磁性地層學(xué)（magnetostratigraphy）是地層學(xué)的一個(gè)分支學(xué)科，是古地磁學(xué)在地層學(xué)中的具體應(yīng)用。通過(guò)巖石天然剩余磁性的測(cè)定，求出地磁場(chǎng)的極性變化來(lái)研究地層。與現(xiàn)在地磁場(chǎng)方向一致的極性為正向，方向相反的為反向，在整個(gè)地史中把正向和反向按先后順序排列起來(lái)，即成地磁極性年表。從第四紀(jì)前推到新近紀(jì)后期（最近450萬(wàn)年間）的地磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn)表，按順序已劃出4個(gè)極性時(shí)：布容正向極性時(shí)、松山反向極性時(shí)、高斯正向極性時(shí)、吉爾伯特反向極性時(shí)。
簡(jiǎn)介
依據(jù)古地磁學(xué)的理論和方法，進(jìn)行地層學(xué)研究的學(xué)科，地層學(xué)的一個(gè)分支。也有人稱(chēng)為古地磁地層學(xué)。
物理基礎(chǔ)
從地磁場(chǎng)起源的自激發(fā)電機(jī)理論推知，
地核中流動(dòng)著的電流逆向時(shí)，就會(huì)導(dǎo)致地磁場(chǎng)極性發(fā)生倒轉(zhuǎn)。當(dāng)地球表面上一點(diǎn)磁場(chǎng)方向指向北時(shí)，則極行是正向的，磁針在北半球指向下，在南半球指向上；如果極性是負(fù)向的，則地球表面上一點(diǎn)的磁場(chǎng)方向指向南，其磁傾角的正負(fù)符號(hào)與前恰好相反。巖石中保留的原生剩余磁性方向，就是巖石形成時(shí)期地磁場(chǎng)方向。
測(cè)得的結(jié)果表明：在過(guò)去漫長(zhǎng)的地質(zhì)時(shí)期中，地磁場(chǎng)極性倒轉(zhuǎn)出現(xiàn)過(guò)多次；極性倒轉(zhuǎn)的發(fā)生，具有同時(shí)性和全球性的特征。因此，可根據(jù)地層剖面中巖石剩余磁性的極性變化，對(duì)地層進(jìn)行劃分與對(duì)比，并獲得古地磁極位置、古緯度等信息，以探討地層形成的地理位置。
地磁極性年代表
它是磁性地層學(xué)研究的中心內(nèi)容，又是進(jìn)行磁性地層工作的標(biāo)尺之一。1963年，A.V.考克斯首先把鉀－同位素年齡測(cè)定法引入古地磁學(xué)研究中。1969年，他又綜合編制出距今450萬(wàn)年以來(lái)的地磁場(chǎng)極性倒轉(zhuǎn)序列（圖1）。當(dāng)時(shí)，人們把數(shù)量級(jí)106年的極性時(shí)間稱(chēng)為期，以過(guò)去曾經(jīng)對(duì)地磁學(xué)研究有過(guò)貢獻(xiàn)的學(xué)者名字來(lái)命名，如布容正向極性期、松山反向極性期、高斯正向極性期和吉伯反向極性期。在期之內(nèi)，還有一些數(shù)量級(jí)可達(dá)到1～10萬(wàn)年、且與該期持相反極性的時(shí)間稱(chēng)為事件，它是以最早發(fā)現(xiàn)這種極性的巖石地點(diǎn)來(lái)命名的，例如松山反向極性期中的奧都威正向極性事件和留尼昂正向極性事件等。國(guó)際地層委員會(huì)為了推動(dòng)磁性地層學(xué)的發(fā)展和確立磁性地層極性單位的術(shù)語(yǔ)，于1972年成立了地磁極性年代表分委員會(huì)，該分委員會(huì)第一次會(huì)議上正式地認(rèn)可了上述地磁極性年代表。1979年,E.A.曼基南等根據(jù)新的鉀-氬衰變常數(shù)校準(zhǔn)值，對(duì)這個(gè)極性年代表作了修正，很快地被各國(guó)學(xué)者公認(rèn)和運(yùn)用。此外，由于期和事件之類(lèi)術(shù)語(yǔ)存在一些弊病，現(xiàn)今的《國(guó)際地層指南》(1979)中將它們廢棄，并建議把期 (epoch)改用時(shí)(chron)、事件(event)改用亞時(shí)(subchron)。迄今，地質(zhì)時(shí)期地磁極性年代表還只有從全新世延續(xù)到中侏羅世卡洛期。至于編制整個(gè)顯生宙和前寒武紀(jì)的地磁極性年代表，仍缺少必需的資料。
磁性地層的極性單位
確立磁性地層極性單位，是磁性地層工作的基本內(nèi)容。磁性地層極性單位的基本術(shù)語(yǔ)，是磁性地層極性帶，其頂與底均以極性倒轉(zhuǎn)面或極性倒轉(zhuǎn)帶為界線。通常，磁性地層極性單位有3種基本型式：①具有整體單一的極性方向的地層；②具有正向與負(fù)向交替變化的地層；③主要是正向或負(fù)向，其間又具有次一級(jí)的相反極性的地層。依照它們?cè)诘貙悠拭嬷械姆秶椭匾裕判缘貙訕O性單位可以分成不同的級(jí)別，如極性微帶，極性亞帶、極性帶、極性超帶和極性巨帶等（見(jiàn)表）。
根據(jù)《國(guó)際地層指南》要求，確立一套極性單位必須提供如下的資料：①提議的名稱(chēng)及其定義；②極性單位的種類(lèi)和級(jí)別；③歷史背景；④層型及其他參考標(biāo)準(zhǔn)；⑤極性單位在典型地點(diǎn)的描述與分布范圍;⑥區(qū)域概貌;⑦與其他一些單位對(duì)比；⑧地質(zhì)年齡；⑨根據(jù)鉆孔資料所要確立的極性單位特征；⑩必要的參考文獻(xiàn)。
地質(zhì)時(shí)期中已公認(rèn)的極性超時(shí)（或超帶），按其時(shí)間由晚到早的順序共有：KTQ－M，白堊紀(jì)第三紀(jì)－第四紀(jì)混合極性超時(shí)（或超帶）；K-N,白堊紀(jì)正向極性超時(shí)（或超帶）；JK-M,侏羅紀(jì)白堊紀(jì)混合極性超時(shí)（或超帶）；PTr-M二疊紀(jì)三疊紀(jì)混合極性超時(shí)（或超帶）；CP-R,石炭紀(jì)二疊紀(jì)負(fù)向極性超時(shí)（或超帶）；C-M,石炭紀(jì)混合極性超時(shí)（或超帶）（圖2）。
參考書(shū)目
W.B.哈蘭德等著，袁相國(guó)、姬再良、劉椿譯：《地質(zhì)年代表》,地質(zhì)出版社，北京，1987。
(W.B.Harland etal.，A Geologic 時(shí)間 Scale，Cambridge University Press,Cambridge,1982.)
A.V.Cox,Geomagnetic Reversals，Science，No.163，1969.
參考資料 >