我院特任教授韩非以长江大学为第一单位在国际学术期刊《Geophysical Journal International》发表题为《Authigenic haematite may exhibit similar rock magneticproperties to detrital haematite: a case study from early Triassic red beds in North China》的研究成果。

红层作为全球广泛分布的沉积地层，是恢复古地磁场信息和重建板块运动的重要载体。传统观点认为，红层的天然剩磁（NRM）通常由碎屑赤铁矿（detrital haematite）载磁，而化学成因自生赤铁矿（authigenic haematite）能否稳定记录地磁场原生信息则存有争议。为探索该问题，该研究以山西省沁水盆地下三叠统刘家沟组红层为研究对象，利用扫描电镜、岩石磁学与古地磁方法，系统研究了沉积物中自生赤铁矿的成因过程与磁性特征。

图1 样品黑云母颗粒中的层间自生赤铁矿（扫描电镜照片）

该研究发现，样品中大量赤铁矿颗粒呈板片状镶嵌于黑云母晶体层间，平均粒径可达4.5微米，显著大于典型自生赤铁矿的亚微米尺寸（通常为1微米）。磁滞回线和一阶反转曲线（FORC）等岩石磁学结果显示其具高矫顽力（>100mT）和高阻挡温度（>650°C）特征，表现出与碎屑赤铁矿一致的磁性特征。这些自生赤铁矿很可能在成岩早期由云母释放出的铁在层间沉淀形成，其生长受控于宿主黑云母的晶体结构，而非完全受当时地磁场主导。

该研究指出仅仅依据沉积物的矫顽力、解阻温度谱和赤铁矿粒径来判断赤铁矿来源是不充分的，还必须结合地质背景、岩石矿物学和古地磁学方法来综合判断红层的剩磁类型，从而更加可靠的利用其原生剩磁构建红层的古地磁极性序列及其年代学框架。

论文信息：Han, F., Zheng, Z., Jiang, Z., Qin, H., Fan, L., & Wang, H. (2025). Authigenic haematite may exhibit similar rock magnetic properties to detrital haematite: a case study from early Triassic red beds in North China. Geophysical Journal International, 240(3), 1639–1651.https://doi.org/10.1093/gji/ggaf007

图2 硅质碎屑沉积岩成岩过程中自生赤铁矿生长示意图

作者简介：韩非，长江大学地球科学学院特任教授，湖北省“楚天英才计划”楚天学者。主要从事古地磁学、环境磁学和岩石磁学研究，尤其聚焦于晚白垩世重大地质环境变化与恐龙等生物的协同演化。目前正致力于将古地磁学与岩石磁学方法应用于油气勘探和开发领域。目前以第一作者在PNAS（美国科学院院刊）（封面文章）、GRL、GJI、Palaeo-3、地球物理学报等期刊发表SCI文章7篇。以合作者身份在NatureAstronomy、GRL、JGR: Solid Earth、JGR: Planets和Global and Planetary Change等期刊发表文章8篇。