ACTA Scientiarum Naturalium Universitatis Pekinensis
华北地块沁水盆地下三叠统刘家沟组古地磁倾角浅化研究
周庭红1 黄宝春1,† 贾舒斐1 梁雅伦1 张东海1 赵千1 张也1 闫永刚2
1. 造山带与地壳演化教育部重点实验室, 北京大学地球与空间科学学院, 北京 100871; 2. 岩石圈演化国家重点实验室,中国科学院地质与地球物理研究所, 北京 100029; † 通信作者, E-mail: bchuang@pku.edu.cn
摘要 对华北地块沁水盆地下三叠统刘家沟组红层样品进行系统的岩石磁学、磁组构和古地磁学研究, 并用E/I (elongation/inclination)方法对其进行磁倾角浅化的识别与校正, 获得刘家沟组红层磁倾角浅化因子f = 0.6。岩石磁学结果显示, 刘家沟组红层的主要载磁矿物是赤铁矿及磁铁矿, 其磁组构具有典型的静水沉积特征。经地层校正后, 15个采样点特征剩磁分量的平均方向为Ds=318.8°, Is=30.9°(α95=6.9°), 对应的古地磁极为 49.3°N, 5.5°E (A95=6.7°), 磁倾角浅化校正后的古地磁极为 53.5°N, 18.0°E。对包括本文数据在内的高质量的华北早三叠世古地磁极数据(Q≥4)进行平均, 得到校正前的古地磁极为55.3°N, 357.1°E (A95=5.5°), 校正后的古地磁极为60.8°N, 13.4°E (A95=5.8°)。经过古地磁倾角浅化校正, 华北地块早三叠世的古纬度有约10°的明显提高, 指示其东部早三叠世时与华南地块之间可能存在一定的纬度差, 但是该纬度差很可能并不代表华北地块东部早三叠世时与华南地块尚未对接, 而是指示华南地块下三叠统灰岩同样存在显著的磁倾角浅化现象。关键词 华北地块; 磁倾角浅化; 早三叠世; 刘家沟组; 古地磁中图分类号 P318
Paleomagnetic Inclination Shallowing in Lower Triassic Liujiagou Formation from Qinshui Basin, North China Block ZHOU Tinghong1, HUANG Baochun1,†, JIA Shufei1, LIANG Yalun1, ZHANG Donghai1, ZHAO Qian1, ZHANG Ye1, YAN Yonggang2
1. The Key Laboratory of Orogenic Belts and Crustal Evolution, School of Earth and Space Sciences, Peking University, Beijing100871; 2. State Key Laboratory of Lithospheric Evolution, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029; † Corresponding author, E-mail: bchuang@pku.edu.cn
Abstract A combined paleomagnetic, rock magnetic and magnetic fabrics study is conducted on the redbeds of Early Triassic Liujiagou Formation from Qinshui Basin, North China Block (NCB). The E/I (elongation/inclination) method indicates that the characteristic remanent magnetizations (CHRM) was significantly affected by inclination shallowing with a flattening factor f=0.6. Rock magnetic analysis indicates that hematite and magnetite are the main magnetic carriers. Anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) result shows typical depositional fabrics in water. The chrm