地磁场记录稳定性的微磁模拟与实验研究

　　古地磁学是恢复板块运动历史、重建全球气候变化模型、揭示地球内部变化过程、探索星系形成演化等重大地质问题的主要手段之一。其研究基于岩石古地磁场记录，然而岩石内部磁性颗粒的复杂性和地质历史时期自然界对地质样品的化学改造．制约了人们对样品中地磁场信息的准确认识。本书使用了微磁模拟与磁学实验相结合的方法探索岩石古地磁场记录的可靠性和稳定性，具体包括合成磁性颗粒集和生物成因磁颗粒集的磁学响应研究，以及受到化学改造的磁赤铁矿化颗粒的微观磁行为研究，进而深入探讨磁性细颗粒宏观磁学特征的本质——磁不稳定区的存在，最后讨论了磁不稳定区的磁学特征及对地磁场记录稳定性的影响。以上研究加深了我们对岩石古地磁场记录稳定性的认识。本书可供相关工程领域的研究人员参考，也可作为高校和科研院所相关专业教师和研究生的参考用书。

　　葛坤朋，男，博士，东华理工大学硕士研究生导师，江西省主要学科学术与技术带头人。研究方向为岩石磁学、磁法勘探和古地磁学。目前已发表学术论文20余篇，其中第一作者SCI论文6篇（1篇为封面文章），EI论文1篇。申请国家发明专利3项，授权专利2项。目前作为项目负责人主持与完成国家自然科学基金项目3项，省校级科研、教学项目10余项。指导的研究生先后获得中国地球科学联合会优秀论文奖、指南针奖，并获得省级研究生创新项目资助；指导的本科生获得省级大学生创新项目资助，指导的学生获得校级科技创新二、三等奖，校级优秀毕业论文等荣誉。

第1章 引言
1.1 矿物磁化机理及其微磁模拟的研究意义
1.2 古地磁学中的微磁模拟研究
1.2.1 目前古地磁学中微磁模拟的主要研究对象
1.2.2 微磁模拟在古地磁学研究中的进展
1.3 粒径、形状等物性因素对磁性矿物剩磁记录的约束
1.4 低温氧化等化学改造对磁性矿物磁记录的影响
1.5 本书的研究思路和章节安排
1.5.1 本书的研究思路
1.5.2 本书的章节安排
第2章 微磁模拟的研究方法
2.1 物质的磁性理论简介
2.2 微磁学中的各种能量
2.2.1 交换作用能
2.2.2 磁晶各向异性能
2.2.3 静磁能
2.2.4 外场能
2.2.5 磁弹性能
2.3 微磁学的静态描述
2.4 微磁学的动态描述
2.5 微磁模拟的数值方法
2.6 磁滞回线
2.6.1 磁滞回线的Stoner—Wohlfarth(SW)模型
2.6.2 磁滞回线的应用地质意义
2.7 粒径分布与统计分布
第3章 三维复杂形态的磁铁矿颗粒集合模拟
3.1 合成磁铁矿样品描述
3.2 磁铁矿颗粒集合的微磁模型
3.3 实验结果与模拟结果的对比
3.4 磁铁矿颗粒集合的微磁结构
3.5 粒径分布、形状凶子对颗粒集合的影响
3.6 讨论
3.6.1 多颗粒磁铁矿的模拟及其古地磁意义
3.6.2 研究中存在的问题与展望
3.7 本章小结
第4章 趋磁细菌磁小体链磁各向异性模拟研究
4.1 趋磁细菌AMB-1磁小体的样品准备和实验方法
4.1.1 AMB-l磁小体的物理特征
4.1.2 岩石磁学测量方法
4.2 磁小体链微磁模拟研究方法
4.2.1 亚磁小体链的微磁模型
4.2.2 亚磁小体链间的相互作用模型
4.2.3 二维(2D)和三维(3D)磁小体集合体的统
4.3 磁小体链岩石磁学实验结果
4.4 微磁模拟结果
4.4.1 单个亚磁小体链的磁滞回线模拟
4.4.2 亚磁小体链的微磁结构
4.4.3 双磁小体链的相互作用
4.4.4 2D和3D统计模拟结果
4.5 讨论
4.5.1 定向磁小体模拟及其古地磁学意义
4.5.2 研究中存在的问题与展望
4.6 本章小结
第5章 磁赤铁矿矿化过程的实验与微磁模拟研究
5.1 样品准备和实验方法
5.2 低温氧化磁铁矿的微磁模拟方法
5.3 低温氧化磁铁矿的实验结果
5.4 磁滞参数的模拟结果
5.4.1 单壳结构与单核结构模型
5.4.2 核壳结构模型
5.5 核壳模型的内部微磁结构
5.6 讨论
5.6.1 低温氧化与核壳结构模型
5.6.2 核壳耦合与粒径的关系
5.6.3 磁铁矿低温氧化的古地磁学意义
5.6.4 研究中存在的问题与展望
5.7 本章小结
第6章 磁不稳定区的实验验证
6.1 微磁模拟
6.1.1 模型的构造
6.1.2 微磁建模
6.2 模拟结果
6.2.1 磁滞参数
6.2.2 微磁结构
6.3 讨论
6.3.1 磁不稳定区的观测证据
6.3.2 古地磁意义及进一步研究
6.4 本章小结
第7章 磁不稳定区的精细模拟
7.1 微磁模拟
7.1.1 实验软件
7.1.2 实验模型
7.2 磁不稳定区颗粒的微磁模拟
7.2.1 磁不稳定区的细致化研究
7.2.2 磁不稳定区随温度的变化
7.2.3 磁不稳定区对自然界的影响程度
7.3 讨论
7.4 本章小结
第8章 结论和展望
8.1 结论
8.2 研究展望
参考文献