比利牛斯山脉华力西期等斜褶皱中的变形与磁组构特征：低温与室温磁化率各向异性(AMS)研究

本研究针对比利牛斯山脉轴向带古生代岩石的复杂变形历史，通过磁化率各向异性(AMS)技术结合岩石磁学分析，揭示了华力西期多阶段造山运动与阿尔卑斯期变形的叠加效应。研究发现磁组构可有效区分早期(D1)与晚期(D2)变形阶段，并识别出磁铁矿、磁黄铁矿等矿物载体对磁组构的贡献，为造山带应变解析提供了新视角。

　　

在造山带研究中，如何准确解析多期次构造叠加的应变历史一直是地质学家面临的难题。比利牛斯山脉作为欧洲著名的复合造山带，其轴向带的古生代岩石记录了华力西期和阿尔卑斯期两期重大构造事件，但这两期变形的叠加关系及其对岩石组构的影响尚不明确。传统构造分析方法在识别早期弱变形时存在局限，而磁化率各向异性(Anisotropy of Magnetic Susceptibility, AMS)技术因其对岩石微观组构的高灵敏度，成为破解这一难题的新钥匙。

西班牙萨拉戈萨大学等机构的研究人员选择比利牛斯山脉轴向带四个关键区域（Sen谷、Llisat谷、Zinqueta谷和Posets峰附近），对32个采样点的611个泥盆纪灰岩和奥陶纪-志留纪碎屑岩样本展开系统研究。通过室温与低温AMS测试，结合岩石磁学分析和显微观察，首次建立了该地区多期变形与磁组构演化的对应关系。研究发现华力西早期(D1)形成NE-SW向磁线理，与等斜褶皱走向一致；而华力西晚期(D2)花岗岩侵位导致的热液活动产生新矿物相（如磁黄铁矿），部分改造了原始磁组构。该成果发表于《Journal of Structural Geology》，为造山带多期变形解析提供了磁学标尺。

关键技术方法包括：1) 室温AMS测量（KLY3磁力仪，875Hz频率）；2) 低温AMS（液氮77K环境）；3) 热磁曲线分析（KLY3-CS设备）；4) 等温剩磁(IRM)获取与矫顽力分析；5) 磁滞回线测量（MMAVFTB平衡仪）；6) 三轴热退磁技术；7) 薄片显微观察；8) 碳酸钙含量测定（地质服务钙量计）。样本来自联合国教科文组织Sobrarbe-Pirineos地质公园和Posets-Maladeta自然保护区的定向手标本。

4.1 岩石磁学分析与钙测定
热磁曲线显示磁黄铁矿（300-325°C居里点）和磁铁矿（580°C）是主要磁性载体。LI-0和LI-1样品的S比值（0.96-0.89）指示变质成因磁黄铁矿。钙测定揭示灰岩中碳酸钙含量差异显著（0-95%），高钙样品呈现散乱磁组构。

4.2 磁组构特征
4.2.1 标量参数
平均磁化率(K_m)从13700×10^-6 SI（LI-1）至-30.3×10^-6 SI（LI-6），校正各向异性度(P_j)>1.4的站点多位于Sen谷。低温AMS显示SE-3（志留纪页岩）的P_j增幅达3.8倍，证实顺磁性层状硅酸盐主导。

4.2.2 磁化率椭球定向
Llisat谷和Sen谷显示NE-SW向磁线理（14,046°和11,049°），与褶皱枢纽平行。Zinqueta谷的k_min轴垂直构造面理，指示D2变形叠加。Posets区出现双极磁线理（NE-SW和SSE-NNW），反映褶皱干扰。

4.3 薄片分析
显微观察确认方解石、层状硅酸盐和暗色矿物（磁黄铁矿/磁铁矿）为主要组分。接触变质带（如LI-1）出现红柱石变斑晶，印证热液改造。

5.1 AMS载体
磁黄铁矿（单斜结构）和磁铁矿构成铁磁性载体，层状硅酸盐提供顺磁性贡献。LI-1低温AMS显示k_max与k_min轴倒置，揭示逆磁组构特征。

5.2 磁组构发育
D1阶段形成平行褶皱枢纽的磁线理（NE-SW），D2阶段花岗岩侵位（300Ma）通过热