含菱铁矿砂岩磁性的初步研究

作为煤田盖层产出的中国内蒙古平庄J₃砂岩,其平均磁化率为60×10^-5（SI）;平均剩磁为5×10^-3A/m.经热退磁后,在磁化率、剩余磁化、等温剩磁曲线、粘滞剩磁及磁组构等方面都发生了明显的变化,出现一系列奇异磁特征.岩石透射光与反射光鉴定、物相热红外分析、差热分析、X射线衍射分析表明,该砂岩的胶结物为弱磁性的菱铁矿,它在逐步热退磁过程中逐渐变为磁铁矿,部分变为赤铁矿.并大致确定,该砂岩胶结物含量近50％.此外,对这种砂岩样品仔细地进行了常规方法的退磁试验,得到其特征剩磁方向,确定其J₃古地磁极位置为198.8°E,84.6°N(α₉₅=4.8,k=94.5).     

拉萨地块中部晚白垩世火山岩Ar-Ar年代学和古地磁研究结果及其构造意义

为进一步确定拉萨地块白垩纪-古近纪的古地理位置,我们对青藏高原拉萨地块措勤地区林子宗火山岩18个采点进行了古地磁研究.结果表明高温(高场)特征剩磁分量主要为亚铁磁性的磁铁矿所携带,特征剩磁分量在95%置信水平下通过了褶皱检验. 倾斜校正后采点平均的特征剩磁方向为D/I=16.2°/17.7°, α₉₅=5.6°,对应古地磁极位置为63.1°N,224.6°E,A₉₅=5.1°. 另一方面,Ar-Ar年代学结果表明采样剖面的林子宗火山岩形成年龄为~99-93 Ma, 与拉萨地块林周盆地的林子宗群火山岩的形成年龄存在较大差异.由此我们得到晚白垩世拉萨地块中部措勤地区的古纬度为8.5°±6.9°N,与林周盆地古近纪林子宗群典中组和年波组所揭示出的古纬度相当,进一步表明亚洲大陆最南缘的拉萨地块在晚白垩世-古近世期间位于北半球~10°N的低纬度地区.结合最新的特提斯海相地层古地磁结果,晚白垩世-古近世拉萨地块的古地理位置限定了印度与欧亚大陆的初始碰撞时间不晚于60.5 Ma;~93 Ma以来,拉萨地块和单一刚性欧亚大陆之间存在~1900 km的构造缩短.     

河北滦平盆地早白垩世古地磁结果的构造意义

通过河北滦平盆地早白垩世16个采点95块样品的古地磁研究,获得其特征剩磁方向为:D=347.8°, I=50.4°α₉₅=7.1°;相应的极位置为:经度=346.3°E,纬度=76.1°N,dp=6.4°,dm=9.5°,古纬度=31.1°.通过对比华北地块中鄂尔多斯盆地的早白垩世古地磁结果,表明滦平盆地自早白垩世以来相对于鄂尔多斯盆地发生了30.7°±9.8°的逆时针旋转,而纬度方向上没有明显的变化,这一构造旋转可能与区域断裂活动和构造滑脱,以及库拉-太平洋板块自早由垩世以来朝NNW-NWW方向的挤压,与中国东部大陆的碰撞有关.     

扬子地块中寒武世古地磁新结果

对采自四川北部旺苍-南江地区(32.14°N,106.17°E)中寒武世陡坡寺组12个采点的120块定向标本进行的系统岩石磁学和古地磁学研究表明:紫红色细砂岩的剩磁方向表现为单分量(D=29.3°, I=-19.4°,k=283.7,α₉₅=7.3°),所对应的古地磁极位置(39.5°N,247.3°E,置信椭圆为:dp=4.0°,dm=7.6°)与扬子地块晚二叠世极位置基本重合.红色泥岩的剩磁方向由两个组分携带,其中低温剩磁分量在地理坐标下与现代地磁场方向基本一致;高温剩磁分量(D=129.1°, I=23.6°,k=44.6,α₉₅=7.8°)可通过褶皱检验,对应的古地磁极位置为39.5°S,185.1°E,(置信椭圆为:dp=4.4°,dm=8.3°),我们认为扬子地块在中寒武世处在南半球低纬度地区.     

