南海北部陆区岩石磁化率的矿物学研究.pdf

书书书第５４卷第２期２０１１年２月地球物理学报ＣＨＩＮＥＳＥＪＯＵＲＮＡＬＯＦＧＥＯＰＨＹＳＩＣＳＶｏｌ．５４，Ｎｏ．２Ｆｅｂ．，２０１１郎元强，胡大千，刘畅等．南海北部陆区岩石磁化率的矿物学研究．地球物理学报，２０１１，５４（２）５７３～５８７，ＤＯＩ１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１  ５７３３．２０１１．０２．０３７ＬａｎｇＹＱ，ＨｕＤＱ，ＬｉｕＣ，ｅｔａｌ．ＭｉｎｅｒａｌｏｇｙｓｔｕｄｙｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｒｏｃｋｓａｌｏｎｇｔｈｅｃｏａｓｔｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ．犆犺犻狀犲狊犲犑．犌犲狅狆犺狔狊．（ｉｎＣｈｉｎｅｓｅ），２０１１，５４（２）５７３～５８７，ＤＯＩ１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１  ５７３３．２０１１．０２．０３７南海北部陆区岩石磁化率的矿物学研究郎元强１，胡大千１，刘畅２，张斌１，３，鲁宝亮１，王璞臖１１吉林大学地球科学学院，长春１３００６１２北京林业大学生物科学与技术学院，北京１０００８３３辽河油田勘探开发研究院，盘锦１２４０１０摘要基于２５１７套现场测量资料，２４５块岩石样品的体积磁化率测量和详细的岩矿鉴定及硅酸盐全分析结果，结合单矿物磁化率特征及各岩石之间的对比研究，发现岩石磁化率主要受组成岩石的矿物磁化率控制．即岩石磁化率（ κ狉）与组成岩石各个矿物磁化率（κ犻）及其体积含量（犆犻）成正比．例如侵入岩磁化率，κ狉＝－５．６８１０２犆ｑ＋２．８６１０２犆ｆ＋３．２８１０２犆ａ＋１．１８１０４犆ｂ＋１．２７１０４犆ａｍ＋５．３５１０５犆ｍ；其中多项式各项的系数是与该矿物磁化率值成正比的常数，犆为该矿物在该岩石中的体积含量，依次为石英ｑ（ κ＝－１．３）、斜长石ｆ（κ＝０．０１）、碱性长石ａ（κ＝０．０１）、黑云母ｂ（κ＝１００）、角闪石ａｍ（κ＝８０）和磁铁矿ｍ（κ＝１０００００）．对区内火山岩、侵入岩、沉积岩和变质岩磁化率研究发现，其他三类岩石磁化率与其组成矿物磁化率的关系和侵入岩的情况相同，矿物对岩石磁化率的贡献顺序为铁磁性矿物＞顺磁性矿物＞逆磁性矿物．其中，火成岩磁化率变化大，主要取决于岩石中磁铁矿、角闪石和黑云母的含量；沉积岩多为无磁性、弱磁性，其磁化率主要由黑云母、碱性长石及岩屑提供；变质岩的磁性变化较大，从无磁性到极强磁性，主要决定于其原岩的类型，副变质岩（沉积原岩）磁化率类似于沉积岩类，正变质岩（火成原岩）类似于火成岩类；石英岩和碳酸盐岩是所有岩石中磁性最弱的．岩石蚀变会对其磁化率产生显著性影响，通常，黑云母、角闪石等铁镁硅酸盐矿物经蚀变会因形成含铁质氧化物而使岩石的磁化率升高；长石等弱顺磁矿物的粘土矿化、绢云母化会升高磁化率而碳酸盐化、高岭土化作用会使磁化率降低；岩石的绿泥石化会增加磁化率；含铁磁性矿物的岩石风化时会因高磁性组分破碎、流失而致使岩石的磁化率降低．从岩石磁化率与其组成矿物的磁化率之间的关系，推测地质体的总磁化率与构成地质体各个岩石的磁化率体积含量之间也应存在类似关系．关键词南海北部陆区，岩石磁化率，矿物磁化率ＤＯＩ１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．