沉積剩磁是獲取古地磁場(chǎng)信息的主要來源，連續(xù)沉積序列的沉積剩磁記錄可反映地磁場(chǎng)隨時(shí)間變化，如極性倒轉(zhuǎn)過程、地磁漂移事件和相對(duì)古強(qiáng)度變化等信息，也是建立高分辨率地磁極性柱（可用于沉積盆地定年和地層對(duì)比等）的基礎(chǔ)。沉積物中磁性礦物本身及其變化也攜帶了較為豐富的古環(huán)境和古氣候信息。因此，湖泊、海洋和風(fēng)成沉積磁學(xué)研究一直是古地磁學(xué)、巖石磁學(xué)和環(huán)境磁學(xué)的重要內(nèi)容。沉積物中磁性礦物來源及組成則是揭示剩磁獲得機(jī)理和剩磁性質(zhì)的前提。研究發(fā)現(xiàn)，在各種水下沉積物或沉積巖中除含有較多的碎屑來源的磁性礦物，如磁鐵礦、赤鐵礦、磁赤鐵礦或膠黃鐵礦之外，由趨磁細(xì)菌產(chǎn)生的大量的、單疇磁鐵礦或膠黃鐵礦顆粒（化石磁小體），可被穩(wěn)定保存并成為原生沉積剩磁的載體。解析沉積物中細(xì)菌成因磁性礦物攜帶的地磁和古環(huán)境信息，為古地磁學(xué)和環(huán)境磁學(xué)研究提供了新思路。

　　地質(zhì)地球所地球深部結(jié)構(gòu)與過程研究室古地磁與年代學(xué)實(shí)驗(yàn)室、中-法生物礦化與納米結(jié)構(gòu)聯(lián)合實(shí)驗(yàn)室Greig Paterson副研究員等人，通過改變外磁場(chǎng)條件和趨磁細(xì)菌濃度等一系列沉降實(shí)驗(yàn)，測(cè)定了磁小體（鏈）記錄剩磁的方向和強(qiáng)度值，詳細(xì)評(píng)估了磁小體（鏈）記錄磁場(chǎng)變化的可靠性（圖1）。他們的實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：（1）外加磁場(chǎng)強(qiáng)度0-120μT（現(xiàn)今地磁場(chǎng)約為50μT）范圍內(nèi)，趨磁細(xì)菌AMB－1細(xì)胞樣品所獲得的天然剩磁的磁偏角與外磁場(chǎng)方向吻合，其大小也與外磁場(chǎng)強(qiáng)度呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系；樣品相對(duì)古強(qiáng)度的估計(jì)值基本與期望強(qiáng)度值相符合（圖2）；（2）樣品的非磁滯剩磁與飽和等溫剩磁隨細(xì)菌濃度變化與天然剩磁不同，較理論期望值略低，推測(cè)受到緊密堆積細(xì)胞及細(xì)胞內(nèi)亞鏈靜磁相互作用的影響（圖3）；（3）一階反轉(zhuǎn)曲線對(duì)這類樣品的靜磁相互作用的靈敏度較基于剩磁方法（非磁滯剩磁比）要低。這些認(rèn)識(shí)為進(jìn)一步挖掘古沉積物中化石磁小體攜帶地磁場(chǎng)信息提供了重要依據(jù)。

　　該項(xiàng)研究成果近期發(fā)表在國際知名的地學(xué)期刊Earth and Planetary Science Letters（Paterson et al. The fidelity of paleomagnetic records carried by magnetosome chains. Earth and Planetary Science Letters, 2013, 383: 82–91. doi: 10.1016/j.epsl.2013.09.031）。