中国西南思茅地体中部白垩纪古地磁结果及陆内地壳变形特征

对我国西南地区思茅地体中部巍山和五印地区白垩纪地层进行了详细的岩石磁学和古地磁研究,获得了两个地区的高温剩磁分量并通过了褶皱检验.巍山剖面特征剩磁方向为Ds=64.3°,Is=48.5°,k=54.6,α₉₅=4.7°;五印剖面特征剩磁方向为Ds=15.4°,Is=44.8°,k=212.0,α₉₅=4.6°.通过思茅地体磁偏角变化与兰坪-思茅褶皱带构造线迹变化的相关性分析,确定思茅地体内部差异性旋转变形受控于思茅地体弧形构造带的形成和演化.通过青藏高原东南缘走滑断裂带活动年代分析,确定兰坪-思茅褶皱带蜂腰构造部位形成于两期构造事件,早期构造变形与东喜马拉雅构造结北北东向挤压缩进有关,后期构造变形与川滇微地块发生顺时针旋转时南向挤出运动有关.以华南板块稳定区白垩纪古地磁极为参考极,计算得出巍山和五印相对于华南板块分别发生了10.5°±6.0°和3.8°±4.9°的南向运移量.通过选取思茅地体内部构造形态较稳定的巍山和普洱地区白垩纪古地磁极为参考极,计算得出五印相对于巍山和普洱分别发生了3.4°±5.0°和3.1°±5.4°的北向纬向运移,表明五印和和巍山之间自印亚碰撞以来经历了较大规模的北向地壳缩短变形作用.     

扬子地块奥陶系碳酸盐岩重磁化机制探讨

碳酸盐岩是记录古地磁场信息的重要载体,然而,广泛存在的重磁化现象制约了碳酸盐岩在古地磁研究中的应用,其重磁化机制亟待解决.本文对采自贵州羊蹬地区的319块奥陶系碳酸盐岩定向样品作了详细的古地磁学和岩石磁学研究,其结果表明,94%样品(A类)记录了单一剩磁分量A,其解阻温度低于450℃;在地理坐标系下的平均方向为Dg/Ig=3.1°/48.1°(α₉₅=2.9°),对应的古地磁极(87.0°N,2.8°E,A₉₅=3.0°)与扬子地块古近纪-第四纪的古地磁极重合.6%样品(B类)记录了两个磁化分量,其高温分量(450℃~585℃)与A分量显著不同,但明显远离扬子块体早古生代古地磁极;低温分量(< 450℃)与A分量类似.说明羊蹬剖面奥陶系碳酸盐岩记录了两期重磁化.A分量和B低温分量的主要载磁矿物为磁黄铁矿(胶黄铁矿),B高温分量的主要载磁矿物为磁铁矿.这些磁性矿物都是成岩后的次生矿物.其中,解阻温度高于450℃的磁铁矿可能受晚燕山期造山运动影响生成;磁黄铁矿(胶黄铁矿)等矿物可能与印度板块与欧亚大陆碰撞引起的喜马拉雅造山运动所产生的流体作用有关,以后一期重磁化为主.新生代早期青藏高原隆升产生的流体在流经东南缘的碳酸盐岩等沉积岩层时,与原岩发生相互作用,使磁黄铁矿、胶黄铁矿、磁铁矿等磁性矿物生长并获得化学剩磁,造成了广泛重磁化.     

