藏南床得剖面古地磁结果对印度-亚洲碰撞方式的约束

特提斯喜马拉雅位于大印度最北端,其构造演化是理解印度-亚洲大陆碰撞过程的关键之一.为了更好地限定特提斯喜马拉雅中生代以来的古地理位置及其漂移历史,本文对藏南江孜床得剖面侏罗系下热组、维美组和白垩系床得组开展了古地磁研究.古地磁样品取自39个采样点,其中下热组5个,岩性为青灰色安山岩;维美组25个,岩性为粉砂岩和砂岩;床得组9个,岩性为灰岩.对118个古地磁柱状样品进行的逐步热退磁和交变退磁结果显示,下热组和维美组样品未能分离出稳定的特征剩磁;床得组样品分离出了稳定的特征剩磁(Ch RM),且具有正反极性,并通过了倒转检验.结合沉积学和岩石磁学结果,床得组样品的特征剩磁很可能为原生剩磁,其年龄为86.3~74.0 Ma.床得组样品特征剩磁的平均方向为Ds=152.0°,Is=?52.9°,?=18.0,?95=5.9°.该数据表明,特提斯喜马拉雅江孜地区在晚白垩世(80.1±6.2 Ma)所处的古纬度为南纬33.1°±5.6°,与印度板块北缘同时代所处的古纬度一致(参考点28.0°N,88.5°E),说明二者至少在晚白垩世之前从运动学意义上仍然是一个块体,缺乏大洋分隔的证据.这为理解印度-亚洲大陆碰撞方式提供了新的古地磁约束.     

早白垩世存在刚性/准刚性大印度板块的古地磁学新证据

白垩纪期间特提斯喜马拉雅地块与印度克拉通之间的构造关系,是正确认识印度与欧亚大陆碰撞(简称印欧碰撞)模式的关键.本研究通过对特提斯喜马拉雅东部浪卡子县工布学乡下白垩统桑秀组岩石的系统古地磁学和年代学研究,结合早白垩世冈瓦纳大陆的重建和印度板块白垩纪的运动轨迹,在对比分析特提斯喜马拉雅地块早白垩世以来古地磁数据的基础上,提出印欧初始碰撞前存在一个刚性/准刚性的大印度板块,印欧碰撞仍为经典的陆陆碰撞.首先,对采样剖面顶部砂岩和底部安山岩的U-Pb锆石年代学研究限定了桑秀组火山岩的喷发年龄为早白垩世的～134 Ma.其次,岩石磁学研究表明携带高温(高场)特征剩磁分量的主要磁性载体为磁铁矿和钛磁铁矿;进一步古地磁测试分析在采样剖面褶皱两翼共23个采点中获得了可靠的特征剩磁组分,经相邻熔岩流古地磁方向去重检验后的特征剩磁平均方向和对应古地磁极位置分别为D*/I*=308.7°/-57.6°, k=29.5,α95=8.5°(N=11)和6.3°N,308.6°E(A95=9.1°).特征剩磁分量在99%置信水平上通过了褶皱检验和地球磁场长期变模型的检验,指示其为早白垩世末期区域褶皱形成之前获得的剩磁组分,并有效地平均掉了古地球磁场的长期变化.因此,该特征剩磁组分很可能代表了桑秀组火山岩形成时获得的原生剩磁.结果表明,早白垩世特提斯喜马拉雅地块的观测古纬度和古磁偏角与由同时期印度板块古地磁参考极计算获得的期望古纬度和古磁偏角完全一致,指示藏南桑秀组火山岩形成时期特提斯喜马拉雅与印度克拉通之间具有刚性/准刚性板块的特征.     