has been successfully isolated from 15 sites with tilt-corrected mean direction of Ds=318.8°, Is=30.9° (α95=6.9°) and a corresponding paleomagnetic pole at 49.3°N, 5.5°E (A95=6.7°). The pole after E/I correction is 53.5°N, 18.0°E. Combining with published high quality Early Triassic pole (Q≥4) for NCB, the mean Early Triassic pole for NCB before and after inclination shallowing correction is 55.3°N, 357.1°E (A95=5.5°) and 60.8°N, 13.4°E (A95=5.8°), respectively. The paleolatitude of NCB is obviously higher at Early Triassic after inclination shallowing correction with ~10° increase. Furthermore, the corrected Early Triassic paleolatitude of
国家自然科学基金(41190071)资助收稿日期: 20170331; 修回日期: 20170509; 网络出版日期: 20170529
NCB seems to be different from that of South China Block (SCB) at the east, which may result from the inclination shallowing error in Early Triassic limestone rocks of SCB instead of the real separation between the two blocks. Key words North China Block; inclination shallowing; Early Triassic; Liujiagou Formation; paleomagnetism
沉积岩的碎屑剩磁能否有效地记录地磁场? 自20 世纪 50 年代开始, 这个问题就引起学界的高度
[1–3] [3–5]关注 。前人在天然沉积岩 和重沉积实验研究[3,6]中均发现普遍存在的磁倾角浅化现象, 且在以赤铁矿为载磁矿物的红层中尤为显著[7]。磁倾角浅化现象对建立视极移曲线和确定古板块位置有显著影响, 对其进行有效的识别和校正, 对沉积岩古地磁研究十分关键[8]。20 世纪 50 年代, King[6]提出经典的磁倾角浅化方程ܫ) ܫf
: tan( = f tan( ),其中, Io为实际观测的磁倾角; If为合成实验时施加的磁倾角, f 为浅化因子。目前, 磁倾角浅化现象的识别和校正主要有两种方法: 基于剩磁各向异性的
[911]岩石磁学方法 和基于地磁场长期变化模型的E/I (elongation/inclination)校正方法[1213]。
作为东亚大陆的关键陆块之一, 华北地块的古地理位置及其与相邻地块的碰撞时限和模式一直是地质学界关注的焦点。20世纪 80 年代末, Zhao 等[14]和 Enkin 等[15]根据华北、华南地块晚古生代以来的古地磁数据, 提出经典的两地块晚二叠世在东部首先碰撞, 然后由东及西剪刀式旋转拼合的模型。然而, 以往的研究对显生宙以来中国陆块磁倾角浅化
[1618] [19]问题的探讨主要集中于拉萨 、塔里木 和华南[2022]等地块,对华北地块的磁倾角浅化问题的研究较少。Torsvik 等[23]在全球显生宙古地理重建研究中, 用浅化因子 f= 0.6 对各大板块所有碎屑沉积岩的古地磁数据进行磁倾角校正, 获得比之前更平滑更合理的视极移曲线, 但是由于构造活动等因素
等[24]在讨论蒙古‒鄂霍茨克洋关闭的影响, 没有对华北和华南等东亚地块做详细的讨论。Van der Voo时限的问题时, 将华北和华南地块的古地磁数据进行归纳整理, 同样选取 f= 0.6 对碎屑沉积岩古地磁数据进行磁倾角浅化校正, 绘制了华南华北联合陆