青藏高原北羌塘地块下泥盆统平沙沟组古地磁学研究

泥盆纪时期各板块的古地理重建缺乏可靠古地磁数据,以至于古特提斯洋在泥盆纪的演化过程存在争议,而高质量的古地磁数据定量限定板块的古纬度位置是解决上述问题的关键.本文对北羌塘地块早泥盆世平沙沟组灰岩进行了古地磁学研究,提供了一个较为可靠的古地磁数据.镜下观察及岩石磁学实验结果表明平沙沟组灰岩样品中的主要载磁矿物为磁铁矿和赤铁矿,并且没有重磁化的特征.系统热退磁与混合退磁实验结果表明,样品的天然剩磁强度较低,从54块样品中获得了较为集中的特征剩磁分量,在样品水平下的平均方向为D_g=358.5°,I_g=22.8°,k_g=17.7,α₉₅=4.6°,D_s=8.8°,I_s=-0.9°,k_s=18.1,α₉₅=4.5°,通过了C级倒转检验,对应的古地磁极为λ_p=54.8°N,φ_p=251.2°E,(dp/dm=2.3°/4.5°),这一极位置与石炭纪以来可靠的古地磁极位置存在差异,很...     

海原地区早白垩世古地磁结果及其构造意义

通过海原地区早白垩世13个采点的古地磁研究，揭示了一组高温特征剩磁分量.在5%置信度下通过倒转检验，采样剖面获得的下白垩统李洼峡组和和尚铺组的磁性地层结果，显示多个正、反极性带，与早白垩世早期的极性特征相似，说明这组高温分量很可能代表岩石形成时的原生剩磁，其特征剩磁方向为：偏角D=12.7°，倾角I=50.2°，α5=6.3°；相应的极位置为：经度φ=218.0°E，纬度λ=78.2°N，dp=5.7°，dm=8.4°，古纬度ρ=31.0°.通过对比华北地块鄂尔多斯盆地的早白垩世古地磁结果，表明采样地区自早白垩世以来相对于华北鄂尔多斯盆地未发生明显的构造旋转和纬度方向上的位移.这说明海原断裂东南段并未发生大规模的左旋走滑运动，印度-欧亚板块碰撞挤压作用对青藏高原东北部海原地区的影响已经很小.     

山西吉县沃曲桃园下三叠统刘家沟组红层的古地磁研究

本文对鄂尔多斯盆地东南缘一个背斜剖面的早三叠世红层样品进行了古地磁研究.对逐步热退磁矢量序列进行主成分分析以及各磁组分的解阻温度谱分析,估计了携磁矿物.分离出4种磁成分:镜铁矿携带的沉积或沉积后剩磁;赤铁矿携带的化学剩磁;等温剩磁和粘滞剩磁.特征剩磁（最高解阻温度T_u≥670℃）通过倒转检验、（递增）褶皱检验,平均方向为偏角D=-25°,倾角I=41°,相应的极位置为65°N、356°E.     

印欧大陆碰撞前亚洲大陆南缘古位置再研究:林周盆地上白垩统红层的古地磁新结果

拉萨地块林周盆地白垩系红层的古地磁数据一直都有较大争议.过去认为磁倾角变浅可能是造成这些分歧的主要原因.我们在林周盆地设兴组背斜两翼进行了系统的古地磁采样,15个采样点的特征剩磁分量在倾斜校正和倾伏褶皱校正后平均方向为D=339.3°,I=22.9°(α_(95)=5.1°).特征剩磁分量在大约69%展开时获得最大集中,表明其为同褶皱重磁化;此时平均方向为D=339.1°,I=27.3°(α_(95)=4.1°),对应的古地磁极为65.4°N,327.5°E(A_(95)=3.5°),参考点29.3°N/88.5°E的古纬度为15.0°N±3.5°.薄片镜下分析显示赤铁矿为次生矿物,岩石磁组构(AMS)也表现为过渡型构造变形组构.样品的特征剩磁方向应为重磁化的结果,E/I(elongation vs inclination)校正法显示特征剩磁方向并没有发生倾角变浅.根据区域构造,重磁化时代约为72.4±1.8 Ma到64.4±0.6 Ma.综合考虑拉萨地块东西部的古地磁数据以及地震层析成像资料后我们认为,碰撞前拉萨地块大约呈NW-SE向准线性分布,并处于~10°N-15.0°N;自~70 Ma以来,拉萨地块与稳定欧亚大陆之间至少存在1200±400 km(11.1°±3.5°)的南北向构造缩短量;印度大陆与欧亚大陆的碰撞不应晚于55 Ma.     