扬子板块浙西、皖南古生代岩石古地磁结果与构造演化的初步探讨

一、剩磁特征 本文古地磁样品剩磁测量采用英国产Minispin小旋转磁力仪,运用TSD-1样品热退磁仪进行磁清洗。 下志留统大白地组6个采点26块样品和安吉组一个采点7块样品及中下泥盆统唐家坞     

塔里木盆地早奥陶世白云岗组灰岩中的磁铁矿及其古地磁意义

塔里木早奥陶世白云岗灰岩样品中,包含有原生剩磁和重磁化等多磁组分,同一岩层中的多重磁组分具有重要的岩石磁学意义.岩石中磁性矿物类型和样品成岩历史的差异,均会使岩石产生不同类型的重磁化.对多重磁组分的解释,取决于对携磁矿物的种类、产状及其与岩石中其他矿物关系的认识.以往对磁性矿物的研究,常采用化学溶蚀法获得岩石中的磁性矿物,但它与周围矿物的结构构造关系在提取过程中被破坏,后者对指示重磁化的地质意义极为重要.本文在对白云岗组灰岩进行剩磁及等温剩磁测试的基础上,通过光学显微镜和扫描电子显微镜观察了样品岩石薄片中携磁矿物的结构构造、结晶特征、形态、颗粒大小和矿物共生组合,区分出了原生剩磁和次生剩磁的携磁矿物,获得了有关携磁矿物的岩石学证据,并解释了白云岗组炭岩的原生剩磁与重磁化产生的原因.1 样品及其古地磁结果样品采自库鲁克塔格雅尔当山剖面下奥陶统白云岗组,为黑色致密状灰岩、泥晶灰岩、瘤状灰岩.对该剖面的古地磁研究表明,样品经历了部分重磁化,但天然剩磁中保留有相当强度的原生剩磁组分.对白云岗组样品的剩磁特征分离结果显示有三组磁组分:(1)软磁组分,在100℃左右被清洗;(2)中等稳定性磁组分,该组分几乎全部集中在现代地磁场附近,其平均方向为D=15.3°     

西南天山托云盆地新生代火山岩古地磁结果及构造意义

对西南天山托云盆地新生代火山岩的古地磁研究表明, 绝大多数样品可分离出一以反极性为主的稳定特征剩磁分量. 正的褶皱检验结果表明此特征分量可能为成岩时获得的原生剩磁. 对比欧亚大陆60 Ma的极位置, 表明在西南天山南缘至西伯利亚板块南缘之间, 始新世印度/欧亚大陆的碰撞及持续挤压并未引起显著的南北向构造缩短. 此外, 托云盆地白垩纪~第三纪古地磁结果表明, 托云盆地在古新世之后很可能发生了20°~35°左右的局部顺时针旋转. 推测此局部旋转很可能与新生代帕米尔弧北东东向挤压所引起的局部变形有关.     

广东黄坌早三叠世古地磁结果及其构造地质意义

对广东黄坌剖面早三叠世大冶组122个岩芯样品的岩石磁学和古地磁研究表明, 样品的载磁矿物以含钛的磁铁矿为主. 热退磁显示2~3组分量. 低温分量与现代地磁场方向一致, 100~400℃分离出一组叠加剩磁, 为燕山期的重磁化. 400~530℃退磁区间获得稳定的特征剩磁(层面坐标下D=51.1°, I=15.3°, α₉₅=5.0°), 并通过了广义的褶皱检验和倒转检验, 表明高温分量为原生剩磁. 对应虚磁极位置: 38.5°N, 212.7°E, d_p=2.6, d_m=5.1. 它与扬子地块同时代的极位置在95%的置信区间内重叠, 表明在早三叠世时, 南华地块与扬子地块已经拼贴. 已发表的南华地块上的早三叠世古地磁数据表明, 它们的磁倾角接近, 但偏角变化较大, 在投影图上早三叠世古磁极分布于一个以南华地块为中心的小圆上, 暗示了中国南方广泛存在的局部旋转导致各地的古地磁极不一致.     

