岩石磁组构对剩磁稳定性的制约探讨: 以印支地块中生代碎屑岩和拉萨林周盆地设兴组红层为例

贾舒斐， 黄宝春*， 鲁洪亮， 赵千2,， 闫永刚， 梁雅伦， 易治宇

1 北京大学地球与空间科学学院， 造山带与地壳演化教育部重点实验室， 北京 100871 2 三明学院经济与管理学院， 国家公园研究中心， 福建三明 365004 3 中山大学地球科学与工程学院， 广东省地球动力作用与地质灾害重点实验室， 广东珠海 519000 4 中山大学大气科学学院， 行星环境与天体生物学研究实验室， 广东珠海 519000

0 引言

岩石磁组构通常是指由于组成岩石的矿物结构、构造、种类及含量等的非均一性，导致岩石在不同方向上获得磁化的能力有所差异的现象，因而被广泛应用于沉积岩或沉积物的变形历史、古水流方向、岩浆侵位过程与机制、岩浆流动方向及火山口位置圈定等领域的研究(Hrouda, 1982; Tarling and Hrouda, 1993).特别地，在构造古地磁学研究中，由于岩石磁组构可以提供丰富的，包括顺磁性、抗磁性和广义铁磁性矿物在内的所有磁性矿物晶体的形状、排列方式等磁学信息，因而被广泛应用于判别岩石中记录的古地球磁场方向是否受到了同沉积或沉积后构造应力的改造，从而进一步限定岩石中记录的剩余磁化强度(简称剩磁)方向是否仍然严格平行或准平行于当时地球磁场方向.因此，无论是对沉积岩还是对火成岩而言，如果岩石磁组构揭示岩石仍然保留了其形成时期的原始组构，如原始沉积组构、岩浆流动组构等(Tarling and Hrouda, 1993)，则通常认为该岩石中的磁性矿物未遭受构造应力的显著改造，有可能准确记录岩石形成时期的古地球磁场方向.例如，对一套远离火山口的基性火山熔岩而言，由于岩浆黏滞力的显著增加和岩浆流速的显著降低，熔岩中的针状或片状矿物的定向排列趋势显著下降，因而通常可以观测到岩石磁化率各向异性(Anisotropy of Magnetic Susceptibility, 简称AMS)椭球体三个主轴方向在赤平投影图上随机分布的现象(Kolofíková, 1976; Huang et al., 2006a)，表明该套火山熔岩未遭受后期构造应力的显著影响，其古地磁方向可以用于地球古板块古地理重建等构造古位置的恢复研究.

对沉积岩，特别是碎屑岩而言，由于其成分主要是石英、长石、云母、黏土矿物、岩屑及铁或铝的氧化物等，在静水或流水作用下，压扁状矿物总是趋向于平行于古水平面排列；因而在宏观上通常表现为AMS椭球体最小主轴(Kmin)垂直于层面、最大主轴(Kmax)和中间主轴(Kint)随机分布于层面内的典型沉积组构特征.同时，由于斜坡或水流的影响，压扁状颗粒的叠覆作用导致由Kmax和Kint主轴组成的磁面理趋向于与古水平面之间呈一定的锐角，且代表拉长状或压扁状矿物最长轴排列方向的磁线理(对应于AMS椭球体的Kmax主轴)趋向于平行斜坡或水流方向(图1a)；如果斜坡坡度或水流速度大到足以引起拉长状或压扁状矿物的滚动或翻转，则磁线理趋向于垂直斜坡或水流方向(Tarling and Hrouda, 1993).