０００１  ５７３３．２０１１．０２．０３７中图分类号Ｐ６３１收稿日期２０１０  ０７  １７，２０１１  ０１  ０８收修定稿基金项目国家科技重大专项（２００８ＺＸ０５０２５）和国家“９７３” 项目（２００９ＣＢ２１９３０３）联合资助．获“ 东北亚生物演化与环境教育部重点实验室” 、吉林大学“２１１” 工程三期建设项目和２００９年教育部基本科研业经费（ “ 吉林大学创新团队发展计划” ）支持．作者简介郎元强，男，１９８６年生，硕士研究生，矿产普查与勘探专业．Ｅ  ｍａｉｌｌａｎｇｙｑ０９＠ｍａｉｌｓ．ｊｌｕ．ｅｄｕ．ｃｎ 通讯作者胡大千，男，１９５５年生，教授，博士，主要从事矿物学研究．Ｅ  ｍａｉｌｈｕｄａｑｉａｎ２５１０＠ｓｉｎａ．ｃｏｍ犕犻狀犲狉犪犾狅犵狔狊狋狌犱狔狅犳犿犪犵狀犲狋犻犮狊狌狊犮犲狆狋犻犫犻犾犻狋狔狅犳狉狅犮犽狊犪犾狅狀犵狋犺犲犮狅犪狊狋狅犳狋犺犲狀狅狉狋犺犲狉狀犛狅狌狋犺犆犺犻狀犪犛犲犪ＬＡＮＧＹｕａｎ  Ｑｉａｎｇ１，ＨＵＤａ  Ｑｉａｎ１，ＬＩＵＣｈａｎｇ２，ＺＨＡＮＧＢｉｎ１，３，ＬＵＢａｏ  Ｌｉａｎｇ１，ＷＡＮＧＰｕ  Ｊｕｎ１１犆狅犾犾犲犵犲狅犳犈犪狉狋犺犛犮犻犲狀犮犲，犑犻犾犻狀犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犆犺犪狀犵犮犺狌狀１３００６１，犆犺犻狀犪２犆狅犾犾犲犵犲狅犳犅犻狅犾狅犵犻犮犪犾犛犮犻犲狀犮犲牔犅犻狅狋犲犮犺狀狅犾狅犵狔，犅犲犻犼犻狀犵犉狅狉犲狊狋狉狔犝狀犻狏犲狉狊犻狋狔，犅犲犻犼犻狀犵１０００８３，犆犺犻狀犪３犐狀狊狋犻狋狌狋犲狅犳犈狓狆犾狅狉犪狋犻狅狀犪狀犱犇犲狏犲犾狅狆犿犲狀狋狅犳犔犻犪狅犺犲犗犻犾犳犻犲犾犱犆狅犿狆犪狀狔犔狋犱．，犘犪狀犼犻狀１２４０１０，犆犺犻狀犪犃犫狊狋狉犪犮狋Ｏｎｔｈｅｂａｓｉｓｏｆ２５１７ｓｅｒｉｅｓｏｆｆｉｅｌｄｍｅａｓｕｒｅｄｄａｔａ，ｂｕｌｋｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｖａｌｕｅｓｏｆ２４５ｒｏｃｋｓａｍｐｌｅｓ，ｄｅｔａｉｌｅｄｒｏｃｋ  ｍｉｎｅｒａｌｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎａｎｄｔｏｔａｌｓｉｌｉｃａｔｅａｎａｌｙｓｉｓ，ｃｏｍｂｉｎｉｎｇｗｉｔｈｓｉｎｇｌｅｍｉｎｅｒａｌｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙａｎｄｃｏｍｐａｒｉｓｏｎｒｅｓｅａｒｃｈｏｆｅａｃｈｒｏｃｋ，ｗｅｆｏｕｎｄｔｈａｔ地球物理学报（ＣｈｉｎｅｓｅＪ．Ｇｅｏｐｈｙｓ．）５４卷ｒｏｃｋｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｍａｉｎｌｙｄｅｐｅｎｄｓｏｎｍｉｎｅｒａｌｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ．Ｔｈａｔｉｓ，ｒｏｃｋｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ（κ狉）ｉｓｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｔｏｔｈｅｐｒｏｄｕｃｔｏｆｅｖｅｒｙｍｉｎｅｒａｌｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ（ κ犻）ｏｆｒｏｃｋｓａｎｄｔｈｅｉｒｖｏｌｕｍｅｃｏｎｔｅｎｔ（犆犻）．