甘肃北山地区早古生代火山岩的古地磁学研究:北山地体早古生代运动学过程初探

对采自甘肃北山马鬃山地区中志留世公婆泉组组和红柳园地区中奥陶世花牛山组火山岩的岩石磁学和古地磁学研究表明，公婆泉组和花牛山组火山岩以磁铁矿为主要载磁矿物，可能携带了岩石形成时期的特征剩磁分量，但除采样点go20的样品外，绝大多数花牛山组火山岩样品均具有较弱的天然剩余磁化强度和不稳定的退磁特征，不能分离出稳定的特征剩磁组分，将所获得的古地磁结果与塔里木地块和西伯利亚板块古生代视极移曲线相对比可以发现，直到中志留世，明水－石板井－小黄山一线以南的甘肃北山地区（北山地体）与相邻的塔里木地块和西伯利亚板块尚未形成现今的构造格局； 同时，明水石板井－小黄山早古生代小洋盆在奥陶－志留纪期间可能具有由同东开口的特征，推测中志留世之后该小洋盆的封闭可能是通过由西及东逐渐旋转剪切闭合的。     

欧拉角在古地磁学的应用

为了确定剩磁的原始方位,就须将室内测得剩磁各分量与野外定向联系起来,并进行若干次坐标变换。用欧拉角解决这一问题即简便又通用。 定向标本标明了它们在天然产状的空间位置,对于采用任意面法定向的标本(最普遍的情况),应先将其剩磁各分量转換到自然坐标,二者之间的关     

北京市区尘土与表土的磁学性质及其环境意义

对北京市区主要交通干道收集的尘土和表土样品进行详细的环境磁学测量, 包括磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁以及典型样品的磁化率随温度变化特征和磁滞参数等. 结果表明, 尘土和表土样品颗粒磁学特征存在明显差异, 主要表现在: 尘土样品中磁性矿物的含量和高矫顽力组分均高于同一采点的表土样品; 磁性颗粒粒度较表土样的偏粗. 尘土和表土样品中剩磁载体均为亚铁磁性矿物, 部分尘土样品中含有少量单质铁. 尘土样品反映了城市工业和交通产生的磁颗粒特征, 表土样品反映了自然和人为两个来源的磁颗粒特征. 磁参数空间分布特征受采点周围工业区、车流量及道路状况等多种环境因素的影响, 其中HIRM的分布可能指示了道路交通来源的磁颗粒特征. 2006年4月采集的北京市区沙尘暴样品的磁性特征与自然来源的黄土、古土壤和尘土样品存在差异, 可能是运移过程中混入了途经地区和/或北京市区近地表人为来源的颗粒物.     

华北地台蓟县系杨庄组古地磁新结果及其大地构造意义

对采自蓟县剖面的蓟县系杨庄组(~1350Ma)紫红色泥质白云岩样品开展了详细的古地磁研究, 成功分离出两个剩磁分量. 低温分量A在地理坐标系下与现代地磁场方向接近, 被解释为重磁化分量. 高温稳定剩磁分量B能够在99%置信水平上通过褶皱检验(褶皱的时代为中晚侏罗世) 和95%置信水平上通过倒转检验. 岩石磁学实验表明其携磁矿物为赤铁矿. 其平均方向在构造校正前为D/I = 77.6°/-24.3° (κ = 5.4, α₉₅ = 18.3°), 校正后为D/I = 72.2°/11.5° (κ = 24.6, α₉₅ = 7.9°, N = 15), 该分量被解释为原生剩磁. 相应的视磁极位置为(17.3°N, 214.5°E, dp/dm = 4.1°/8.0°). 对现有高质量古地磁极拟合结果表明, 华北地台、Laurentia、Baltica和Siberia大陆在1800~1350 Ma期间保持同一连接方式.     