另一方面，如果沉积岩在同沉积或沉积后受到区域构造应力场(如平行于层面的水平挤压力)作用，即便是常规构造地质学方法观察不到显著的构造线理和面理，岩石也可能由于构造应力作用导致磁性颗粒(除特殊说明外，泛指包含顺磁性、抗磁性和广义铁磁性矿物在内的所有磁性矿物)的变形，形成有别于典型沉积组构的过渡型构造变形组构(Parés et al., 1999; Parés, 2004; Larrasoaa et al., 2004; Hrouda et al., 2009).如图1所示，沉积岩在平行于层面的水平构造挤压力作用下，随着构造应力的逐步增强，由于磁性颗粒的形变，不仅可以观测到AMS椭球体的形状(由其形状因子T度量)和磁化率各向异性度(P或Pj)的显著变化，而且可以发现AMS椭球体三个主轴方向的分布发生了显著改变(Hrouda and Chadima, 2020).有别于典型沉积组构的磁线理(如图1a中的Kmax方向)和磁面理(其法线如图1a中Kmin方向)均与构造挤压方向显著不相关，从初始弱变形(Incipient deformation)组构开始，岩石的AMS椭球体主轴方向分布均与挤压方向显著相关：如从初始弱变形组构到强劈理(Strong cleavage)组构阶段，AMS主轴分布的最显著特征是磁线理(Kmax)尽管仍分布于层面内，但已由原始的古水流方向转至垂直于挤压方向分布，而作为度量磁面理方向的AMS最小主轴Kmin则逐步转至平行于层面分布，即磁面理由平行于层面逐步转至垂直于层面.显而易见，如果岩石中携带剩磁的铁磁性矿物也发生了相应变形，即便是初始弱变形组构，岩石记录的原生剩磁方向也必定会发生相应偏转(Kligfield et al., 1981, 1983)，从而不能准确记录当时的地球磁场方向.为此，有学者强力呼吁所有沉积岩的古地磁数据必须有可靠的岩石磁组构证据，证明其未遭受同沉积或沉积后构造应力的显著影响；否则，不能直接用于进一步构造演化和古地理重建等讨论(Dallanave and Kirscher, 2020; Zhao et al., 2021).

图1 (a) 平行于层面的水平构造应力作用下沉积岩AMS椭球主轴分布示意图； (b) 不同构造变形强度下的沉积岩AMS椭球体的形状因子(T)与各向异性度的变化(修改自Hrouda和Chadima(2020))

众所周知，岩石磁组构包括岩石磁化率组构和剩磁组构.由于AMS测量的是沉积岩中所有磁性矿物(包括抗磁性、顺磁性和广义铁磁性矿物)的磁化率张量和，其结果必定不可避免地被其中磁化率较高的强磁性矿物或体积含量占绝对优势的顺磁性/超顺磁性矿物所影响.而剩磁仅仅为稳定单畴或准单畴铁磁性矿物所携带.因此，对沉积岩剩磁可靠性的约束，更需要针对其特定载磁矿物类型，选择合适的剩磁各向异性组构(如非磁滞剩磁各向异性和等温剩磁各向异性等)测量技术，开展进一步研究(Jackson, 1991).

为此，为进一步探索岩石磁组构对沉积岩剩磁可靠性的制约，本文以印支地块中生代碎屑岩(贾舒斐等, 2022)和拉萨林周盆地设兴组红层(梁雅伦等, 2017)为例，开展常规岩石磁化率各向异性组构和表征其主要载磁矿物赋存状态的高场等温剩磁各向异性组构测试分析研究，以期对岩石磁组构对沉积岩剩磁可靠性的制约做进一步探讨.

