古地磁，又稱自然剩磁，是指人類史前（地質(zhì)年代）和史期的地磁場(chǎng)。各地質(zhì)時(shí)代的巖石常有一定的磁性，指示其生成時(shí)期的磁極方向。古地磁一般分為兩種，即熱剩磁和沉積剩磁。

古地磁場(chǎng)的研究以巖石磁性的測(cè)量為基礎(chǔ)。

古地磁學(xué)通過測(cè)量天然材料中磁性礦物記錄的自然剩余磁化 （NRM） 來研究地質(zhì)時(shí)間中地磁場(chǎng)的變化。地質(zhì)材料的 NRM 通常由多個(gè)組分組成。因此，定義穩(wěn)定特征余量磁化 （ChRM），需要使用順序退磁技術(shù)（熱質(zhì)退磁或交變退磁等）去除二次剩余磁化，而熱退磁爐是廣泛使用的古地磁設(shè)備。

一、熱退磁爐

理想的熱退磁器應(yīng)在熱處理期間保持樣品室中的“零”磁場(chǎng)。然而，磁場(chǎng)噪聲，包括結(jié)構(gòu)材料的殘余磁場(chǎng)和加熱元件中的交流電（AC）引起的感應(yīng)磁場(chǎng)，這可能會(huì)影響古地磁結(jié)果，尤其是對(duì)于磁性較弱的樣品。

在此前提下，冠德科技的科研團(tuán)隊(duì)借鑒最新的科研成果，在中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所副研究員秦華峰等人已發(fā)表《An ultra-low magnetic field thermal demagnetizer for high-precision paleomagnetism》文章的相關(guān)技術(shù)基礎(chǔ)上，經(jīng)過改進(jìn)優(yōu)化，研發(fā)了一款操作方便快捷，質(zhì)量可靠的TD-PGL-100型高精度熱退磁爐，仿真和實(shí)際測(cè)量表明，使用新技術(shù)可以大大降低加熱電流磁場(chǎng)。熱退磁實(shí)驗(yàn)表明，即使對(duì)于弱磁性樣品，新型退磁器也可以產(chǎn)生低噪聲結(jié)果。

因容量大、低干擾磁場(chǎng)、溫度特性優(yōu)良等特點(diǎn)，TD-PGL-100型高精度熱退磁爐已出口至俄羅斯、德國等國家，在古地磁學(xué)研究方面發(fā)揮著重要的作用。

無感爐絲燒制方式

技術(shù)參數(shù)：

二、應(yīng)用示例

中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所博士研究生袁杰等（2020）利用TD- PGL -100型高精度熱退磁爐研究了桑丹林剖面紅色層的古地磁行為。所得結(jié)果可與傳統(tǒng)的熱退磁爐對(duì)同一剖面發(fā)表的古地磁結(jié)果進(jìn)行合理比較。顯然，使用TD- PGL -100的數(shù)據(jù)（圖a）可以確定高溫組分（650-680℃）的古地磁定向數(shù)據(jù)，而使用傳統(tǒng)熱退磁爐在620-660℃進(jìn)行熱退磁后，一些殘余方向變得不穩(wěn)定（圖b）。

圖a

江長興縣煤山剖面包括了二疊紀(jì)-三疊紀(jì)界線（PTB）和長興階-吳家坪階界線兩個(gè)“金釘子”（ GSSP）（圖a），并完整記錄了晚二疊世海相生物滅絕過程。在朱日祥、潘永信等院士的帶領(lǐng)下，章敏等（2021）利用TD-PGL-100型高精度熱退磁爐等最新儀器，對(duì)采集到的古地磁樣品進(jìn)行了剩磁測(cè)量工作，并建立了煤山剖面可靠的磁極性序列（圖b），為晚二疊世長興階-印度階海相地層和陸相地層對(duì)比提供新的對(duì)比依據(jù)，并為該時(shí)期地磁極性年表提供了重要參考。

紅層沉積形成了紅層地貌，也就是我國常說的丹霞，同時(shí)也代表了一種特殊的氧化氣候，在我國，紅層沉積主要分布于秦嶺—淮河以南、青藏高原以東的廣大區(qū)域（圖a）。賦予其紅色的染色礦物通常為磁赤鐵礦、赤鐵礦等，并攜帶化學(xué)剩磁（CRM）。沉積紅層中CRM的獲取，不僅對(duì)評(píng)估主要CRM的穩(wěn)定性至關(guān)重要，而且對(duì)評(píng)估成巖作用對(duì)古地磁記錄的影響也至關(guān)重要。

為了準(zhǔn)確解譯大梅剖面記錄的原生碎屑剩磁，中國地震局地質(zhì)研究所研究院劉彩彩等（2022）采用TD-PGL-100熱退磁爐對(duì)大梅剖面的平行樣品重新進(jìn)行了熱退磁實(shí)驗(yàn)，該退磁爐獨(dú)特的線圈結(jié)構(gòu)可以極大地降低爐內(nèi)的殘留場(chǎng)。依據(jù)所獲得的高溫分量建立的磁極性地層與大梅剖面中上部出露的玻璃隕石的40Ar/39Ar年齡相符（圖b）。大梅剖面微弱的原生碎屑剩磁被成功解譯了出來。

此外，該熱退磁爐應(yīng)用還支持了其他系列研究成果，發(fā)表在EPSL、JGR、Tectonics、QSR等期刊上：

1. Qin H , Zhao X , Liu S , et al. An ultra-low magnetic field thermal demagnetizer for high-precision paleomagnetism. Earth, Planets and Space, 2020, 72, 170.

2. Yuan J , Yang Z , Deng C , et al.Rapid drift of the Tethyan Himalaya terrane before two-stage India-Asia collision. National Science Review, 2021, 8, nwaa173, DOI:10.1093/nsr/nwaa173.

3. Zhang M , Qin H F , He K , et al. Magnetostratigraphy across the end-Permian mass extinction event from the Meishan sections, southeastern China[J]. Geology, 2021(11):49. DOI: 10.1130/G49072.1.

4. Liu, C , Qin H F , Eric C, et al., 2022. Importance of Hematite Self-Reversal in Al-Rich Soils Magnetostratigraphy: Revisiting the Damei Red Soil Sequence in the Bose Basin, Southern China. Journal of Geophysical Research: Solid Earth, 127(4), e2021JB023165. DOI: 10.1029/2021JB023165