兴安地块下泥盆统古地磁结果对其古地理位置的制约

兴安地块对中亚造山带的晚古生代演化过程具有重要意义,然而其古地理位置目前仍无可靠古地磁数据限制.本文选取黑龙江省多宝山地区的一个下泥盆统泥鳅河组紫红色粉砂岩剖面开展了系统古地磁学研究,11个采点均显示高低温双分量特征.低温分量在地理坐标系下与现代地磁场接近,应为近代获得的黏滞剩磁或热黏滞剩磁;高温分量显示单一负极性特征,在35.7%褶皱展开处获得最大集中,经与同时代乌里雅斯太陆缘和中蒙古额尔古纳地块的古地磁数据进行对比,认为其可能遭受了附近309~299 Ma(石炭-二叠纪负极性超时期间)的花岗岩浆侵入热事件改造而获得重磁化特征剩磁分量:D/I=28.6°/-33.2°,k=18.6,α95=10.9°,对应的古地磁极为λp/φp=17.3°S/97.1°E(dp/dm=7.0°/12.4°).结合同时代周边地块的古地磁数据分析认为:晚石炭世中蒙古-额尔古纳地块、乌里雅斯太陆缘和兴安地块纬度差异小于3°,可能已形成统一陆块,位于28°~30°N附近;此时西伯利亚位于45°~50°N附近而华北和松辽-锡林浩特地块则位于赤道低纬度地区;古亚洲洋此时仍未关闭,主洋盆为贺根山洋而非索伦洋.     

NdCoFeB永磁体的晶粒取向对矫顽力及其角度关系的影响

研究了NdCoFeB永磁体的宏观磁性与晶粒取向的关系 .随着晶粒取向程度的增强 ,永磁体的矫顽力减小、剩磁增加 ,且矫顽力的减小率低于剩磁的增加率 .矫顽力Hc(θ)随磁场角度θ的增加而上升 ,且晶粒取向好的永磁体Hc(θ)上升幅度较大 .用矫顽力的发动场理论满意地解释了这一实验事实     

江汉平原沉积物磁学特征及对长江三峡贯通的指示

长江三峡何时贯通是研究长江形成的关键问题之一, 也是目前长江研究中争议最大的热点问题之一. 为了解决这一世纪难题, 采取目前国际共识的从源到汇的物质追踪的研究思路和方法, 对采自于江汉平原沉积中心的2个钻孔中的沉积物的岩性特征、磁学参数及磁性矿物特征进行了分析研究. 结果显示: 在孔深约110 m附近的岩芯中粗颗粒成分和稳定磁性矿物成分的含量均明显增高, 同时沉积物磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁磁化率值也突然增高, 这些均表明在井深110 m附近江汉平原水系曾发生过重要调整, 江汉平原的沉积环境和物质成分均发生了重大改变. 该层位可能就是长江三峡贯通的层位, 其贯通时间古地磁测年表明约在1. 17~1. 12 Ma之间.     

NdCoFeB永磁体的晶粒取向对矫顽力及其角度关系的影响

研究了NdCoFeB永磁体的宏观磁性与晶粒取向的关系 .随着晶粒取向程度的增强 ,永磁体的矫顽力减小、剩磁增加 ,且矫顽力的减小率低于剩磁的增加率 .矫顽力H_c(θ)随磁场角度θ的增加而上升 ,且晶粒取向好的永磁体H_c(θ)上升幅度较大 .用矫顽力的发动场理论满意地解释了这一实验事实     

低温氧化作用对中国黄土记录剩磁的影响

系统地研究了黄土/古土壤样品在加热中磁性矿物及其粒径的变化. 实验结果表明, 在100~200℃之间, 因样品中有机质燃烧而产生的还原环境可以提高样品所含磁铁矿的纯度, 并影响样品的岩石磁学性质, 主要表现在: (1) 样品的矫顽力(Hc)和剩磁矫顽力(Hcr)显著减小; (2) 多畴(MD)磁性矿物的含量增多, 而超顺磁(SP)磁性矿物的含量降低; (3) 天然剩磁热退磁有异常显示; (4) 上述变化随成土作用增强而减弱. 进一步的研究表明, 这一还原过程可有效地消除黄土中MD磁铁矿由天然低温氧化作用(LTO)而携带的次生化学剩磁.     