1 样品来源及其主要载磁矿物简介

用于本次岩石磁组构研究的样品主要包括两组.一组样品来自于泰国西北部Nakhon Thai盆地.该盆地与相邻Khorat盆地同属印支地块，中生界以陆相碎屑沉积为主，按地层升序排列可划分为8个组，包括Huai Hin Lat、Nam Phong、Phu Kradung、Phra Wihan、Sao Khua、Phu Phan、Khok Kruat和Maha Sarakham组(Ridd et al., 2011).贾舒斐等(2022)在前人对Khorat盆地中生界古地磁学研究(Yang and Besse, 1993; Bhongsuwan, 2000; Yan et al., 2017)基础上，对Nakhon Thai盆地Nam Phong、Phu Kradung和Phra Wihan组碎屑岩进行了系统古地磁采样，在三个剖面上分别布置8(采点号Nt26-33)、5(Nt16-20)和9个(Nt37-45)古地磁采样点.每个采点用便携式汽油钻采集定向岩心样品8～11块.来自Nakhon Thai盆地Nam Phong和Phu Kradung组和Khorat盆地西缘Sao Khua组的三块样品的碎屑锆石U-Pb年代学测试揭示出其最年轻碎屑锆石峰值年龄分别为约208、约154和约140 Ma(贾舒斐等，2022)；结合相关研究(Chonglakmani and Sattayarak, 1978; Bunopas, 1992; Racey et al., 1996; Carter and Bristow, 2003; Ridd et al., 2011)，指示Nakhon Thai盆地的Nam Phong、Phu Kradung和Phra Wihan组的沉积年龄分别为晚三叠世、晚侏罗世和早白垩世.同时，包括等温剩磁(IRM)获得曲线及其反向场退磁曲线、磁滞回线和-T曲线在内的岩石磁学测试分析表明，Nam Phong组和Phra Wihan组砂岩和粉砂岩的主要载磁矿物为高矫顽力赤铁矿和低矫顽力磁铁矿的组合；而Phu Kradung组砂岩的载磁矿物应以高矫顽力赤铁矿为主，低矫顽力磁铁矿次之.系统热退磁结果显示其特征剩磁的解阻温度均高于665 ℃，进一步指示样品特征剩磁的载磁矿物为高矫顽力赤铁矿.三个采样单元的古地磁样品均在进行系统热退磁前进行了常规AMS组构的测试.

另一组样品来自于拉萨地块林周盆地晚白垩世设兴组红层.梁雅伦等(2017)报道了拉萨林周县附近的一个设兴组背斜两翼16个古地磁采样点(采点号分别为南东翼xl210-215和北西翼xl216-225)，共161块定向岩心样品的岩石磁组构、岩石磁学和古地磁学研究结果.本文在该背斜南东翼与采样点xl210-215同层段新布置古地磁采样点7个(采点号为xl240-246)，每个采样点选取4块样品分别进行了AMS组构和剩磁组构的测试分析.梁雅伦等(2017)研究表明，采样层段设兴组红层样品的主要载磁矿物为高矫顽力赤铁矿，对应系统热退磁结果揭示其特征剩磁组分的解阻温度为670～685 ℃，特别是呈双分量退磁特征的样品，其高温特征分量均出现在约500 ℃甚至约580 ℃之后.

2 实验方法

用于常规AMS组构测试的样品为25 mm×22 mm的标准圆柱状古地磁样品.鉴于两组样品的主要载磁矿物均为高矫顽力赤铁矿，为了直接获得沉积岩中赤铁矿颗粒的赋存状态，我们选择对部分样品同时进行了高场等温剩磁各向异性(hf-AIR(Bilardello and Kodama, 2009)实验.但由于实验室脉冲磁力仪高场充磁线圈孔径大小的限制，实验所用样品为利用台式钻机从相应古地磁标准圆柱状样品中垂直钻取的9 mm×7 mm小样品(薛艺等，2021).

磁化率各向异性(AMS)测量使用捷克制Kappabridge MFK1磁化率测试系统.hf-AIR测量主要使用的仪器包括美国ASC公司的IM-10-30脉冲磁力仪、TD-48SC单腔热退磁仪、D-2000交变退磁仪及捷克制JR-6A双速旋转磁力仪.薛艺等(2021)和韩露等(2022)对Bilardello和Kodama(2009)提出的hf-AIR测量方法进行了详细解译.其核心步骤包括通过在高脉冲直流磁场(如5 T)中激活赤铁矿；同时通过峰值为100 mT的交变退磁和约120 ℃的热退磁，以消除低矫顽力磁性矿物(如磁铁矿或磁赤铁矿)和高矫顽力低解阻温度矿物(如针铁矿)的影响；重复进行九个方向(Girdler, 1961)的等温剩磁测量，获得高矫顽力高解阻温度载磁矿物(即赤铁矿)的等温剩磁各向异性张量.所有实验均在北京大学构造磁学实验室完成；AMS组构和hf-AIR组构数据均采用PmagPy软件(Tauxe et al., 2016)处理分析.