羌北地块中-晚侏罗世雁石坪群古地磁新结果

本文报道青藏高原羌北地区中-晚侏罗世雁石坪群古地磁新结果.对采自青海省格尔木市唐古拉山乡雁石坪剖面(33.6°N, 92.1°E)11个灰岩采点(118块)和10个碎屑岩采点(99块)定向样品系统古地磁学研究表明,大部分样品的退磁曲线具有双分量特征.低温分量方向在地理坐标系下较为集中,应该为地层褶皱之后的黏滞剩磁.高温特征剩磁分量方向可分为两类:(1)索瓦组(J₃s)和布曲组(J₂b)灰岩,以磁铁矿为主要载磁矿物,高温特征剩磁分量(D_s=355.7°,I_s=42.1°,k=58.2,α₉₅=6°)可通过99%置信度的褶皱检验.(2)雪山组(J₂x)和雀莫错组(J₂q)碎屑岩,以赤铁矿、磁铁矿为主要载磁矿物,高温特征剩磁分量(D_s=3.3°,I_s=28.9°,k=30.7,α₉₅=8.9°)可通过95%置信度的倒转检验和99%置信度的褶皱检验.两组分量都应该是岩石形成时的原生剩磁信息.碎屑岩组的磁倾角比灰岩组偏低13°左右,其剩磁方向很可能存在着与压实作用相关的剩磁倾角变浅的状况.本文取灰岩组平均磁化方向作为雁石坪群的原生剩磁分量,获得羌北地区雁石坪群古磁极位置:80.0°N,295.2°E(dp/dm=7.4/4.5).古地磁结果表明,羌北-昌都地区晚石炭-晚二叠世期间位于南纬中低纬度地区,早三叠世以后开始大规模北向漂移,至中-晚侏罗世已到达24.3°N.其快速北向运动主要发生在早三叠至早侏罗世期间(3500 km左右),与现今位置相比中晚侏罗世之后的北向迁移总量为900 km左右.     

南京附近地区一些新生代玄武岩组的古地磁学研究及对其地质时代的初步认识

中国东部广泛分布着新生代的玄武岩,其地质时代始终是一个争议的问题。本文作者对南京附近地区的两个标准玄武岩组剖面进行了古地磁学研究,使用交变场退磁法检验了样品,证明它们的剩磁稳定性良好,测得江宁方山玄武岩组的I,平均值为8.1×10^-4CGSM,D_r=195°29′、J_r=-54°9′,古地磁南极位置为λ_P=192°35′E、Φ_P=76°47′N;六合灵岩山玄武岩组的l,平均值为26.4×10^-4CGSM,D_r=354°44′,J_r=42°12′,古地磁北极位置为λ_P=329°38′E、Φ_p=80°36′N,并得出如下结论: （1）六合灵岩山玄武岩组和江宁方山玄武岩组的极性截然不同,灵岩山玄武岩组的岩石磁性全系正向,可能相当于布容期（Brunhes epoch）,方山玄武岩组的岩石磁性全属反向,可能相当于松山期（Matuyama epoch）; （2）灵岩山玄武岩组测得的古北极相距现今的北极要比方山玄武岩组的近一些,清晰地表明它们的形成时间绝非同一时期,而是灵岩山玄武岩组要晚,方山玄武岩组要早; （3）灵岩山玄武岩组和方山玄武岩组形成时期的岩石产地所处的古纬度都是中纬度地区,属亚热带气候; （4）对比世界各地区一些有关时代的岩石古地磁学数据,参照这两套玄武岩组的上下地层中所含有的古生物化石及岩石学特征,六合灵岩山玄武岩组的地质时代似应为Q₂-Q₃,江宁方     

