古地磁教程

这个软件所实现的原理：
用主分量分析法对用作逐步退磁样品中的3个或3个以上退磁点进行线性拟合，求其平均剩磁方向。

最大角偏差即α应该小于15°。

柯施万克提出的主成分分析法是用最小二乘法拟合方法寻找退磁矢量序列中最佳的退磁直线（对正交投影图）和最佳退磁平面（对重磁化弧），从而能够分离和鉴别多磁成分。

主成分分析法的基本原理是采用一个线性变换，将原来的正交坐标系变换成一个新的、与退磁矢量序列的几何形态相适应的正交坐标系。

新坐标系的原点相应于数据的“质心”。

通过数据作最小二乘拟合确定新的坐标轴。

判断一组数据是共线还是共面，采用最大角偏差为依据。

它小于给定的MAD临界值就认为这些数据共线。

这样，就会得到每一块岩样逐步退磁的几何结构，通过原点的那条（段）退磁直线方向就代表最稳定的剩磁组分方向，不通过原点的其它退磁直线方向，分别代表了稳定性较差的磁性组分方向。

通过原点的那个退磁平面可求得最佳拟合大圆弧。

这就是这个软件所实现的功能！！！。

1、打开这个文件
2、打开运用程序
3、打开
文件夹中有两个文件
AF开头的是交变磁场退磁，Th是热退磁！！！
因为交变退磁和热退磁是隔一个做的，但是热退磁的数据比较好，所以以热退磁为主！！！
4、打开你所要解释的古地磁资料中的OPEN.SAM文件
5、双击其中一项
6、点图中选项（打开正交投影图）
Orthographic-正交图Equal area-赤平投影图J/J0 –磁化强度衰减曲线图
这里呈现的是热退磁曲线的退磁轨迹图
7、再点选图中这个选项(这步是打开线性拟合结果的窗口)
这个窗口是拟合所选样品S3-7-002中的点。

拟合类型：线性。

8、开始在图中选点（然后观察红圈中的数据）
Geographic declination地理坐标下平均磁化偏角D m inclination 平均磁化倾角I m Stratigraphic declination 地层坐标下磁化偏角
直接在图上点就能选上点（一个红的对应一个蓝的）红色代表倾角和蓝色代表偏角。

也可以在下图的窗口中用Ctrl点选每行的数据，先连续选好（温度在300-500度区间的点）然后看error那个数字，必须小于15，并且越小越好，如果达不到，就删除一些乱点，当然选的点越多越好。

Error 越小越好！！！
热退磁选点的原则：
●Error α必须小于15
●温度必须在250~300以上
●温度300~500先全选上（如果误差α大于15，尝试去除
其中的乱点使得误差α小于15）
●选点数在3个以上（越多越好）
●高温的数据如果稳定可以选上（一般500~600比较弱）●热退磁的数据更好，所以与交变退磁的数据结合起来，以
热退磁为主！
●数据点挤在一起不选
●跟前的不选
交变磁场退磁选点的原则：大于150gauss，至少连续（可以删掉乱点）3个以上的点，趋向圆心.150~400有一定趋势趋向圆心可以选上，大于400就不要了！
9、选完点之后，点保存（保存的是我们需要的两个数据：平均磁化偏角、平均磁化倾角）
它会生成一个LSQ的文件，用excel打开就行了。

在这个电子表格中保存了窗口中的数据，可以利用它们进行分析！！！
10、每选完一个数据就保存，然后Ctrl+k到下一个数据，继续选点，同样的原则！
把所有的数据都处理完了就可以开始解释古地磁数据了！
为什么热退磁的温度取值到了500以后加密？而交变退磁的磁场强度一直是均匀的？
从这张图我们可以看到，热清洗和交变磁场对应起来，发现交变磁场清洗比较稳定，基本没多大突变！！！但是热退磁有一个转变点，所以我们做实验的时候，在温度500-600之间加密！！！而交变退磁一直都保持相同的观测密度！！！
图形讲解
Orthographic-正交图Equal area-赤平投影图J/J0 –磁化强度衰减曲线图
1、磁化强度衰减曲线J/J0
该图主要展示退磁过程中剩余磁化强度的变化情况。