3 结果与分析

3.1 印支地块Nakhon Thai盆地

对Nakhon Thai盆地Nam Phong组8个采点62块样品、Phu Kradung组5个采点65块样品、Phra Wihan组9个采点71块样品的AMS组构测量表明，其AMS椭球总体上以压扁状为主，各向异性度均小于1.10(图2c,f, 图3c,f)，具有典型碎屑沉积岩的AMS特征(Tarling and Hrouda, 1993).但是，其AMS椭球体三个主轴的分布却显示出显著差异.

首先，Phra Wihan组全部样品(N=71)和Nam Phong组Nt28和Nt32两个采点的样品(N=15)的AMS椭球体三个主轴的分布显示出较典型的沉积组构特征：层面坐标系下，由AMS椭球最大主轴Kmax和中间主轴Kint确定的磁面理均大致与地层层面平行，而最小主轴Kmin位于投影中心，大致与地层层面垂直(图2a,b,d,e).同时，Nam Phong组样品的AMS椭球的Kmax和Kint的集中程度相对较低，且磁面理的法线(即AMS椭球的最小主轴Kmin)有向NW方向倾斜的趋势(图2a)，很可能代表了NW-SE向的古水流方向.该AMS组构大致代表了静水(缓斜坡)或极低速流水环境下的沉积组构特征(Tarling and Hrouda, 1993).Phra Wihan组样品的AMS椭球的Kmax主轴有沿NS方向显著集中的趋势(图2d)，有可能指示该组样品沉积时处于近EW向区域构造应力环境中，受到了极弱的初始弱变形作用(Parés，2004; Huang et al., 2006b; Hrouda and Chadima, 2020).

图2 印支地块Nakhon Thai盆地晚三叠世Nam Phong组采点Nt28和Nt32(a,b,c)及早白垩世Phra Wihan组(d,e,f)样品的AMS组构

其次，Nam Phong组大部分样品(N=47, Nt26,27,29-31,33)和Phu Kradung组全部样品(N=65)呈现出明显的过渡型构造变形组构特征.如图3a所示，Nam Phong组AMS椭球三个主轴的分布已经显著区别于典型沉积组构，表现为其最小主轴(Kmin)在层面内沿近EW方向集中，而最大主轴Kmax尽管主体仍大致位于层面内，但已显示出显著的带状分布特征.该构造变形组构大致对应于Parés(2004)和Hrouda和Chadima(2020)提出的强劈理组构阶段(图1)，表明岩石样品记录的原生剩磁方向有可能受构造应力影响而发生了显著偏转(Dallanave and Kirscher, 2020).Phu Kradung组样品也显示了显著的过渡型构造变形组构特征(图3d)，其中AMS椭球最大主轴Kmax几乎仍保留在地层层面内，在NW-SE方向上相对集中，而Kint和Kmin主轴呈现出较为显著的带状分布特征，且Kint逐渐趋于垂直于地层层面分布.Jelínek图解(图3c,f)显示，对应于磁化率各向异性度Pj的显著下降(均小于1.03)，AMS椭球轻微拉长型和压扁型同时发育.与Nam Phong组绝大部分样品显示的强劈理组构相比，Phu Kradung组样品呈现出的似乎是铅笔状至弱劈理组构的特征(图1).