[8]块视极移曲线。尽管 Bilardello 等 整理的磁倾角浅化数据显示, 以磁铁矿为主要载磁矿物的沉积岩f 值的变化区间为[0.54, 0.79], 平均值为 0.65, 以赤铁矿为主要载磁矿物的沉积岩 f 值的变化区间为[0.4, 0.83], 平均值为 0.59, 但考虑到不同地区、不
同岩性的磁倾角浅化效应不尽相同, 在没有准确实验数据的情况下, 将 f = 0.6 作为华北地块的浅化因子是否合理, 还有待考证。中生代是中国大陆各主要块体发生碰撞和拼合的主要时期[25], 确定华北地块早三叠世的准确位置, 对限定其与相邻地块的拼合时间与模式具有十分重要的意义。早三叠世华北陆块内部火成岩发育较少 [26],以往的古地磁研究数据均来自红层样品[25,27]。本文拟对早三叠世刘家沟组红层进行系统的岩石磁学与古地磁学研究, 对华北地块早三叠世古地磁数据进行补充, 并用 E/I 校正方法对其进行磁倾角浅化的识别与校正。最后, 针对校正结果对华北地块与华南地块的相对构造关系的影响和启示进行简要探讨。
1 地质背景及采样
采样剖面位于华北地块山西隆起区南部沁水盆地南缘。在古构造位置上, 沁水盆地属于华北克拉通中带, 是华北古生代克拉通盆地经后期改造变形,在山西隆起背景下形成的沉积构造盆地, 为一复式向斜[2829]。该区地层发育比较齐全, 从老至新依次发育太古宇、下元古界、中上元古界、古生界、中生界和新生界, 缺失志留系和泥盆系。该区三叠系分布广泛[29], 下三叠统刘家沟组主要为一套灰紫红、灰红、紫红色薄层及中厚层间厚层长石砂岩,
‒静乐‒夹紫红色粉砂岩、砂质页岩、砂质泥岩等。砂岩发育交错层理和平行层‒理, ‒
粒度从北部宁武保德一带向南部吉县 安泽 沁县一带逐渐变细, 并在南部普遍发育同生“砂岩球”[30]。下三叠统地层在该区倾角较缓, 普遍不超过 20°。本研究选取沁水盆地南部安泽(36.18°N, 112.41°E)、沁水(35.93°N, 112.23°E)和长子(36.07°N, 112.63°E) 3 条剖面(图 1)进行系统的古地磁采样。在安泽剖面布设 4 个采样点, 沁水剖面布设 6 个采样点, 长子剖面布设 10 个采样点。在每个采样点钻取独立的定向岩芯样品色细砂‒粉砂岩。在野外使用磁罗盘和太阳罗盘对8~14 块, 20 个采样点共获得 233 块样品, 均为紫红样品进行定向。区域平均地磁偏角约为−4.88°(http://
www.ngdc.noaa.gov/)。
2 实验与分析
为了确定刘家沟组样品中磁性矿物的类型以及特征剩磁方向, 对样品进行岩石磁学、磁组构(anisotropy of magnetic susceptibility, AMS)及系统热退磁实验。岩石磁学实验包括磁化率随温度变化曲线( -T 曲线)以及磁滞回线。 -T 曲线和 AMS 使用Agico MFK1 Kappabridge 测量, 分别在中国科学院青藏高原研究所古地磁实验室、中国地质大学(北京)古地磁学与环境磁学实验室完成。磁滞回线使用中国科学院地质与地球物理研究所古地磁与年代学实验室的 Micromag3900 型变梯度磁力仪测量完成。热退磁实验在北京大学构造磁学实验室完成,样品逐步退磁和剩磁测量分别在美制 ASC-TD48退磁炉和 2G-755 超导磁力仪上进行。热退磁在低温阶段的温度间隔为 50~100 ℃ , 高温阶段加密至5~10℃。所有样品均经历至少 18 个温度点的系统
[31]退磁。样品的特征剩磁利用主成分法 获得。古地磁数据的处理主要利用 PMGSC 和 Pmagpy。
2.1 岩石磁学实验与分析
在 3 个采样剖面各选取 2~4 个代表性样品(共计 10 个样品)进行-T曲线测量。样品的磁化率在低温时(低于约 400℃ )缓慢下降, 显示顺磁性矿物的性质, 加热到约 560~580℃ 时磁化率显著升高,随后磁化率急剧降低, 指示样品中含有磁铁矿。在580~700 ℃ , 样品磁化率仍在降低, 表明样品中含
[32]赤铁矿 。所有样品的冷却曲线都显示出磁铁矿的特征, 并伴随磁化率的大幅度升高, 这可能是顺
[33]磁性黏土矿物在加热过程中转化为磁铁矿所致(图 2)。刘家沟组红层样品的磁滞回线全部为细腰型(图 3)。细腰型磁滞回线通常是由矫顽力差异较大的两种磁成分引起的。同一种磁性矿物的不同颗粒混合(如单畴+超顺磁, 或单畴+准单畴/多畴的磁铁矿)或者不同磁性矿物的混合(如磁铁矿+赤铁矿)都会造成这种矫顽力差异[32 34]。磁铁矿的矫顽力一般为数十毫特[35], 赤铁矿的矫顽力一般可达数百毫特[36]。刘家沟组红层样品的矫顽力均在 100 mt 以上。结合-T 曲线分析, 我们认为刘家沟组细腰型