在直角坐标图上，纵轴表示每步退磁后剩余磁化强度与天然磁化强度的比值（归一化），一般用线性坐标或对数坐标。

横轴表示退磁的程度（温度、退磁场峰值）。

2、磁化方向的立体投影图
它主要展示退磁时，剩余磁化方向的变化情况。

在等角（等面积）立体投影图上，做出每步退磁后测得的剩余磁化方向（偏角D，倾角I）的投影点，将它们连接起来得到磁化方向变化图。

不同半球（蓝点和黄点）的方向点，要越过大圆连接。

3、正交投影图
上述两种作图，只能分别地绘出退磁过程中的强度和方向的变化情况。

正交图则容易地在一张图上表示这两种情况。

利用空间直角坐标划出磁化矢量，既可以看到强度的变化，又可以看到方向的变化。

为了在平面图上直观地表示它，则将空间矢量分别投影到水平面和铅垂面上。

这样就得到两个投影图，他们紧密相关。

古地磁原理：
根据研究，火成岩具有天然的剩余磁性，它是这样形成的。

处在地磁场中的岩浆，从居里点以上的高温冷却后，磁性矿物获得了剩余磁性，称为热剩磁。

它的特点是：1、与地磁场方向相同；2、高度稳定，所以能在漫长的地质年代中保存下来，由火成岩风化碎屑形成的沉积岩，在沉积时，磁性矿物排列在地磁场方向。

所以我们研究火成岩和沉积岩的天然剩磁，就能推知岩石形成是的地磁场的方向，这是古地磁学的一个基本出发点。

大家知道，地球的基本磁场是地心偶极场，地磁倾角I和地磁纬度a有简单关系：tanI=2tan a。

因为岩石的剩磁倾角等于地磁倾角，所以由古地磁可确定古磁极的位置。

办法是，在剩磁的磁偏角的方向上找出一点，使这点与观测点的角距为90°-a，这点就是北磁极。

利用正交投影图可以分析岩石样品中的几种磁性成分，随退磁场的增加，矢量逐渐地变化，有的表现简单的形态，有的比较复杂，但最终趋向原点。

在高退磁场（温度）下，最后趋向原点的为最稳定的磁性，可能为原生磁性。

事实上，很少有这么理想的情况。

由于磁性矿物矫顽磁力谱（或阻挡温度谱）的重叠，在同一退磁作用下，携带次生磁性的矿物和携带原生磁性的矿物都可能被退磁，所以退磁曲线呈现较为复杂的情况，可以认为在某一段退磁范围内，为一直线段的图形就代表一种磁性成分。

1、古纬度和古地磁极位置的计算
已知某采样点的平均磁化倾角I n，则应用公式tanI m=2cotp 求得古余纬度P=cot-1（0.5tanI m）
古纬度φ=90°-p
2、古地磁极的位置计算
已经标本产地的经度（λs，φs），平均磁化偏角D m，倾角I m，以及余纬度p，求得古地磁极的位置
纬度φp=sin-1（sinφs·cosp+cosφs·sinp·cosD m）
（-90°≤φp≤90°）
经度λp=λs+βcosp≥sinφs·sinφp
λp=λs+180°-βcosp≤sinφs·sinφp
式中β=sin-1(sinp·sinD m/cosφp) (-90°≤β≤90°)
依上式计算古地磁极在现在地里坐标下的位置。

3、古地磁极性的判别
已经证明，古地磁极位置比岩石磁化方向更接近于轴向对称。

所以，用古地磁极位置来判别地磁极性更好些。

新生代古地磁极位置的纬度分布，可分为三个区域，即余纬度0-40°，40°-140°（40°-﹣50°）和140°--180°（-50°---﹣90°）。

落在三个区域的地磁极性分别为正常极性，中间极性和反向极性。

新生代以前，特别到前寒武纪，地磁极有可能跨过赤道。

这时，就不能用古地磁极在现在地理坐标上的位置来区分地磁极性，而用极移曲线来划分。

（参考古地磁学原理及其应用）。