辉绿岩裂缝对其磁组构的影响

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磁组构和古地磁研究中常常要采集定向样品。野外钻取定向样品是一件十分耗时、耗力的工作,而采集到的样品中常会发现含有裂缝,且其中充填大量近地表沉积物和自生矿物。裂缝及其充填物的存在是否会影响样品的磁组构特征?针对裂缝及其充填物是否会影响磁组构特征这一科学问题,我们在浙闽沿海地区基性岩墙磁组构研究中获得的2000余块定向岩芯中,选出160个含裂缝的辉绿岩定向岩芯样品,对其裂缝充填物做系统性的矿物鉴定和岩石磁学分析。对裂缝充填物的偏光显微镜和电子显微镜观察和能谱分析、X射线衍射、激光拉曼光谱、热磁分析等综合研究结果表明,主要矿物为长石、石英,此外还有少量赤铁矿、黄铁矿、针铁矿和斜绿泥石等副矿物,常温下磁化率强度不足同等质量辉绿岩的三十分之一;而通常样品裂缝中填充物含量不超过标本总质量的5%,裂缝充填物的磁化率强度仅占辉绿岩标本磁化率强度的百分之一,对样品磁化率贡献甚微。我们通过对比含裂缝辉绿岩样品磨去裂缝物质前后测量的磁组构数据差别,判断裂缝物质对辉绿岩磁组构的影响程度。研究表明,绝大多数样品裂缝充填物去除前后的磁化率各向异性变化很小,其总体磁化率量值变化率平均值<1%,磁组构方向变化平均值<1°,属于随机误差范围内。只有风化严重、磁化率量值很低的蚀变辉绿岩才会有明显影响。因此,裂缝物质存在与否对辉绿岩磁组构很小,在实际辉绿岩磁组构研究操作中基本可以忽略。同一采点去除裂缝物质后的辉绿岩样品和完整无裂缝的辉绿岩样品NRM方向基本一致,表明天然剩磁可能受后期粘滞剩磁的影响。辉绿岩样品无论是否含有裂缝,其低温剩磁组分都较离散、置信圆大;而辉绿岩的高温特征剩磁却十分稳定集中,去除裂缝物质后的样品和完整无裂缝样品的高温特征剩磁方向,在置信区间内是一致。因此,含有裂缝的辉绿岩样品去除裂缝物质后仍然可以用于原生特征剩磁的研究。
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