西伯利亚南部黄土沉积物的磁学性质

对西伯利亚南部Ｋｕｒｔａｋ剖在末次间冰期以来黄土－古土壤进行了较为详细的岩石磁学研究。实验结果表明该剖面磁化率变化特征与阿拉斯加风成沉积物相同,与中国黄土完全相反,Ｋｕｒｔａｋ剖面黄土和古土壤的频率磁化率值基本一致,这表明其成土作用较弱,磁化率随温度的变化特征以及等温剩磁测定结果揭示出黄土和古土壤的磁性的都是以磁铁矿为主,只含有极少的磁赤铁矿和赤铁矿,磁化率各向异性研究表明,Ｋｕｒｔａｋ地区黄土沉     

塔里木盆地喜山期岩石重磁化研究

通过塔里木盆地古地磁和岩石学研究，发现和谁了塔里木盆地早古生代和中、新生代岩石中喜山期重磁化的普遍影响，探讨了喜山期重磁化的携磁矿物类型及剩磁特征，认为其成因是由于喜山期的构造流体作用。其中富含沥青质及油气饱和的岩石中的草莓状黄铁矿，在晚期的碱性条件下转变为草莓状磁铁矿，并形成重磁化的携磁矿物。     

泥河湾盆地0.8 Ma以来的地磁场相对强度记录

对泥河湾井儿洼钻孔上部80 m沉积层进行了较详细的岩石磁学研究, 结果表明, 井儿洼钻孔沉积物符合地磁场相对强度研究, 并可用非磁滞剩磁(ARM)作为天然剩磁(NRM)的归一化参数. 井儿洼钻孔上部80 m沉积记录的地磁场相对强度与海洋沉积物0.8 Ma以来的地磁场相对强度记录较为一致, B/M界限位于钻孔77 m处. 说明这种沉积记录是可靠的, 反映了地磁场变化的真实记录, 可以作为区域性地层划分与对比的依据.     

基于NVST观测的米粒识别和形态特征分析

米粒组织是太阳表层对流运动所产生的一种形态特征.由于米粒强度分布不均匀以及边缘比较模糊,使得采用传统的基于强度和梯度阈值的方法来准确地识别它们变得困难.因此,本文提出了一个基于相位一致性的米粒识别算法.选用中国科学院云南天文台抚仙湖的新一代太阳真空望远镜(New Vaccum Sloar Telescope,简称NVST)的高分辨活动区观测资料来展示算法的识别过程,并根据识别结果分析了米粒的形态特征.选取了2个目前已存在的米粒识别算法来验证所提算法的准确性和有效性,实验结果表明所提算法能够有效地提取那些低对比度的米粒特征.同时为了检验算法对阈值的响应程度,分别选取了3组阈值来检验不同阈值情况下的差异性.结果证明所提算法对阈值响应不敏感.为了进一步检验所提算法获取统计结果的准确性,对米粒的直径、强度、形状以及分形维数进行统计.统计结果很好地符合了已有文献的结论,这也进一步验证所提算法的准确性和健壮性,能够用于进一步的科学研究.     

藏西南札达盆地磁性地层学特征及其构造意义

札达盆地是喜马拉雅山北坡一个重要的晚新生代盆地, 对盆地地层的年代学研究将为反演喜马拉雅造山带隆升与构造演化提供许多重要的信息. 盆地新生代地层厚近750 m, 共采集古地磁定向样品268块. 系统古地磁测量表明岩石经热退磁显示大多数样品在500~690℃之间可以获得稳定的特征剩磁, 实测极性柱与标准极性柱对比表明该套地层的古地磁年龄为9.5~2.6 Ma. 盆地的沉积地层年龄不支持藏南拆离系作为控盆构造的假说, 结合盆地内沉积构造特征及盆地北缘活动构造特征, 认为盆地形成受喀喇昆仑断裂活动控制.