为了进一步探索泰国Nakhon Thai盆地中生代碎屑岩中记录的特征剩磁是否遭受了同沉积或沉积后构造应力的影响，我们对Nam Phong组(Nt27-33, 表1)和Phu Kradung组(Nt16-20，表1)代表样品进行了高场等温剩磁各向异性组构(hf-AIR)(Bilardello and Kodama, 2009)测试.实验结果表明Nam Phong组样品hf-AIR椭球体最小主轴Tmin位于投影中心，即与层面接近垂直，且有略向SE-SES方向偏转的特征；最大轴Tmax和中间轴Tint组成的磁面理虽与层面(即基圆)有一很小夹角，但大致位于基圆内，最大轴Tmax沿NWN-SES方向略有集中(图4a,b).很显然，该剩磁组构显示的hf-AIR椭球体主轴分布特征非常接近Nam Phong组中少数样品(即Nt28和Nt32)的AMS椭球体主轴分布特征(图2d,e)，代表了一种典型静水(缓斜坡)或水流速度极低环境下(近SES-NWN向水流)的典型沉积组构特征(Tarling and Hrouda, 1993)，表明高矫顽力赤铁矿所携带的特征剩磁未遭受区域构造应力的影响，完全可以准确记录该组样品形成时的地球磁场方向.同样，Phu Kradung组5个采点12块代表样品(表1)的hf-AIR椭球体的最小主轴Tmin也位于投影中心，最大主轴Tmax和中间主轴Tint几乎随机地分布于基圆内(图4d,e).Bootstrap分析(Tauxe et al., 2016)显示其最大主轴Tmax和中间主轴Tint组成的磁面理有微弱的向南至南西方向倾斜的趋势；而最大轴Tmax沿NWW-SEE方向稍有集中.显然，该剩磁组构同样显著区别于上述AMS组构指示的铅笔状至弱劈理组构特征(图3d,e)，反映的也是一种典型沉积组构特征；指示高矫顽力赤铁矿携带的特征剩磁，同样未遭受同沉积或沉积后构造应力的影响，仍然可以准确记录岩石形成时的古地球磁场方向.此外，与上述AMS组构还有所差异的是，两个组的剩磁组构均指示其hf-AIR椭球体的形状为压扁型(图4c,f)，且具有～1.05-1.10的各向异性度.

图3 印支地块Nakhon Thai盆地晚三叠世Nam Phong组除采点Nt28和Nt32的其余样品(a,b,c)及晚侏罗世Phu Kradong样品(d,e,f)的AMS组构(其余同图2)

表1 样品高场等温剩磁各向异性张量的特征值和特征向量数据表

3.2 拉萨林周盆地设兴组红层

梁雅伦等(2017)对拉萨地块林周盆地一背斜两翼设兴组红层153块样品的AMS组构测试分析(图5)揭示，无论是在地理坐标系下还是在地层坐标系下，AMS椭球体最小主轴Kmin均显著偏离投影中心，大约呈南北向近水平分布；中间轴Kint和最大轴Kmax明显呈带状分布；总体而言，Kmax轴呈东西向近水平分布，而Kint轴接近与层面垂直分布(图5b,d)，指示林周盆地设兴组红层在近南北向构造应力作用下，形成了具弱劈理至强劈理特征(图1)的过渡型构造变形组构.

图5 拉萨林周盆地设兴组红层地理坐标系(a,b)和层面坐标系(c,d)下AMS椭球体主轴分布图；(e) Jelínek (1981) AMS椭球体形状因子(T)与各向异性度(Pj)分布图(数据来源自梁雅伦等，2017)(其余同图2)