磁滞回线是由于赤铁矿和磁铁矿混合所致。鉴于磁铁矿的磁化率是赤铁矿的 1000 多倍[35], 可认为载磁矿物以赤铁矿为主。
综合 -T 曲线及磁滞回线结果可以发现, 沁水盆地下三叠统刘家沟组红层样品的主要载磁矿物是赤铁矿, 并含少量磁铁矿。
2.2 磁组构(AMS)分析
对 20 个采样点的 160 块样品进行岩石磁组构(AMS)测试(图 4)。在地层坐标系下, 磁化率各向异性椭球体最小轴(K3)位于投影中心, 中间轴(K2)轴和最大轴(K 1)轴沿基圆随机分布, 表明采样剖面具有典型的静水沉积磁组构特征, 且未遭受后期的构造
变形。样品的平均各向异性度为 1.06, 符合正常沉积岩的各向异性度[3739]。
2.3 热退磁及特征剩磁方向
对刘家沟组红层 20 个采样点的 194 块古地磁样品进行系统热退磁实验, 各采样点退磁样品数为8~11 块。样品退磁曲线表现出双分量的特征, 低温分量在 300℃以下拟合, 高温分量自 500℃之后开始拟合(图 5)。可分离稳定高温分量样品的解阻温度均在 650℃以上。
2.3.1 低温分量
从 175 块样品中分离出稳定的低温分量, 经过Fisher 平均后, 得到低温分量方向 Dg = 1.2°, Ig = 52.1°, kg = 78.1, α95 = 1.2°。经地层校正后, Ds = 0.5°, Is = 50.6°, ks = 44.8, α95 = 1.6°。该分量在地理坐标系下更集中, 并与现今地磁场方向(D = 355.1°, I = 54.8°)相近。我们认为低温分量记录的是现代地磁场黏滞剩磁。
2.3.2 高温特征剩磁分量
从 15 个采样点的 132 块样品中分离出稳定的高温分量(表 1)。65, 66, 68 和 69 这 4 个采样点中,
部分样品未分离出稳定的高温分量, 或者, 虽然可以分离出高温分量, 但剩磁方向与现代地磁场方向一致, 故未纳入统计。另外, 采样点 63 和 64 中只有少数样品可以分离出稳定的高温分量, 考虑到这两个采样点距离相近, 将其视为一个采样点进行统计。实验结果显示, 11 个采样点(99 块样品)表现出正极性, 4 个采样点(33 块样品)表现出负极性。对样品进行采样点水平的 Fisher 平均, 得到各采样点的平均方向。对各采样点的平均方向再进行 Fisher平均, 得到总体的平均方向(图 6)。计算古纬度时,先求出每个采样点对应的虚地磁极(virtual geomagnetic pole, VGP), 然后对所有的VGP进行 Fisher 平均, 求出古地磁极, 最后通过古地磁极计算出参考点的古纬度。
在地理坐标系下, 刘家沟组红层的高温分量方向为 Dg = 318.7°, Ig = 32.9°, k = 23.3, α95 = 8.1°。在地层坐标系下, 刘家沟组红层的高温分量方向为Ds = 318.8°, Is = 30.9°, k = 32.1, α95 = 6.9°, 对应的古地磁极为49.3°N, 5.5°E (A95 = 6.7°), 参考点(36.1°N, 112.6°E)的古纬度为 16.9°N。
本文研究的 3 个剖面产状各异, 故对 15 个采样点进行褶皱检验。Mcfadden 褶皱检验[40]结果显示, 在地理坐标系下 ξ2 = 3.502, 经过地层校正后 ξ2 = 0.916; 在大约 100%展开时获得方向的最大集中,此时 ξ1 = 0.800。由于这两个 ξ2 值均小于 95%置信水平上的临界值 4.510 (N = 15), 即在地层校正前后,剩磁方向的集中程度均受构造因素影响较小, 故很
[41]难判断剩磁的获得时间。Watson-enkin 褶皱检验结果显示, 地层逐步展平至 132.9%时, 古地磁方向精度参数 k 值最大, 95%置信区间为[105%, 146.2%] (图 7), 表明该特征剩磁方向很有可能是褶皱前获得的。该地区刘家沟组地层虽然倾向变化明显, 但倾角平缓, 野外测得地层倾角区间为[4°, 11°], 这可能是褶皱检验结果不显著的根本原因。总之, 从地层逐步展平过程中特征剩磁方向的集中程度单调增加的特点来看, 该剩磁方向在一定程度上通过了褶皱检验。对特征剩磁组分进行倒转检验。Watson 检[42]验 结果显示, 两组数据的 Watson 统计量 Vw = 5.2, 小于临界值 Vc = 7.4 (图 8), 指示正负极性数据的平均值在95%置信水平上相一致, 通过该倒转检