安徽休宁地区下震旦統休宁羣砂岩的交变場退磁研究

本文使用交变場退磁方法对安徽休宁地区下震旦统休宁羣砂岩定向标本进行了剩磁稳定性检验,结果表明该岩层的天然剩余磁性基本上是稳定的,并得出它们的平均剩余磁化强度方向D_r=311°,I_r=76°,相应时代的古地极位置λ=90°E,φ=45°N,标本产地在当时所处的古纬度是90°-p=63°。最后,文章肯定了交变場退磁方法对古地磁学研究的重要意义;根据实验结果,对研究地区在早震旦世时的古气候提出了看法。     

早泥盆世Nova Scotia McAras河组的偶极磁化强度及其对北美明显极移轨迹的推论

沿Nova Scotiaux北部的诺森伯兰海峡进行岩石采样,对来自四个熔岩流的57个早泥盆世McAras河组的岩石样品进行热退磁,得到复杂的古地磁结果。四个熔岩流中三个熔岩流的岩石样品显示了两组重叠的磁化方向(D/I=33/-2及D/I=7/-32,D-磁偏角,I-磁倾角,都经过倾斜校正),它们显然都是古生代的。其中北东方向的那组磁化方向(D/I=33/-2)相应的古磁极与早先公布的北美泥盆纪磁极的方向相同。尽管这个分量的年龄不能用野外重复性试验来约束,但是地层上分离的偶极子的存在给出了磁化的最初年代。利用结构校正(河床的走向和倾角为214/36NW)并没有实质性地改变这个方向(现场观测值D/I=32/-1,倾斜校正后D/I=32/-2)。这个方向所对应的古地磁极的位置是北纬35°,东经76°。     

川北旺苍-南江地区晚侏罗世古地磁学研究与真极移的探讨

本文对四川北部旺苍-南江地区晚侏罗世蓬莱镇组进行了较为详细的岩石磁学和古地磁学研究．逐步热退磁揭示出蓬莱镇组岩石所携带的剩磁由两个分量组成,其中低温组分（次生剩磁）的解阻温度低于420℃;高温组分（特征分量）可通过褶皱及倒转检验,由此求得磁偏角和磁倾角分别为18．4°和29．3°（构造校正后）,95％置信回（α95）为8．5°,对应的古地磁极经纬度分别为236．4°E和66．6°N．基于古地磁结果,并结合已有的地质证据,提出根据古地磁学确定的扬子地块晚侏罗世古纬度偏低的原因可能是由真极移造成的．     

黑龙江省饶河枕状玄武岩古地磁学研究及其构造意义

蛇绿岩中枕状玄武岩的古地磁学研究可为古海洋的恢复与演化提供定量化依据.黑龙江省饶河地区中侏罗世枕状玄武岩的岩石学、岩石磁学研究表明,该岩石具备水下喷出特点,发育辉长结构,载磁矿物为磁铁矿.17个采点181块样品的热退磁实验表明,中侏罗世枕状玄武岩记录了高温分量和中温分量,前者为熔岩喷发记录的原生剩磁方向,平均方向D/I=59.4°/46.3°,α95=6.8°,对应的极位置为40.3°N,224.6°E,A95=7°;后者可能为晚侏罗世—早白垩世岩浆热事件的叠加,平均方向D/I=55.4°/60.6°,α95=3.9°,对应的极位置为50.8°N,210.6°E,A95=5.2°.综合考虑区域地质背景,将这一结果与邻区同时代的古地磁数据对比,推测在中侏罗世之前,在饶河杂岩与佳木斯地体之间存在一定规模的海域,与现今日本海相似;早白垩世时期,该海域封闭,饶河杂岩与华北、西伯利亚板块在动力学上已成为整体.     