我们对采自上述背斜南东翼另一组样品(xl240-246)的12块代表样品的AMS组构测量结果(图6a,b,c)，进一步验证了至少该采样剖面的设兴组红层中确实记录了一种弱劈理到强劈理特征的过渡型构造组构，反映了该套岩石在形成过程中或形成之后受到了显著的近南北向平行于层面的水平挤压应力作用.进一步hf-AIR测量结果(图6d,e,f)显示，对应于以高矫顽力赤铁矿为主要载磁矿物的剩磁组构，尽管与AMS组构所揭示的弱劈理至强劈理组构的特征有所差异，但无论是最小主轴(Tmin)分布，还是最大主轴(Tmax)分布(图6d)均已显著区别于沉积岩的典型沉积组构(Tarling and Hrouda, 1993).Bootstrap分析(Tauxe et al., 2016)显示其剩磁各向异性椭球体最小主轴(Tmin)似与中间主轴(Tint)共面呈接近平行于层面的带状分布；而最大主轴(Tmax)则已显著偏离层面，且接近垂直于层面分布(图6e)，指示了一种介于强劈理和构造组构(图1a)之间的过渡型构造变形组构.由此可见，该套岩石中作为主要载磁矿物的高矫顽力赤铁矿的赋存状态也已完全不具有沉积岩中碎屑赤铁矿应具有的典型沉积组构特征，指示其赋存方式很可能已经受到了岩石形成时期或形成之后的构造应力场的影响.此时，尽管赤铁矿携带的特征剩磁也可能形成于岩石形成时期，但由于构造应力作用，剩磁方向很可能已显著偏离于当时的地磁场方向(Dallanave and Kirscher, 2020)，因而不能直接用于构造演化及古地理重建等研究.

图6 层面坐标系下拉萨林周盆地设兴组红层的AMS(a,b)和hf-AIR(d,e)椭球体主轴分布图；(c,f)Jelínek (1981) AMS/hf-AIR椭球体形状因子(T)与各向异性度(Pj)分布图(其余同图2)

4 讨论与结论

尽管泰国Nakhon Thai盆地中生代Nam Phong、Phu Kradung和Phra Wihan组三套岩石的AMS组构显示其主体为典型沉积组构(图2)，表明其主体未遭受显著构造作用的影响，可以准确记录岩石形成时期的原生剩磁；但是，部分样品呈现出明显的过渡型构造变形组构特征：晚侏罗世Phu Kradung组样品呈现出铅笔状至弱劈理组构的特征(图3a,b)，而Nam Phong组约四分之三的样品甚至显示出强劈理组构特征(图3d,e).如果这一岩石AMS组构特征反映的是包含铁磁性矿物(如陆相碎屑岩中常见的赤铁矿和磁铁矿)在内的岩石中所有磁性矿物的赋存状态，则由主要载磁矿物(如印支地块Nakhon Thai盆地中生界碎屑岩中的高矫顽力赤铁矿)所携带的特征剩磁，尽管有可能仍然是岩石形成时期获得的原生剩磁，但其方向也必然因构造变形的影响或改造发生了一定偏转，因而不能准确记录特征剩磁获得时的古地球磁场方向(Kligfield et al., 1981, 1983; Dallanave and Kirscher, 2020).然而，我们注意到，Nakhon Thai盆地晚三叠世Nam Phong组采自同一剖面8个采样点(Nt26-33)的砂岩和粉砂岩的岩石磁学特征、特征剩磁解阻温度及特征剩磁的采点平均方向等均未显示出系统差别(贾舒斐等，2022)；唯独AMS组构显示出了接近典型沉积组构和强劈理组构两种显著差别的岩石磁组构特征.而且，Nam Phong组中获得的特征剩磁还具有双极性，且与前人在相邻Khorat盆地同一岩石单元中获得的11个采点特征剩磁平均方向(Yang and Besse, 1993; Yan et al., 2017)具有很好一致性，并在95%置信水平上通过了褶皱检验(贾舒斐等，2022的图9b,c)，表明其很可能代表了岩石形成时期获得的原生剩磁.

