第十三章古地磁张量VIP免费

1 第十三章 古地磁张量 （Lisa Tau x e著，史瑞萍译） 建议阅读材料： 背景知识： Means (1976) 第二部分 Tarling & Hrou da (1993) Collinson (1983)第二章 更多知识： Tau x e (1998)第5、6 章。 1 3 .1 前言 前几章涉及到了一些有关磁矢量（magnetic v ectors）的知识。在地质研究中，更高维数的磁张量（magnetic tensors）应用非常普遍，广泛应用于沉积岩、火成岩和变质岩等的研究，例如，测定古水流方向、古土壤成熟度、岩浆喷出方向、构造应力等等。尽管有时候也测量TRM、DRM和IRM的各向异性，但最常用的是磁化率各向异性（anisotropy of magnetic su sceptibility , AMS）和非磁滞剩磁各向异性（anisotropy of anhy steretic remanence, AARM）。我们首先描述如何测量磁化率和AMS张量，然后讨论剩磁的各向异性。 1 3 .2 磁化率的测量 在第一章我们介绍了磁化率的概念。磁化率就是感应磁化强度与外加磁场的比值，即M I/H。对于许多实验室使用的磁化率仪，其工作原理如图 13.1 所示，一交变电流通过右边的线圈时，会激发左边线圈并产生电流，进而这一激发出来的交变电流会沿着线圈轴产生一小交变场（通常小于 1 mT）。如果将样品放在线圈中，线圈中的交变电流就会在样品中产生交变磁场，这就引起了右边线圈中交变电流的偏移，该电流偏移与感应磁化强度成正比。经过校正后，这个偏移可以用来衡量磁化率。如果将样品以不同的方向放置于螺线管中（图13.1d），就可以测定其磁化率各向异性。 在详细讨论 AMS 数据前，要了解控制磁化率的因素及其这些控制因素可能的含义。从原子尺度上讲，磁化率是电子轨道和/或者未配对电子自旋对外加场的反应（见第三章）。抗磁效应是非常微弱的，除非样品是纯碳酸岩盐或者石英，否则其磁化率就可以忽略。顺磁物质（例如黑云母）对外加磁场的反应就强得多，但是如果样品中含有较多的铁磁性物质，那么样品的磁化率就主要反映这些铁磁性物质的信息。 强磁性矿物（例如，磁铁矿）的磁化率主要受形状各向异性控制。对一个均匀磁化的颗粒（例如，小的单畴磁铁矿），由于其磁矩已经在易磁化轴方向达到饱和，因而最大磁化率与易磁化轴呈高角度。对于均匀磁化颗粒，沿着那些拉长状颗粒的短轴方向具有最大磁化率值。对于涡旋剩磁状态的颗粒（v ortex remanent state），或者具有多畴和花状磁畴的颗粒，其最大磁化率沿着颗粒长轴方向。超顺磁颗粒也具有特殊性...