岩石中的磁性矿物能够记录古老大陆的地理位置,因此被称为“天然指南针”。然而,在漫长的地质演化过程中,后期构造活动、热液作用等可能会重置岩石原有的磁性信号,这一过程被称为“重磁化”。如果不能准确识别重磁化现象,就难以恢复板块真实的古地理位置。因此,判别岩石磁性记录是否为原生信号,并揭示其后期改造机制,是古地磁学与板块古地理重建研究中的关键科学问题。
bw必威西汉姆联官网龚政研究员与合作者以摩洛哥Anti-Atlas地区元古宙基性侵入岩为研究对象(图1),系统揭示了晚古生代海西期区域性重磁化的形成机制,为西非板块古地理位置重建提供了重要科学依据。
西非板块是地球上最古老的陆块之一,范围横跨摩洛哥至加纳的广阔区域。然而,该板块元古宙时期的高质量古地磁数据极为匮乏,长期制约了其构造古地理与超大陆演化研究。Anti-Atlas地区位于西非板块北缘关键构造带,出露有多套年代精确的元古宙基性岩,是开展相关研究的理想区域。

图1.研究区地质简图与元古宙基性岩分布图
研究团队通过系统采样与多技术综合分析,证实Anti-Atlas地区元古宙基性岩普遍受到海西造山运动(约3亿年前)的重磁化改造。结合岩石磁学、磁化率各向异性、Koenigsberger图解以及高光谱遥感数据,研究进一步表明,此次重磁化并非单纯由热作用引起,而是由造山期热液流体驱动的化学重磁化过程。
该研究的主要创新点包括:一、利用Koenigsberger图解与热液蚀变特征耦合分析,建立了化学重磁化的定量识别标准;二、结合古地磁数据、蚀变矿物信息与高光谱遥感影像,圈定了海西期重磁化前锋的空间边界,并指出研究区东部受造山作用影响较弱,是获取原生古地磁信号的优先靶区(图2),为后续采样与研究提供了重要指导。该研究不仅厘清了Anti-Atlas地区重磁化的形成机制、空间分布及其构造意义,也展示了“古地磁+岩石磁学+高光谱遥感”综合研究方案在造山带重磁化研究中的应用潜力,为相关研究提供了参考。

图2.摩洛哥Anti-Atlas地区晚古生代海西期重磁化前锋边界
该成果近日发表于自然指数(Nature Index)收录期刊Journal of Geophysical Research: Solid Earth。龚政研究员为论文第一作者兼通讯作者,合作作者包括耶鲁大学David A.D. Evans教授团队以及摩洛哥Cadi Ayyad大学Nasrrddine Youbi教授团队等。研究获得国家重点研发计划(2024YFF0808100)等项目资助。
论文信息:Gong, Z.*, Evans, D. A. D., Youbi, N., Lahna, A. A., Brenner, A., Chamberlain, K., et al. (2026). Occurrence and origin of Hercynian remagnetization in Proterozoic mafic rocks in the Anti-Atlas Belt, Morocco. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 131, e2026JB034056. https://doi.org/10.1029/2026JB034056
图文:龚政
审核:曾罡