考虑到岩石磁化率及其各向异性是岩石中所有磁性矿物的贡献，如果作为碎屑岩主要成分的石英、长石、云母、黏土矿物等抗磁性和顺磁性矿物主导了岩石磁化率，则AMS组构很可能并不能真实地反映与岩石剩磁直接相关的铁磁性矿物的赋存状态.因此，仅仅根据AMS组构判别岩石记录的剩磁是否受到成岩时或成岩后构造应力的作用，显然有失偏颇.为此，我们进一步对Nam Phong组和Phu Kradung组AMS组构显示为过渡型构造组构的样品，进行了高场等温剩磁各向异性(hf-AIR组构 (Bilardello and Kodama, 2009))测试分析.如图4所示，两个组的hf-AIR组构均揭示出了显著区别于AMS组构(图3)的特征.这一结果一方面直接指示样品中碎屑赤铁矿所携带的特征剩磁未遭受同沉积区域构造应力或后期构造应力的影响，完全可以准确记录岩石形成时的古地球磁场方向.由此表明，我们从Nakhon Thai盆地中生界Nam Phong、Phu Kradung中获得的特征剩磁，与Phra Wihan组中分离获得的特征剩磁一样，均未受到构造应力的显著影响而发生明显偏转，可以用于进一步块体构造演化讨论.另一方面，也表明泰国Nakhon Thai盆地中生界碎屑岩的磁化率及其各向异性组构均主要来自于其中体积比占绝对优势的顺磁性及抗磁性磁性矿物的贡献.由此可见，岩石AMS组构，尽管在揭示岩石弱变形历史研究中具有独特优势，但由于其来源复杂，在指示岩石中铁磁性矿物是否遭受了显著构造应力改变方面，具有一定局限性.

上述结论在拉萨地块林周盆地设兴组红层的岩石磁组构对比研究中得到了进一步证实.如图5和图6a,b所示，梁雅伦等(2017)及本文的AMS组构测试结果均揭示出林周盆地设兴组红层记录了一种显著区别于典型沉积组构的弱劈理至强劈理过渡型构造组构，表明该套岩石在成岩时或成岩后受到了显著的近南北向构造挤压力的作用，导致AMS椭球体最大主轴(Kmax)趋近于平行区域褶皱枢纽轴分布，最小主轴(Kmin)趋近于平行层面分布.然而，进一步的hf-AIR组构测试结果(图6d,e)显示，对应于岩石样品的高矫顽力赤铁矿所携带的hf-AIR组构不仅不具有典型沉积组构特征，而且指示了一种介于强劈理和构造组构之间的过渡型构造变形组构.造成这一现象的原因，目前不外乎两种可能：一是设兴组红层在印度与亚洲大陆汇聚和碰撞的近南北向构造应力场作用下，赤铁矿颗粒发生了刚性旋转(Graham, 1949)导致岩石中记录的原生剩磁方向发生了显著偏转，受枢纽近东西向褶皱的控制，褶皱近南北两翼的原生剩磁方向发生了完全不同的偏转，导致其古地磁方向在大约69%展开时获得最大集中(梁雅伦等，2017)，形成了“同褶皱重磁化”的假象(Kodama, 1988; Dallanave and Kirscher, 2020; Zhao et al., 2021)；另一种可能是，对应于梁雅伦等(2017)在镜下观测到的多呈它形充填在石英颗粒空隙中的赤铁矿的复杂结晶和变形历史(如网格状赤铁矿的韧性变形和块状赤铁矿的脆性变形)，原生碎屑赤铁矿所记录的典型沉积组构已被次生赤铁矿的组构所叠加和改造.但无论如何，样品中高矫顽力赤铁矿所携带的特征剩磁已不具备“原生剩磁”的特性，不能直接用于进一步的构造演化和古地理重建等研究.