Ｆｏｒｅｘａｍｐｌｅ，ｆｏｒｉｎｔｒｕｓｉｖｅｒｏｃｋｓ，κｒ＝－５．６８１０２犆ｑ＋２．８６１０２犆ｆ＋３．２８１０２犆ａ＋１．１８１０４犆ｂ＋１．２７１０４犆ａｍ＋５．３５１０５犆ｍ，ｗｈｅｒｅｔｈｅｐｏｌｙｎｏｍｉａｌｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｓａｒｅｃｏｎｓｔａｎｔｓｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙｐｒｏｐｏｒｔｉｏｎａｌｔｏｔｈｅｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｍａｇｎｅｔｉｃｍｉｎｅｒａｌｓ，犆ｓｔａｎｄｓｆｏｒｔｈｅｖｏｌｕｍｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｍｉｎｅｒａｌｓ，ｉｎｔｈｅｏｒｄｅｒｏｆｑｕａｒｔｚｑ（κ＝－１．３）（４ π １０－６ＳＩｕｎｉｔｓ），ｐｌａｇｉｏｃｌａｓｅｆ（ κ＝０．０１），ａｌｋａｌｉｆｅｌｄｓｐａｒａ（κ＝０．０１），ｂｉｏｔｉｔｅｂ（κ＝１００），ａｍｐｈｉｂｏｌｅａｍ（κ＝８０）ａｎｄｍａｇｎｅｔｉｔｅｍ（κ＝１０００００）．Ｏｎｔｈｅｏｔｈｅｒｈａｎｄ，ｆｒｏｍｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｓｔｕｄｙｏｆｖｏｌｃａｎｉｃｒｏｃｋｓ，ｉｎｔｒｕｓｉｖｅｒｏｃｋｓ，ｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｒｏｃｋｓａｎｄｍｅｔａｍｏｒｐｈｉｃｒｏｃｋｓ，ｉｔｉｓｆｏｕｎｄｔｈａｔｆｏｒｔｈｅｏｔｈｅｒｔｈｒｅｅｔｙｐｅｓｏｆｒｏｃｋｓｔｈｅｒｅｌａｔｉｏｎｓｈｉｐｏｆｒｏｃｋｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｗｉｔｈｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｍｉｎｅｒａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｉｓｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈａｔｏｆｉｎｔｒｕｓｉｖｅｒｏｃｋｓ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｍｉｎｅｒａｌｔｏｒｏｃｋｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｈａｓｔｈｅｓｅｑｕｅｎｃｅｏｆｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｍｉｎｅｒａｌｓ＞ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃｍｉｎｅｒａｌｓ＞ｄｉａｍａｇｎｅｔｉｃｍｉｎｅｒａｌｓ．Ｄｕｅｔｏｔｈｅｃｈａｎｇｅｏｆｖｏｌｕｍｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｍａｇｎｅｔｉｔｅ，ａｍｐｈｉｂｏｌｅａｎｄｂｉｏｔｉｔｅ，ｔｈｅｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｏｆｉｇｎｅｏｕｓｒｏｃｋｓｉｓｅｘｔｒｅｍｅｌｙｖａｒｉａｂｌｅ．