSL(EarthPlanetSciencesLetter)和中国科学、地球物理学报等国内外学术期刊发表 .该实验室已逐步成为岩石磁学与古地磁学领域国内外研究中心之一 ,大大地提升了我国在该领域研究的国际地位 .

西菲律宾海780ka以来气候变化的岩石磁学记录:基于地磁场相对强度指示的年龄框架

文章对取自西菲律宾海本哈姆高原东部的两个钻孔岩芯进行了岩石磁学和古地磁研究,两个岩芯长度近4m,水深均超过5000m。在岩芯146底部出现了磁倾角倒转和相对磁偏角偏移,被认为是布容-松山极性转换(780ka);而岩芯89中没有发现磁倾角倒转和磁偏角偏移,表明其底部年龄比780ka年轻。岩石磁学结果表明沉积物的磁学特征符合磁性"均一性"条件:即主要载磁矿物为低矫顽力的磁铁矿,磁性矿物粒度在假单畴-单畴范围内,并且磁性矿物含量变化不超过10倍;据此构建了地磁场相对强度(RPI)的3个指标NRM/κ,NRM/ARM和NRM/SIRM。综合古地磁和地磁场相对强度与Sint800的对比结果,我们得到了两个岩芯的深度-年龄对比,在此基础上获得的岩石磁学记录表明,岩芯记录了Brunhes期以来的气候演化:冰期时,磁性矿物的粒度变粗,细粒磁性矿物含量降低;反之,间冰期时磁性矿物的粒度变细,细粒磁性矿物含量增加,与南海ODP1143孔记录的氧同位素具有一致的变化,这反映了间冰期时加强的化学风化对源区物质的影响而不是海面升降造成的沉积分选。而且,在间冰期时磁学参数反映的粒度大小亚峰谷值与氧同位素的亚峰谷值一一对应,表明间冰期沉积过程能反映气候的细微变化。这种磁学参数对气候的响应也出现在南海钻孔中,表明该特征至少是东亚海域沉积物的共同规律。对细粒磁性矿物比较敏感的ARM显示了与磁学粒度参数相似的变化,在间冰期为高值,冰期为低值,而对粗颗粒更敏感的κ和SIRM则缺乏这种与冰期-间冰期旋回的对应关系。与此同时,S-ratio变化不大并且缺乏与亚洲风尘记录的对应关系,表明自从780ka以来沉积区的低矫顽力磁性矿物一直是主要磁性载体,并且暗示物质来源应以来自陆地的悬浮体为主,而非风尘。研究区内自西向东降低的沉积速率表明了沉积物的主要来源是西部的吕宋岛和东亚大陆。400kaB.P.前后,磁学参数出现转折,粒度由逐渐变粗到稳定,磁性矿物含量降低以及变化幅度增加;同时,碳酸盐含量的变化也相应降低,反映了全球海区出现的碳酸盐溶解加剧即中布容事件。磁性矿物含量和粒度与冰期-间冰期的同步变化反证了地磁场相对强度指示年龄的正确性,同时岩石磁学参数对稳定氧同位素和碳酸盐含量的响应也揭示了岩石磁学方法是进行古气候和古海洋研究的有效工具。

冲绳海槽北部CSH1孔岩石磁学特征及其早期成岩作用的影响

以2～4cm为间隔，对冲绳海槽北部的CSH1孔岩心（17．36m）进行了岩石磁学研究．根据岩心上部的两个特征火山灰层和浮游有孔虫组合分析建立了钻孔的时间框架，沉积物底部年龄可能为50ka．除了在三个火山灰层和近表层向下的快速降低外，整个钻孔磁学参数的变化甚小，未能反映出50ka来的气候变化．与大多数沉积物不同，该钻孔大多数层位的S值（S=-IRM-0.3T/SIRM，它代表了低矫顽力磁性矿物的含量）小于0.9，指示钻孔沉积物中存在相当比例的高矫顽力磁性矿物．代表性沉积物样品的磁化率-温度（K-T）曲线除了存在580℃磁铁矿的居里温度之外，还显示200-350℃的居里温度，指示样品中存在铁硫化物（胶黄铁矿-磁黄铁矿）．这与加热过程中有刺鼻的臭味、加热后的沉积物变黑对铁硫化物的指示相吻合．自生成因的铁硫化物的存在以及表层磁性参数的快速降低，都明确表明沉积物遭受了早期成岩作用．除了三个火山灰层以外钻孔的其他层位无特征磁学变化，表明沉积物后来受到的改造作用强烈，磁学参数所蕴含的原始气候信号被破坏．在这一系列氧化-还原过程中消耗了沉积物中的有机质和水溶液中的硫酸盐，造成了沉积物中铁、锰元素的重新溶解和沉淀等．

秦岭沙沟街韧性剪切带的岩石磁学、磁组构和运动学涡度分析

秦岭商丹构造带内发育的晚三叠世沙沟街韧性剪切带蕴含大量地质信息,很好地记录了秦岭印支期碰撞造山过程。为了探究该剪切带的运动学特征及其动力学背景,在野外观测、显微构造分析的基础上,对其中发育的糜棱岩进行了磁组构和运动学涡度研究。岩石磁学和磁组构分析结果显示:样品的平均磁化率Km值总体较高,载磁矿物主要为磁铁矿等铁磁性矿物;磁化率各向异性度PJ值较大,表明构造变形较为强烈;形态参数T值多大于0,反映磁化率椭球体以扁球体为主;磁线、面理优势产状与野外观测到的矿物线、面理较为一致。结合磁组构、边界断层以及C面理产状,认为沙沟街韧性剪切带具有左行走滑挤压的运动学特征。运动学涡度Wk值及其分布特征表明,沙沟街剪切带中纯剪切作用所占的比重总体大于简单剪切作用,并且剪切带的核部应位于北界断层附近。综合分析认为,沙沟街韧性剪切带的运动学特征反映了总体斜向汇聚背景下的局部走滑挤压,与商丹带西段发育的同期韧性剪切带具有完全反向的运动学指向。

张北汉诺坝玄武岩的岩石磁学性质研究

通过新河口汉诺坝玄武岩的综合岩石磁学测定和分析 ,确定了该剖面 2 1个熔岩流的磁性矿物是以钛磁铁矿为主 ,部分含钛较高 .基于磁化率各向异性测定 ,推断张北汉诺坝玄武岩是由位于北东和北北西两个方向的古火山口喷发而成 ,这与野外观察一致 .这一结果对探讨火山喷发历史和地球深部过程是有意义的 .