基于铷原子系综的等温剩磁检测系统研究

1

作者 陈悦 王梓畅 +2 位作者 包谷之 吴媛 陈丽清 《华东师范大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期40-46,共7页

等温剩磁(isothermal remanent magnetization,IRM)是物质磁性测量分析的重要研究内容之一.然而,常用的等温剩磁测量系统因测量灵敏度低、体积庞大且维护成本高等问题无法满足实际使用要求.因此,设计并研制测量精度高且便于使用的小型... 等温剩磁(isothermal remanent magnetization,IRM)是物质磁性测量分析的重要研究内容之一.然而,常用的等温剩磁测量系统因测量灵敏度低、体积庞大且维护成本高等问题无法满足实际使用要求.因此,设计并研制测量精度高且便于使用的小型化等温剩磁检测系统成为必然,其中,基于铷原子系综的磁场测量技术具有灵敏度高、易小型化等优点.利用该磁场检测技术,设计并搭建了等温剩磁检测系统,着重介绍了磁化装置、剩磁检测装置等核心部件的设计方案,并成功地对采自华东师范大学闵行校区樱桃河附近表层土壤进行了检测,实现了该土壤等温剩磁曲线的测量.研究表明,该系统操作容易且便于维护,在环境磁学、地质勘探和生物磁场测量领域有很重要的应用前景。 展开更多

关键词 等温剩磁 铷原子系综 磁性特征

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等温剩磁获得曲线的累积对数高斯模型在泥河湾盆地磁组分识别中的运用 被引量：7

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作者 王喜生 李学军 《地学前缘》 EI CAS CSCD 2003年第1期163-169,共7页

基于饱和等温剩磁 (SIRM )获得曲线遵循累积对数高斯模型 (CLG)的假设 ,利用改进的CLG模型分析 ,成功地对采自泥河湾河湖相层上部的许家窑剖面样品所含的主要载磁组分进行了分离 ;结合先前的岩石磁学结果 ,进一步验证了高矫顽力的赤铁... 基于饱和等温剩磁 (SIRM )获得曲线遵循累积对数高斯模型 (CLG)的假设 ,利用改进的CLG模型分析 ,成功地对采自泥河湾河湖相层上部的许家窑剖面样品所含的主要载磁组分进行了分离 ;结合先前的岩石磁学结果 ,进一步验证了高矫顽力的赤铁矿和低矫顽力的磁铁矿 /磁赤铁矿为许家窑样品的主要载磁矿物 ,并对各磁组分对SIRM的贡献进行了定量估算 ;对CLG模型的优缺点和实用性进行了探讨 ;结合剩磁矫顽力曲线特征 ,尝试提出了X参数的概念。 展开更多

关键词 饱和等温剩磁 累积对数高斯模型 岩石磁学 赤铁矿 磁铁矿 磁赤铁矿 剩磁矫顽力 许家窑

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秦岭造山带晚三叠世糜署岭岩体的岩石磁学及磁组构可靠性约束 被引量：7

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作者 梁文天 靳春胜 +1 位作者 Prayath Nantasin 张国伟 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2015年第3期953-970,共18页

近年来,针对秦岭造山带晚三叠世花岗岩体侵位机制的巨大争议,一些研究采用磁组构方法分析了岩体的内部组构特征及其与区域构造的关系,提出了具有重要意义的新认识.然而,目前这些研究均缺乏对岩体磁组构本质意义的分析,利用该方法约束岩... 近年来,针对秦岭造山带晚三叠世花岗岩体侵位机制的巨大争议,一些研究采用磁组构方法分析了岩体的内部组构特征及其与区域构造的关系,提出了具有重要意义的新认识.然而,目前这些研究均缺乏对岩体磁组构本质意义的分析,利用该方法约束岩体内部组构的可靠性并不十分清晰.针对这一问题,本文以秦岭造山带内具典型代表性意义的晚三叠世糜署岭花岗岩体为例,开展了该岩体的磁组构、岩石磁学、矿物形态组构和显微构造的综合研究.结果表明,糜署岭岩体的磁化率总体较低,属钛铁矿系列花岗岩.绝大部分样品的磁化率受控于顺磁性的黑云母等铁镁硅酸盐矿物,部分高磁化率样品包含了少量多畴磁铁矿等铁磁性组分的贡献,且随磁化率增大,铁磁性组分的贡献更为明显.样品的磁组构也主要是黑云母组构或由黑云母与磁铁矿的亚组构复合而成.由于样品中磁铁矿含量较低且与黑云母密切共生,磁组构与黑云母形态组构基本一致,因此,黑云母与磁铁矿的亚组构基本共轴.糜署岭岩体的磁组构本质上等同于黑云母组构,反映了黑云母等页硅酸盐矿物在岩体中的分布,可以有效的指示岩体的内部构造特征.宏观和显微构造观察还显示,糜署岭岩体的内部组构形成于岩浆侵位的晚期阶段,叠加了同岩浆期区域构造的关键信息,是从岩体构造角度开展区域构造演化的良好载体. 展开更多