[43]验。Mcfadden-mcelhinny 倒转检验 结果显示,刘家沟组样品正极性剩磁平均方向与负极性剩磁平
均方向的夹角 γo = 11.7°, 小于计算得到的临界值γc = 13.7°, 通过 C级倒转检验。
3 讨论3.1 E/I 校正
Tauxe 等[12]提出基于地磁场长期变化模型的磁倾角浅化误差校正方法——E/I 校正方法, 在古地磁研究中得到广泛应用。该方法的原理是通过不断调整 f 值, 使得实际数据的 E-I 关系与 TK03.GAD模型下的 E-I 关系相符合, 二者吻合程度最佳时的f 值即为该组古地磁数据的浅化因子, I的置信区间则由解靴带法确定。使用 E/I 方法进行校正必须满足两个前提条件: 首先, 样品磁化方向的离散只能是由地磁场长期变化或者是由符合磁倾角异常方程 的磁倾角浅化引起的; 其次, 由地磁场变化产生的
[13]方向分布满足 TK03.GAD 模型。根据 Tauxe 等对 E/I 方法使用范围(如年代、样品数)的详细分析, E/I 方法对中生代以来的地层均适用, 并且, 当数据量大于 100 时, 可以获得合理的置信区间。本文得到的下三叠统刘家沟组特征剩磁受其他因素的影响不明显, 且数据量足够(N = 132), 因此可以使用E/I 方法对刘家沟组的磁倾角浅化现象进行有效的识别与校正。
通过 E/I 校正, 得到刘家沟组浅化因子 f = 0.6 (图 9)。校正后的方向为 D = 318.8°, I = 44.0°, 古纬度为 25.8°N, 对应的古地磁极为 53.5°N, 18.0°E (参考点为 36.1°N, 112.6°E)。从校正结果看, 刘家沟组红层样品倾角校正前为 30.9°, 校正后为 44.0°,二者相差 13.1°, 对应的古纬度从 16.9°N 提高到25.8°N。以往的研究表明, 岩性类似的岩石单元, 倾角
[44]浅化的程度往往也相似 。华北地块下、中三叠统地层整体上为一套紫红色、灰紫色砂泥岩沉积,
[4546]在岩性上表现出较高的稳定性和一致性 。中三叠世之后, 由于受印支运动、燕山运动和喜马拉雅运动影响, 华北地区沉积环境不断发生变化, 各时期沉积岩的岩性和岩相有所不同[45,4748], 并在侏罗纪和白垩纪沉积了与下、中三叠统相似的红
[49]层 。从以往对侏罗系和白垩系红层的古地磁研
[5051]究 来看,这些时期红层的解阻温度一般在650℃以上, 说明三叠系、侏罗系及白垩系红层的携磁矿物基本上相同, 均为碎屑成因的大颗粒赤铁矿[52]。除中生界之外, 华北地块上二叠统石盒子组和石千峰组也有红层发育, 研究报道的解阻温度高低不等。Zhao 等[53]和 Embleton 等[54]对华北上二叠统的古地磁学研究表明, 解阻温度较高(650℃以上)红层的特征剩磁可作为晚二叠世原生剩磁, 可能是与中生界一致的碎屑剩磁。解阻温度较低红层的特征剩磁往往是重磁化的结果[55], 可能为化学剩磁。事实上, Tan 等[56]指出, 即便红层携带的是重磁化的化学剩磁, 也可能受到倾角浅化问题的影响。由于本文更关注华北红层的磁学共性, 故对该问题不做深入讨论。
综上所述, 我们认为华北地块的下、中三叠统,乃至晚古生代至中生代的所有红层, 均可能存在与沁水盆地刘家沟组红层类似程度的磁倾角浅化现象。然而, 各时期的浅化因子是否完全与刘家沟组
的浅化因子(f = 0.6)相同, 需要通过今后的工作来确定。同时, 该 f 值与前人在全球范围内得到的浅化因子平均值[8]基本上一致, 说明华北地块的红层磁倾角浅化特征在全球范围内也是可对比的。
3.2 磁倾角浅化校正后的华北地块早三叠世古地磁极及其指示意义
前人对华北地块早三叠世开展了一系列古地磁学研究, 采样地点包括辽宁和山东[57]、山西[54,5760]和陕西[51,61]等。为了更准确地确定华北地块早三叠世的古位置, 本文根据 Van der Voo[62]提出的古地磁可靠性判据, 挑选 Q ≥4 的古地磁极进行平均(表 2,图 10(a))。lin[57]的古地磁极数据与其他研究得到的‒庐江断裂,华北早三叠世古地磁极差别较大, 未被使用。因其采样位置靠近郯城 可能发生了局部旋转[61,63]。谈晓冬等[60]所得数据也未使用, 因其样品数太少, 且出现反磁组构现象, 可能遭受了构造活动的影响。