Ｗｈｉｌｅｓｅｄｉｍｅｎｔａｒｙｒｏｃｋｓａｒｅｍｏｓｔｌｙｎｏｎ  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ｖｏｌｕｍｅｃｏｎｔｅｎｔｏｆｃｏｎｓｔｉｔｕｔｉｖｅｒｏｃｋｓｈａｖｅａｓｉｍｉｌａｒｒｅｌａｔｉｏｎｔｏｔｈａｔｏｆｒｏｃｋａｎｄｉｔｓｍｉｎｅｒａｌｓ．犓犲狔狑狅狉犱狊ＣｏａｓｔｏｆｎｏｒｔｈｅｒｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ，Ｒｏｃｋｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ，Ｍｉｎｅｒａｌｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙ１引言岩石磁化率是表征岩石受磁化难易程度的物理量，其相关研究始于２０世纪上半叶［１］，早期主要用于研究沉积物与沉积岩．岩石磁化率含有丰富的地质和地球物理信息，其来源是岩石磁学研究的基础［２］．通常认为，岩石的磁化率主要受岩石中磁性矿物的种类、粒度、化学成分、含量、氧化物状态以及所处的温度、压力等条件的影响［３～５］．南海是我国最大的边缘海，有着特殊的构造背景、多彩的地质现象及丰富的油气资源，是历来中外地质学家地球物理学家关注的焦点．多年来，针对南海及其北部地区的重磁场特征研究取得了大量的成果［６～９］，这些成果是有关南海形成演化、陆缘性质、前新生界基底结构等研究的重要资料．近年来，随着南海北部油气资源的不断开发和勘探程度的加深，对盆地前新生界基底特征及油气前景的研究逐渐成为热点．很多学者利用区域重磁场特征结合陆缘区和钻井揭示的岩石的物理性质，反演盆地前新４７５２期郎元强等南海北部陆区岩石磁化率的矿物学研究生界基底特征．如郝天珧（２００８）［１０］用区域重力数据结合两条地震剖面，在相关露头区岩石密度测量基础上，建立了南海东北部地区两条剖面的密度模型；郝天珧（２００９）［１１］利用南海最新的磁力资料，在岩石磁化率和剩余磁化强度分析的基础上，反演了全南海海域磁性基底的宏观分布；陈洁（２０１０）［１２］汇集了南海历年的磁力实测资料，重新进行了相关处理，结合南海相关露头区和钻井岩石的磁性资料，建立了认识、解释南海的磁场基础体系等等．这些研究推动了对南海盆地基底结构的认识．岩石物性是重磁反演的基础，李唐根（１９８７）［１３］报道了雷琼和茂名地区盆地钻井岩心和露头剖面各类岩石密度和磁化率测定的统计数据．姜枚和贾秀敏（１９８９）［１４］报道了江西和福建地区花岗质岩石密度和磁化率的研究结果．金庆焕（１９８９）［１５］总结了南海海区及周缘岩石的磁性特征．本文重点探讨岩石磁化率与构成岩石各种矿物磁化率及其体积含量之间的量化关系，进而揭示本区主要岩石类型的磁化率特征与成因．另外，区域磁异常实质上是由构成地质体的各类岩石（磁性体）综合作用的结果．本项研究还希望通过岩石与矿物磁化率的关系，探索地质体与岩石单元（单一岩性体）磁化率的关系．１）王璞臖，孙晓猛，唐华风等．南海北部深水区及其邻区基底构造与火山作用研究．国家科技重大专项子课题研究报告．２０１０２样品采集与分析测试基于海陆对比和区域构造研究１），确定与南海盆地基底相关的露头剖面进行本文的岩石磁化率研究（图１）．岩石磁化率的野外露头测量使用ＳＭ３０便携式磁化率仪（捷克产，灵敏度可达１０－７ＳＩ）．