关键词 磁滞回线 热磁曲线 等温剩磁 形态优选方位 晚三叠世花岗岩 秦岭造山带

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微型脉冲充磁仪的研制及应用 被引量：2

4

作者 杜谷 潘忠习 冉敬 《岩矿测试》 CAS CSCD 2006年第4期381-383,共3页

介绍了自行研制的一种新型微型脉冲充磁仪,它由高频开关电源电路、高压充电及大电流快速开关电路等部分组成。阐述了仪器的工作原理和结构设计。通过对“1∶25万聂拉木县幅磁性地层研究专题”样品的充磁测试表明,利用新研制的微型脉冲... 介绍了自行研制的一种新型微型脉冲充磁仪,它由高频开关电源电路、高压充电及大电流快速开关电路等部分组成。阐述了仪器的工作原理和结构设计。通过对“1∶25万聂拉木县幅磁性地层研究专题”样品的充磁测试表明,利用新研制的微型脉冲充磁仪进行等温剩磁测定,可以客观、准确地判断岩石样品中的磁性矿物成分。 展开更多

关键词 充磁仪 微型 等温剩磁 应用

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第四纪红土发育土壤的氧化铁磁性矿物学研究(英文)

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作者 卢升高 张卫国 俞立中 《浙江农业大学学报》 CSCD 北大核心 1999年第1期13-18,共6页

应用矿物磁测技术对发育于第四纪红土母质上土壤的磁化率（χ），频率依变磁化率（χｆｄ），饱和等温剩磁（ＳＩＲＭ）和矫顽力（ＢＣＫ）进行了研究．结果表明，土壤χ和ＳＩＲＭ的变幅分别为７×１０－８～４７５×１０－８... 应用矿物磁测技术对发育于第四纪红土母质上土壤的磁化率（χ），频率依变磁化率（χｆｄ），饱和等温剩磁（ＳＩＲＭ）和矫顽力（ＢＣＫ）进行了研究．结果表明，土壤χ和ＳＩＲＭ的变幅分别为７×１０－８～４７５×１０－８ｍ３ｋｇ－１和８．６×１０－４～３３２．７×１０－４Ａｍ２ｋｇ－１，两者粗略地表明了土壤中亚铁磁性矿物的数量差异．土壤的χｆｄ在４．９％～２３．３％，χｆｄ以及χ和ＳＩＲＭ的粒径分布证明，土壤中的亚铁磁性矿物以次生的超顺磁性颗粒态存在．土壤的磁化和退磁参数则表明具有较高χ的土壤其磁性由亚铁磁性矿物决定，低χ的土壤则是不完整反铁磁性氧化铁的贡献．本研究表明，矿物磁测技术为研究土壤氧化铁的数量、起源和类型提供了一种简便、快速、非破坏性的方法． 展开更多

关键词 磁化率 饱和等温剩磁 氧化铁 第四纪红土

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碎屑储集岩热磁特征与磁性矿物识别

6

作者 李学森 杨晓敏 徐兴雨 《矿物学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第4期599-606,共8页

对采自渤海湾盆地济阳坳陷孤南洼陷4口探井的22块古近系沙河街组碎屑储集岩标本进行了细致的磁化率-温度曲线、三轴饱和等温剩磁热退磁测试,研究不同含油级别的储集岩的热磁特征与磁性载体,结果表明:孤南洼陷沙河街组储集岩磁性矿物及... 对采自渤海湾盆地济阳坳陷孤南洼陷4口探井的22块古近系沙河街组碎屑储集岩标本进行了细致的磁化率-温度曲线、三轴饱和等温剩磁热退磁测试,研究不同含油级别的储集岩的热磁特征与磁性载体,结果表明:孤南洼陷沙河街组储集岩磁性矿物及其组合可以划分为3种类型:磁铁矿、针铁矿+磁黄铁矿+磁铁矿、赤铁矿+磁铁矿,岩石的磁性载体及其组合与岩石的颜色、岩性等沉积学特征密切相关,而与含油性关系不明显;在氩气环境中加热,含油标本中的磁铁矿Hopkinson峰低而宽,甚至不明显,居里温度附近曲线多呈锯齿状,冷却过程中,磁铁矿重现作用不明显,烃类有机质对碎屑储集岩中沉积成因磁铁矿的热磁行为具有一定的控制作用;烃类流体侵位,储集岩中的磁性矿物及其组合未发生明显变化,亦不存在某种演化序列或规律性,烃类流体化学重磁化不具普遍性。 展开更多