事实上，沉积岩中AMS组构显示显著过渡型构造组构特征的情形很多，特别是在青藏高原和中亚腹地晚中生代和新生代岩石中非常普遍.如拉萨地块晚白垩世镜柱山组红层(Bian et al., 2020)和日松组红层(Wang et al., 2022)、藏东贡觉盆地古近纪岩石(Li et al., 2020)、塔里木盆地库车坳陷渐新世-中新世岩石(Huang et al., 2006b)、天山北缘新生代岩石(Tang et al., 2012)及柴达木盆地新生代岩石(Yu et al., 2014)等.按照图1对沉积岩磁组构类型的划分模型(Hrouda and Chadima, 2020)，这些过渡型构造变形组构从初始弱变形组构到弱劈理(Weak cleavage)、甚至强劈理组构均有报道；似乎表明其原生沉积组构已经被构造变形组构叠加或取代，从而可以推论岩石中保存的原生剩磁方向也很可能受应力作用发生了一定程度偏转(Dallanave and Kirscher, 2020)，或难以精确记录岩石形成时期的古地球磁场方向.然而，前人研究结果证实，至少AMS组构显示为初始弱变形至铅笔状组构(Pencil structure，图1a)的样品仍然能够记录原生剩磁方向，且可通过倒转检验等剩磁稳定性检验，至少可用于磁极性地层学研究(Huang et al., 2006b; Li et al., 2020)；特别地，这类过渡型构造变形组构还显示出清晰的随地层沉积年龄变化而变化的特点，同一剖面上相对较老岩石相对于年轻岩石记录了更强的构造变形，指示其很可能是岩石形成时期区域构造应力场作用的结果(Huang et al., 2006b; Tang et al., 2012)，因而仍然属于沉积岩形成时期的原生沉积组构.不同的是典型沉积组构是在无显著区域构造应力场、静水或流水或斜坡作用下形成的；而初始弱变形组构等过渡型构造变形组构是在显著区域构造应力场作用下的非典型沉积组构.尽管如此，由于过渡型构造变形组构的最显著特征之一是AMS椭球体最大主轴趋近于垂直于水平挤压应力方向集中分布(图1a)，铁磁性矿物所携带的剩磁方向也有可能受此区域应力场的作用发生显著偏转(Kodama, 1988; Dallanave and Kirscher, 2020).这种情况下，如果没有更进一步证据(如剩磁组构等)证明其主要载磁矿物的赋存状态未遭受这种弱变形构造应力的显著影响，即载磁矿物所携带剩磁方向未受到构造应力的影响而发生显著偏转，则这类在显著区域构造应力场作用下获得的“原生剩磁”是否仍然保持与岩石形成时期的古地球磁场方向严格一致，仍有待于进一步讨论.

综上所述，一方面我们通过岩石AMS组构和hf-AIR组构的测量证实，尽管印支地块Nakhon Thai盆地Nam Phong组绝大多数样品和Phu Kradung组全部样品的AMS组构显示其具有铅笔状至强劈理构造变形组构特征，但本项研究所采三个岩石单元的样品中高矫顽力赤铁矿所携带的特征剩磁很可能均未遭受后期构造应力的显著影响，仍然能够有效地准确记录岩石形成时期的古地球磁场方向.另一方面，通过对印支地块中生代碎屑岩和拉萨地块林周盆地设兴组红层的AMS组构和hf-AIR组构的对比分析，发现AMS组构对剩磁是否遭受了后期构造应力影响的制约仅是一个充分条件；而有且仅有剩磁组构才是判别碎屑沉积岩特征剩磁是否遭受了后期构造应力影响的充分必要条件.也就是说，如果AMS组构显示岩石具有典型沉积组构特征，则其能够准确记录岩石形成时期的古地球磁场方向；反之，则不然.但如果岩石剩磁组构(如以赤铁矿为主要载磁矿物的岩石hf-AIR组构)指示其原始沉积组构已被构造组构显著叠加或取代，则必然说明该岩石中记录的特征剩磁方向已受到后期构造应力的显著影响而发生了显著偏转.尽管由于其剩磁极性没有发生改变仍可用于磁极性地层学研究，但不能直接用于构造演化和古地理重建等块体运动学研究.因此，在开展构造磁学研究中，提供常规磁组构的信息非常必要.