测量方法是在一个平整且新鲜的岩石面上选择１０个不同的点，每个点测量数次，对３次测量误差小于１％的数据取算术平均值作为该点的磁化率野外测量值．这样，在盆缘剖面上测量了几乎所有的海域盆地基底可能出现的岩性，测量数据点２５１７套（图２ａ）．经野外岩石磁化率测量后，对于磁化率有显著性差异的同种和不同种岩石进行系统采样（同种岩石，如花岗岩，在露头剖面上可显示差别很大的磁化率，对此要分别采样）．采样遵循以下原则①能代表海域盆地基底已经出现和可能出现的所有岩性；② 岩石新鲜或较新鲜，保证能制成薄片并满足室内测图１陆地采样位置（黑色圆点）与海域盆地内有磁化率测试的井位（黑色三角形）Ｆｉｇ．１ＬｏｃａｔｉｏｎｍａｐｓｈｏｗｉｎｇｒｏｃｋｓａｍｐｌｅｓａｌｏｎｅｔｈｅｃｏａｓｔｏｆｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎＳｏｕｔｈＣｈｉｎａＳｅａ（ｂｌａｃｋｐｏｉｎｔｓ）ａｎｄｄｒｉｌｌｉｎｇｗｅｌｌｓｔｈａｔｈａｖｅｍａｇｎｅｔｉｃｓｕｓｃｅｐｔｉｂｉｌｉｔｙｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｉｎｔｈｅｂａｓｉｎｏｆｓｅａａｒｅａ（ｂｌａｃｋｔｒｉａｎｇｌｅｓ）量制样要求；③不同岩石类型分别采样；④同种岩性野外磁化率测量值差别大于１００１０－６ＳＩ或相对变化率大于１００％者均进行分别采集．据此，采集了火山岩、岩浆岩、沉积岩、变质岩四大类岩石样品共２４５块．室内磁化率和密度测量在吉林大学古地磁实验室完成．方法如下用岩石切割机将样品加工为２ｃｍ２ｃｍ２ｃｍ的规则立方体，用国产卡帕桥ＨＫＢ  １型磁化率测试仪，仪器灵敏度５１０－８ＳＩ，采用犡、犢、犣三方位平均测定体积磁化率（体积磁化率（ κ）是无量纲的，它是物质单位体积的感应磁化强度犑和外部磁场强度犎的比值，用公式表示是犑＝κ 犎）．测试结果见表１和图２ｂ．将样品制成薄片，利用偏光显微镜进行岩矿鉴定，重点研究岩石中矿物组成、粒度大小、分布状况（结构）、含量及经历的次生变化等，在岩石准确定名基础上准确统计所有组成矿物的体积含量．另外，选取部分火山岩样品进行硅酸盐全分析（化学法，吉林大学分析测试中心），用以计算ＣＩＰＷ矿物含量，并与镜下统计的矿物含量相互校正．３单矿物磁化率特征岩石是由矿物组成的，不同矿物的磁化率大小不同，对岩石磁化率的贡献就不同．岩石内部包含的磁性物质的多少以及磁性物质本身的磁化率大小就决定了整块岩石的磁化率大小［１６］．铁磁性、顺磁性和逆磁性矿物都提供着低场强磁化率［１７］．ＡｌｉＡｙｄｉｎ等（２００７）［１８］在研究花岗岩磁化率时指出，岩石磁化５７５地球物理学报（ＣｈｉｎｅｓｅＪ．Ｇｅｏｐｈｙｓ．）５４卷表１研究区岩石磁化率测量结果统计表犜犪犫犾犲１犜犺犲狉犲狊狌犾狋狊狅犳犿犲犪狊狌狉犲犱狉狅犮犽犿犪犵狀犲狋犻犮狊狌狊犮犲狆狋犻犫犻犾犻狋狔岩性时代岩石名称磁化率（４ π１０－６ＳＩ）变化范围平均值采样地点样品个数火山岩Ｊ犳、Ｋ狊狔流纹岩２３５７～５１５３３４７１湖雷、祥山６Ｋ狊狔流纹质凝灰岩１２４７～２３５７１８０２祥山２Ｊ犳英安岩４１～１２５８３湖雷２Ｐ狋犾、Ｊ犳安山岩５４８～１１３６６９３信宜、湖雷５Ｊ犳安山质凝灰岩５６９５６９湖雷１Ｊ犳玄武岩３３１８０～６９８６７５１５２４湖雷２Ｊ犳、Ｎ犳、Ｎ狊犿、Ｎ狊犵、Ｑ犺、Ｑ狊、Ｑ狆犱、Ｑ狊犺橄榄玄武岩１１１０～５０２０７５８７４湖雷、后石、前亭、蓬莱、湖光岩、英利、海口、道堂５６Ｔ３犾、Ｊ犳、Ｑ犺玄武质凝灰岩３０６～４９４３２１５８中原、湖雷、湖光岩８Ｎ狊犵粒玄岩３７７５～７２８８３２１３１８蓬莱４侵入岩Ｔ、Ｊ、Ｋ石英二长岩、富石英花岗岩、花岗斑岩、正长花岗岩、黑云母花岗岩、黑云母二长岩１０～３２９１７１８２７尖峰、东山、中原、漳州４１Ｊ  