关键词 磁化率-温度曲线 饱和等温剩磁热退磁 碎屑储集岩 孤南洼陷

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含菱铁矿砂岩磁性的初步研究 被引量：12

7

作者 周烑秀 赵西西 +1 位作者 许同春 董金明 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 1991年第3期343-354,共12页

作为煤田盖层产出的中国内蒙古平庄J_3砂岩,其平均磁化率为60×10^(-5)(SI);平均剩磁为5×10^(-3)A/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... 作为煤田盖层产出的中国内蒙古平庄J_3砂岩,其平均磁化率为60×10^(-5)(SI);平均剩磁为5×10^(-3)A/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J_3古地磁极位置为198.8°E,84.6°N(α_(95)=4.8,k=94.5). 展开更多

关键词 菱铁矿 砂岩 磁导率

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菱铁矿热处理后的异常等温剩磁特征 被引量：6

8

作者 刘皇风 周 秀 +3 位作者 董金明 卢晓东 杨钟 宋毅 《北京大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 1994年第1期61-70,共10页

菱铁矿经热处理后在室温下测定的等温剩磁曲线形态，与热处理温度有关。经过５００—７００℃温度范围内热处理的样品，等温剩磁曲线呈现与普通铁磁质的等温剩磁曲线不同的特征。反常曲线的详细形态与磁化经历有关。从零剩磁态出发，逐... 菱铁矿经热处理后在室温下测定的等温剩磁曲线形态，与热处理温度有关。经过５００—７００℃温度范围内热处理的样品，等温剩磁曲线呈现与普通铁磁质的等温剩磁曲线不同的特征。反常曲线的详细形态与磁化经历有关。从零剩磁态出发，逐渐增加磁化场直到３００ｍＴ，在几十毫特斯拉段，剩磁出现一个峰，以后逐渐趋于一个稳定值。再来回施加反向和正向外磁场时，在四个象限内出现高度相等的峰。在第一和第三象限内，峰之后为一坪区。坪高与峰高之比与温度和样品形状有关。最小比值达１／２９。出现异常的热处理温度范围与样品成分有关。峰的高度与热处理温度无关，但峰的宽度、位置与温度有关。存在一个；陆界线度，当样品沿磁化场方向的尺寸小于这个临界线度时，不出现异常。实验测得的所有异常曲线的峰高近似相等，与样品的形状和质量关系不大。 展开更多

关键词 等温剩磁 热处理 菱铁矿

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基于剩磁各向异性方法对华北下三叠统红层磁倾角浅化效应的研究 被引量：6

9

作者 薛艺 黄宝春 +2 位作者 赵千 韩露 李能韬 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期916-924,共9页

本文报道利用岩石剩磁组构对华北下三叠统红层进行磁倾角浅化效应的进一步识别与校正研究结果.首先,采用45°等温剩磁各向异性方法,即通过沿与样品原始水平面(即层面)呈45°夹角方向施加磁化场获得等温剩磁,并进行逐步热退磁,... 本文报道利用岩石剩磁组构对华北下三叠统红层进行磁倾角浅化效应的进一步识别与校正研究结果.首先,采用45°等温剩磁各向异性方法,即通过沿与样品原始水平面(即层面)呈45°夹角方向施加磁化场获得等温剩磁,并进行逐步热退磁,获得平行于层面和垂直于层面的等温剩磁分量随外加磁场和热退磁温度的变化趋势,计算获得浅化因子f=0.70.其次,应用高场等温剩磁各向异性方法,结合峰值为100 mT的交变退磁和120℃热退磁处理,分离获得碎屑赤铁矿对剩磁各向异性的贡献;由直接测量获得的单颗粒碎屑赤铁矿的各向异性度(a=1.35),计算获得f=0.59.该结果与前人对刘家沟组红层进行E/I法磁倾角浅化校正的结果(f=0.60)具有很好的一致性;表明华北下三叠统刘家沟组红层磁倾角浅化效应显著,其浅化因子为f=0.59;高场等温剩磁各向异性方法是红层磁倾角浅化校正的最有效方法.同时,如果有足够的独立样品数,且特征剩磁来自于单一剖面或有证据表明多条采样剖面之间未发生显著的相对运动,E/I法对红层磁倾角浅化因子的估计也是可信的. 展开更多