爆炸地震的能量转换系数计算及其应用

本文提出爆炸地震的能量转换系数计算公式 α=(k·10^-2)^3/n·10^-3和 α=2.03·10^-3 multiply from i=1 to 6 （F_i）上式中k、n为爆炸地震效应的统计参数。下式中F_i（i=1,2,…,6）为反映爆炸方式和场地条件的影响因子。 利用爆炸地震的能量转换系数α,还可建立不同爆炸方式的药量等效系数η: η=α/α₀和爆炸震级估算公式 M=4.42+0.53logαQ.上式中α₀为井下组合（标准）爆破的转换系数。下式中Q为以吨（t）为单位的药量（TNT）。     

造山带内古地磁研究——以苏宏图早白垩世火山岩为例

对苏宏图早白垩世火山岩的岩石磁学研究发现, 该地区早白垩世火山岩以假单畴(PSD)磁铁矿为主要载磁矿物且在热退磁温度300~585℃之间可获得一稳定的特征剩磁方向. 7个古地磁采样点揭示出其平均方向为D/I= 23.6°/56.0°, a ₉₅ = 2.3°, 对应极位置为l_p= 71.1°N, f_P = 200.5°E, A₉₅ = 2.7°. 镜下观察表明作为主要载磁矿物的磁铁矿具有较完整的四方形或多边形, 无内反射和后期蚀变现象, 因而很可能携带了熔岩流喷发冷凝时期的原生剩磁方向. 将这一结果与欧亚大陆主要块体相应古地磁结果进行对比, 可以发现在早白垩世, 西伯利亚板块、内蒙古褶皱带和华北块体在动力学上已成为整体, 这对认识天山-兴蒙造山带的形成和演化是有意义的.     

拉萨地块中二叠统洛巴堆组岩石磁学及其地质意义

拉萨地块是研究班公湖—怒江特提斯洋和雅鲁藏布江特提斯洋演化过程的关键,但印度—亚洲大陆的碰撞可能导致拉萨地块遭受不同程度的重磁化影响,为寻找理想地层进行古地磁研究,本文对拉萨地块中二叠世洛巴堆组砂岩、火山岩及灰岩样品进行详细的岩石磁学研究,以确定各类岩石是否具备记录原生剩磁信息的能力．结果表明砂岩样品中主要载磁矿物为磁黄铁矿,火山岩及灰岩样品中主要为磁铁矿或赤铁矿．结合区域地质资料和部分样品退磁实验,本文认为砂岩样品可能遭受林子宗群火山和岩浆活动所提供的区域热扰动影响,记录了古近系重磁化信息;火山岩和灰岩样品可能记录了岩石形成时期的原生剩磁信息,有望从中获得可靠古地磁数据．     

忽略TTI介质对称轴倾角的可行性

假设横向各向同性(TI)介质的对称轴是垂直的(VTI)或者水平的(HTI)能给实际资料处理带来便利,然而实际TI介质的对称轴往往是倾斜的(TTI),忽略对称轴倾角可能给各向异性参数提取和成像带来偏差,因此需要研究是否能、以及什么条件下能忽略TTI介质对称轴倾角.本文通过理论研究和数值分析研究了与TTI介质弹性性质最接近的VTI介质(OAVTI)的弹性常数和各向异性参数与原TTI介质的弹性常数和各向异性参数之间的联系与差别.结果表明:OAVTI介质各向异性参数与原TTI介质各向异性参数之间的差别可统一表示成F(α₀/β₀,ε,δ,γ)ξ²的形式,其中F(α₀/β₀,ε,δ,γ)是无量纲各向异性参数(ε, δ, γ)的线性函数,ξ是对称轴倾角;ξ的大小对各参数的误差起主导作用,一般不建议忽略20°~25°以上的对称轴倾角;当ξ较小时,即使是对强各向异性的TTI介质作VTI近似,引起的P波各向异性参数误差也很小,因此在纵波资料处理中忽略TTI介质对称轴倾角通常是可行的;即使在小ξ条件下,倾斜对称轴对SV波也有显著影响,因此在转换波资料处理中,不建议忽略TTI介质的对称轴倾角.本文的研究为分析忽略TTI介质对称轴倾角的可行性提供了理论依据和简便的判据.