Ｋ闪长岩、含磁铁矿闪长岩４７９０～１０５４６７３０７０８岗美、东山、漳州８Ｍｚ硅质岩脉、花岗伟晶岩脉－１５～－７－１２东山、叉河、前亭６Ｍｚ含磁铁硅英岩２６４８２６４８东山１Ｍｚ中基性岩脉１４０３７～４１２００２８０１０前亭、后石、东山、尖峰、三亚１５Ｍｚ强蚀变辉绿岩５９１６５９１６后石１沉积岩 ∈１犿、Ｏ２犼、Ｋ１犾、Ｔ３犾泥岩、粉砂质泥岩、粉砂岩２５～３０５８２三亚、中原１３ ∈１犿、Ｏ２犼、Ｋ１犾、Ｔ３犾岩屑长石砂岩、含黑云母长石砂岩１７２～５１２３７２三亚、中原４Ｏ２狔复成分砾岩６６～２０１１３１三亚、海口３ ∈１犿灰岩－１５～－８－１０三亚３变质岩 ∈１犿、Ｐｔ犾、Ｔ３犾浅变质含黑云母长石细砂岩１６３～４２３２４９三亚、信宜、中原４ ∈１犿、Ｐｔ犾、Ｏ２狔变质细砂岩、变质石英砂岩２５～５２４６信宜、三亚８Ｐｔ犾、∈１犿千枚岩５０～２８１１０３信宜、三亚６Ｐｔ２、ＡｎＤ狇含石榴石／白云母片岩１２～７００１６２叉河、东山１６Ｐｔ犾、ＡｎＤ狇（含石榴石）石英片岩３９～９３６１信宜、东山３ＡｎＤ狇含磁铁矿石英片岩８２５５８２５５东山１ＡｎＤ狔黑云角闪片岩２６１７～１９４８７１１０５２后石２Ｐｔ犾、Ｐｔ２、ＡｎＤ狇白云母斜长片麻岩３９～２９２１１９信宜、叉河、东山１６ＡｎＤ狇、ＡｎＤ狔黑云母长石片麻岩／花岗片麻岩１８１～１３６８１３６００后石、东山、内坑８注Ｐｔ２中元古界抱板群；Ｐｔ犾前震旦系罗罅组；∈１犿下寒武统孟月岭组；Ｏ２狔中奥陶统榆红组；Ｏ２犼中奥陶统尖岭组；ＡｎＤ狔前泥盆系岩雅组；ＡｎＤ狇前泥盆系亲营山组；Ｍｚ 中生界；Ｔ 三叠系；Ｔ３犾下三叠统岭文组；Ｊ 侏罗系；Ｊ犳侏罗系藩坑组；Ｋ 白垩系；Ｋ狊狔 白垩系三丫江组；Ｋ１犾下白垩统鹿母湾组；Ｎ犳新近系佛昙组；Ｎ狊犿、Ｎ狊犵 新近系石马村组、石门沟村组；Ｑ犺第四系湖光岩组；Ｑ狊第四系石卯岭组；Ｑ狆犱 第四系道堂组；Ｑ狊犺第四系石山组．率与各种矿物磁化率之间存在线性加和关系．除岩石磁化率外，很多学者对单矿物的磁化率进行了测定和研究［１９～２５］，积累了宝贵的单矿物磁化率资料．本文在这些单矿物磁化率研究数据的基础上进行本区岩石磁化率的矿物学研究．单矿物的磁性特征通常按其磁化率大小分为逆６７５２期郎元强等南海北部陆区岩石磁化率的矿物学研究磁性或抗磁性矿物（ｄｉａｍａｇｎｅｔｉｃｍｉｎｅｒａｌ，磁化率κ＜０）、顺磁性矿物（ｐａｒａｍａｇｎｅｔｉｃｍｉｎｅｒａｌ，κ＞０）和铁磁性矿物（ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｃｍｉｎｅｒａｌ，κ０）三大类［２６］．表２为常见矿物的磁化率值、产状及引起磁化率升降变化的常见矿物蚀变特征．逆磁性矿物磁化率很小，几乎都是负值，自然界中多数无铁造岩矿物都是逆磁性的［１９］．这类矿物的磁化率与磁场强弱及温度高低无关［２０］．除表中所列者外，常见的逆磁性矿物还有方铅矿、闪锌矿、锡石、重晶石、天青石等．但值得注意的是，矿物中的杂质或包裹体对其磁性会产生显著性影响．例如，由于石英中常含有顺磁性或磁铁矿等固体包裹体，使其磁性呈现出弱顺磁性或强顺磁性［２７］．顺磁性矿物磁化率值也很小，其化学成分一般是含铁硅酸盐和铝硅酸盐［２８］．