关键词 剩磁各向异性 高场等温剩磁各向异性 磁倾角浅化 红层 赤铁矿

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罗布泊自生胶黄铁矿对磁性参数χARM/SIRM指示意义的影响 被引量：2

10

作者 李文 穆桂金 +3 位作者 林永崇 张慧娟 吴汪洋 孙蕗 《沉积学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期1280-1288,共9页

沉积物中磁性矿物的颗粒大小具有重要环境指示意义,是环境磁学研究的重要内容。磁性参数非磁滞剩磁磁化率/饱和等温剩磁(χ_(ARM)/SIRM)常被用于指示磁性颗粒大小,当沉积物磁性特征为较粗的多畴(MD)颗粒主导时表现为低值,而为较细的单畴... 沉积物中磁性矿物的颗粒大小具有重要环境指示意义,是环境磁学研究的重要内容。磁性参数非磁滞剩磁磁化率/饱和等温剩磁(χ_(ARM)/SIRM)常被用于指示磁性颗粒大小,当沉积物磁性特征为较粗的多畴(MD)颗粒主导时表现为低值,而为较细的单畴(SD)颗粒主导时表现为高值。本研究对罗布泊盐湖LB剖面的沉积物进行了系统环境磁学测试,结果发现剖面中含有5个χ_(ARM)/SIRM值低于上覆层和下伏层的层位,指示其磁性颗粒较粗。但磁滞参数和扫描电镜结果显示这5个层位磁性颗粒明显细于上覆层和下伏层沉积物,显示χ_(ARM)/SIRM在这5个层位的指示意义失真。矿物鉴定结果显示这5个层位的主导磁性矿物为早期成岩成因的SD胶黄铁矿,赋存形态主要为颗粒团聚体、单颗粒或颗粒团聚体附着于硅酸盐矿物表面以及分布于薄片状硅酸盐内,这种赋存形态导致其具有较强的磁相互作用,并限制了χ_(ARM)的增加,最终造成χ_(ARM)/SIRM下降,指示意义失真。本研究显示当沉积物中存在胶黄铁矿等自生矿物时,利用比值参数χ_(ARM)/SIRM判断磁性矿物颗粒特征需谨慎。 展开更多

关键词 胶黄铁矿 磁性颗粒 非磁滞剩磁磁化率/饱和等温剩磁(χ_(ARM)/SIRM) 磁性特征 罗布泊

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华南地块中三叠统巴东组红层磁倾角浅化效应 被引量：3

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作者 韩露 黄宝春 +3 位作者 赵千 薛艺 李能韬 Umar Farooq Jadoon 《北京大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期469-480,共12页

对华南地块中三叠统巴东组红层样品进行系统的岩石磁学和古地磁学研究,采用高场等温剩磁各向异性(hf-AIR)方法,识别出巴东组红层的磁倾角浅化因子f=0.63。岩石磁学研究结果显示,巴东组红层的主要载磁矿物为赤铁矿和少量磁铁矿;磁化率和... 对华南地块中三叠统巴东组红层样品进行系统的岩石磁学和古地磁学研究,采用高场等温剩磁各向异性(hf-AIR)方法,识别出巴东组红层的磁倾角浅化因子f=0.63。岩石磁学研究结果显示,巴东组红层的主要载磁矿物为赤铁矿和少量磁铁矿;磁化率和高场等温剩磁各向异性组构均指示其具有典型沉积组构特征,表明未遭受后期构造应力改造。高温特征剩磁分量为碎屑赤铁矿所携带,具有单一负极性,并在95%置信水平上通过褶皱检验,与前人在同一剖面不同位置获得的以正极性为主的古地磁方向一致。该特征剩磁方向在地层校正后的平均方向为Ds=222.1°,I_(s)=−27.2°(α95=8.7°),对应古地磁极为48.1°N,215.5°E(A_(95)=8.4°)。对包括本文数据在内的华南中三叠世红层高质量古地磁极数据(Q≥5)用f=0.63进行统一校正后,获得平均古地磁极为48.5°N,207.6°E(A_(95)=10.7°)。对比华北地块同样经hf-AIR方法浅化校正后的早三叠世古地磁极,两者在其东部参考点上的古纬度完全一致,验证了前人提出的华南华北中生代剪刀式旋转拼合模型。 展开更多