对前人及本文的原始古地磁数据进行 Fisher 平均, 得到华北地块早三叠世古地磁极位置 55.3°N, 357.1°E (A95 = 5.5°)。从前人及本文获得的古地磁数据分布来看, 这些古地磁极位置没有显著的差别。本文旨在从宏观上讨论华北地块早三叠世的位置, 有关前人研究中太行地块相对于鄂尔多斯地块的旋转问题[61,63],在此不做深入讨论。
使用本文获得的刘家沟组浅化因子 f = 0.6, 对华北地块早三叠世古地磁极数据分别进行校正, 并对校正后得到的古地磁极进行 Fisher 平均, 得到经过倾角浅化校正后的古地磁极 60.8°N, 13.4°E (A95 = 5.8°)(表 2, 图 10(b))。
华北地块古地磁极位置的显著变化, 一方面意味着早三叠世时华北地块的古纬度由校正前的约12°N 提高到约 22°N (东部参考点 32°N, 116°E); 另一方面还可能促成对其与周边地块的相对构造关系等的新认识。比如, 本文在 Huang 等[64]收集的华南地块早三叠世古地磁数据基础上, 剔除两个可能存在显著磁倾角浅化的碎屑岩数据, 对余下主要来自灰岩的 7 个数据进行平均(表 3), 得到华南地块早三叠世古地磁极 44.2°N, 216.4°E (A95 = 2.5°)。在华北地块与华南地块缝合带东部的参考点(32°N, 116°E)上对比发现, 华北地块校正前古纬度为 11.7°N±7.1°, 校正后为 21.9°N±6.3°; 华南地块古纬度为 15.1°N±3.1°。校正前后, 华北地块与华南地块的纬度差 Δ 分别为−3.4°±4.3°和 6.8°±4.5° (表 3, 图 11)。从华北地块倾角变浅校正后的结果看, 早三叠世华北地块与华南地块似乎还存在一定‒大别超高压榴辉岩的变质年龄为约的纬度差。然而, 诸多与俯冲碰撞相关的研究结果(如苏鲁 250~ 230 Ma[7172]、华南地块在中三叠世已发育前陆盆地沉积[73]等)表明, 在东部, 华北地块与华南地块早三叠世已经拼合。因此, 上述纬度差可能并不代表华北地块和华南地块早三叠世时在其东部尚未对接, 而是指示华南地块下三叠统灰岩同样存在倾角浅化现象, 使得华南地块古纬度偏低。前人对灰岩的磁倾角浅化问题存在不同观点[7,74]。Torsvik 等[23]和 Van der Voo 等[24]在古地理重建中未对灰岩进行倾角变浅校正。但是, 有研究表明灰岩确实存在一
定程度的磁倾角浅化现象, 如 Kodama[75]得到北美宾夕法尼亚西南石炭系 Glenshaw 组灰岩和粉砂岩的浅化因子 f = 0.65, Yi 等[76]得到藏南特提斯喜马拉雅岗巴地区的古近纪宗浦组灰岩的浅化因子 f = 0.7。为此, 我们尝试用 f = 0.6和f = 0.8 分别对华南下三叠统灰岩进行倾角变浅改正, 得到华南地块经过磁倾角浅化校正后的古地磁极和古纬度(表 3, 图11)。使用浅化因子 f = 0.6 对华南地块早三叠世古地磁极进行磁倾角浅化校正后, 华北地块与其没有明显的纬度差(Δ = 2.1°±4.6°); 使用浅化因子 f = 0.8校正后, 尽管仍有一定的纬度差(Δ = 5.0°±4.5°), 但非常接近 95%的置信范围。因此, 我们推测华南地块下三叠统灰岩浅化因子介于 0.6~0.8 之间。然而,其磁倾角浅化的实际程度有待进一步研究。
4 结论
1) 采样剖面下三叠统刘家沟组红层中的载磁矿物主要是赤铁矿, 并含少量磁铁矿。AMS 表现为典型的静水沉积组构特征。
2) E/I 校正结果显示, 刘家沟组红层中磁倾角浅化现象明显, 浅化因子 f 值为 0.6。在不考虑倾角变浅的情况下, 得到华北地块早三叠世古地磁极为49.3°N, 5.5°E (A95 = 6.9°), 经过 E/I 校正后, 得到采样剖面的古地磁极为 53.5°N, 18.0°E。
3) 本文获得的刘家沟组红层古地磁极与前人 数据具有很好的一致性。如果考虑磁倾角浅化现象,华北地块早三叠世的古纬度显著提高约 10°。尽管华北地块二叠纪、三叠纪及侏罗纪的古地磁极数据均主要来自陆相碎屑岩, 但本文从沁水盆地下三叠统刘家沟组红层中得到的磁倾角浅化因子(f = 0.6)是否适用于该地块其他时代的沉积物, 有待进一步研究。
4) 经过磁倾角浅化校正后, 早三叠世时华北地块与华南地块在东部存在一定的纬度差。该纬度差可能并不意味着二者当时在东部还未拼合, 而是指示华南地块下三叠统灰岩同样存在显著的磁倾角浅化效应, 使其纬度偏低。华南地块下三叠统灰岩倾角浅化的实际程度有待进一步研究。
参考文献
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