这类矿物的磁化率值一般小于５００（４ π１０－６ＳＩ），变化范围在０～５０００（４ π１０－６ＳＩ）之间．磁化率大小主要与矿物中的Ｆｅ２＋和Ｆｅ３＋有关［２２］．例如，表２中所示橄榄石、辉石、黑云母等含铁硅酸盐矿物中存在的Ｆｅ２＋和Ｆｅ３＋，就使得磁化率较其他不含Ｆｅ２＋和Ｆｅ３＋的矿物磁化率大．有时因矿物中含有磁铁矿微粒，会出现较高的磁化率［１９］，或者矿物发生次生变化，析出铁质或磁铁矿，也会使得矿物的磁化率升高．例如，橄榄石的蛇纹石化及黑云母、角闪石的绿泥石化都会生成磁铁矿［２９，３０］．一般情况下，温度越高，顺磁性矿物的磁化率就越小［１９］．自然界中的铁磁性物质不多，分布最广的铁磁性矿物是铁的氧化物、氢氧化物、硫化物等［３１］，主要的铁磁性矿物及其磁化率值列于表２中．铁磁性矿物在岩石中的含量较少，变化范围一般由＜０．０１％至７～１０％［３２］，但铁磁性矿物的磁化率值远大于顺磁性矿物和逆磁性矿物的磁化率值．因此，即使岩石表２单矿物磁化率、产状及引起磁化率变化的常见蚀变特征统计表犜犪犫犾犲２犕犪犵狀犲狋犻犮狊狌狊犮犲狆狋犻犫犻犾犻狋狔，狅犮犮狌狉狉犲狀犮犲犪狀犱犪犾狋犲狉犪狋犻狅狀狅犳狊犲犾犲犮狋犲犱犿犻狀犲狉犪犾狊磁性矿物化学式体积磁化率４ π １０－６ＳＩ资料来源文献产状及引起磁化率改变的常见变化特征 逆磁性矿物石英ＳｉＯ２－１．３～１．７［１，１９，２０，２２，２３，２４］不易风化，广泛分布于三大岩类中．常含阳起石、矽线石、磷灰石、锆石、磁铁矿等包裹体，使其磁化率变化正长石Ｋ［ＡｌＳｉ３Ｏ８］－１．３～１．７［１９，２０，２２，２３，２４］主要产于酸性和碱性火成岩中，片麻岩、长石砂岩中也常见．其表面常有分解物，当分解物中含氧化铁时，磁化率升高；常蚀变为高岭石，可被白云母和石英代替方解石ＣａＣＯ３－１．２～３．９［１，１９，２０，２２，２３，２４］为钙质岩石的主要矿物，广泛分布于沉积岩和变质岩中，经常含Ｆｅ、Ｍｎ等，使其磁化率升高锆石Ｚｒ［ＳｉＯ４］－１［２２，２４］不易风化蚀变和破碎，三大岩类中均以副矿物出现，含量较少磷灰石Ｃａ５［ＰＯ４］３（ＯＨ，Ｆ）－１．１［２０，２２，２３，２４］分布较广，在三大岩类中均有产出．在碱性岩及超镁铁质镁铁质岩中可大量出现．常作副矿物产出，一般不易变化高岭土Ａｌ［Ｓｉ４Ｏ１０］（ＯＨ）８－０．５～－０．４［２３］长石、似长石等分解的产物，广泛分布于火成岩、变质岩的风化壳中，常含Ｆｅ３＋等弱顺磁性矿物微斜长石Ｋ［ＡｌＳｉ３Ｏ８］＜０．０１［２０，２２］主要见于花岗岩、花岗伟晶岩、正长岩及片麻岩、片岩中斜长石Ｎａ［ＡｌＳｉ３Ｏ８］ Ｃａ［Ａｌ２Ｓｉ２Ｏ８］＜０．０１［２０，２２］广泛分布于三大岩类中．经常变为绢云母和粘土矿物，表面混浊，多呈土灰色或褐灰色，一般基性斜长石比酸性斜长石更易变化白云母Ｋ｛Ａｌ２［ＡｌＳｉ３Ｏ１０］（ＯＨ）２｝４～２０［２０，２２，２３，２４］广泛分布于变质岩石中，偏酸性的火成岩中亦可见，较稳定，常含有铁镁等杂质，使其磁化率升高矽线石Ａｌ［ＡｌＳｉＯ５］３［２０，２２］产于接触变质岩中，常蚀变为绢云母及粘土矿等绿帘石Ｃａ２Ｆｅ３＋Ａｌ２［Ｓｉ２Ｏ７］［ＳｉＯ４］Ｏ（ＯＨ）２～１００［２２，２４］广泛分布于变质岩中，是辉石、角闪石、斜长石、黑云母等的次生蚀变矿物之一红柱石ＡｌＡｌ［ＳｉＯ４］Ｏ７［２０］广泛分布于热接触变质的角岩中，在低压区域变质岩石、变质石英砂岩、次生石英岩中也常见蒙脱石Ｎ

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