关键词 华南地块 巴东组红层 磁倾角浅化校正 高场等温剩磁各向异性 古纬度

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岩石磁组构对剩磁稳定性的制约探讨:以印支地块中生代碎屑岩和拉萨林周盆地设兴组红层为例 被引量：1

12

作者 贾舒斐 黄宝春 +4 位作者 鲁洪亮 赵千 闫永刚 梁雅伦 易治宇 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期301-313,共13页

岩石磁组构因能提供磁性矿物晶体形状、排列方式等赋存信息而被广泛应用于判别岩石剩磁是否受到了后期构造应力的显著影响;但常规岩石磁化率各向异性(AMS)是否能够准确限定岩石剩磁的稳定性,目前尚无深入探讨.本文以印支地块Nakhon Tha... 岩石磁组构因能提供磁性矿物晶体形状、排列方式等赋存信息而被广泛应用于判别岩石剩磁是否受到了后期构造应力的显著影响;但常规岩石磁化率各向异性(AMS)是否能够准确限定岩石剩磁的稳定性,目前尚无深入探讨.本文以印支地块Nakhon Thai盆地中生代Nam Phong、Phu Kradung和Phra Wihan组三套碎屑岩样品及拉萨地块林周盆地设兴组红层样品为例,通过岩石磁化率组构和剩磁组构的对比分析发现,尽管Nam Phong组绝大多数样品和Phu Kradung组全部样品的AMS组构显示其具有铅笔状至强劈理过渡型构造变形组构特征,但高场等温剩磁各向异性(hf-AIR)显示其高矫顽力赤铁矿所携带的特征剩磁组构仍具有典型沉积组构特征,表明其以赤铁矿为主的载磁矿物未遭受后期构造应力的显著影响,仍然能够准确记录岩石形成时期的古地球磁场方向.另一方面发现有且仅有剩磁组构才是判别碎屑沉积岩特征剩磁是否遭受了后期构造应力影响的充分必要条件.也就是说,如果岩石剩磁组构(如以赤铁矿为主要载磁矿物的岩石hf-AIR组构)指示其原始沉积组构已被构造组构显著叠加或取代,则必然说明该岩石剩磁方向已受到构造应力的作用而发生了显著偏转,因而不能直接用于构造演化和古地理重建等块体运动学研究. 展开更多

关键词 磁化率各向异性 剩磁各向异性 沉积组构 过渡型构造变形组构 印支地块

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等温剩磁曲线分解方法及其批量处理工具BatchUnMix 被引量：3

13

作者 白帆 常燎 +1 位作者 薛鹏飞 汪诗舜 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2022年第12期4789-4801,共13页

岩石、沉积物和陨石等天然样品中普遍包含了复杂的磁性矿物组分,它们记录了样品形成和经历的环境、地质或地球物理演化的重要信息.等温剩磁(isothermal remanent magnetization;IRM)曲线分解作为分离磁性矿物组分的一种基本方法,被广泛... 岩石、沉积物和陨石等天然样品中普遍包含了复杂的磁性矿物组分,它们记录了样品形成和经历的环境、地质或地球物理演化的重要信息.等温剩磁(isothermal remanent magnetization;IRM)曲线分解作为分离磁性矿物组分的一种基本方法,被广泛应用于岩石磁学和环境磁学等领域.本文首先回顾已有的IRM曲线分解主要分析方法,然后重点介绍我们开发的基于MATLAB的IRM曲线分解GUI工具BatchUnMix(下载地址:https:∥doi.org/10.18170/DVN/RVQGLE).现有分解工具一般需要设置较多参数导致效率不高,或需要给定参数初始猜测值导致分析结果主观性较强,以及不具备批量样品处理功能等问题.BatchUnMix在优化了分解策略基础上加入了批量处理功能,该工具在设置较少参数范围后自动寻找最佳拟合参数,提高了IRM曲线分解效率和结果的客观性.通过使用BatchUnMix分析天然样品等温剩磁曲线,并和已有工具的处理结果进行比较,验证了该工具的实用性.最后,本文对目前IRM曲线分解方法存在的问题和局限性进行了讨论. 展开更多

关键词 等温剩磁曲线 磁性矿物组分 MATLAB GUI工具 岩石磁学 环境磁学

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