重磁化（Remagnetization）是岩石普遍存在的地质现象，揭示其机制和相关地质过程是长期存在的难题之一。由于岩石在形成后的漫长地质历史中可能经历多次热液活动或流体交代和构造变形，不同磁性矿物在微米尺度上常常交错叠加，导致古地磁记录被“重写”。传统的磁学测试方法无法在显微尺度上区分不同磁性组分的贡献，因而很难准确识别各阶段磁化事件。
中国科学院南京地质古生物研究所副研究员张勇与帝国理工学院、牛津大学和南京大学研究人员合作，将量子金刚石显微镜（Quantum Diamond Microscope，简称 QDM）技术成功应用于地质样品的化学重磁化过程的定量研究，为解析复杂重磁化历史和地质过程提供了一种全新的高分辨率技术路径。该成果发布于地球物理研究期刊《固体地球》（JGR-Solid Earth）。
研究团队利用量子金刚石显微镜技术（一种基于量子探测原理的高灵敏度显微成像仪器，能够直接观测样品表面微米尺度的磁场分布），对具有不同整体磁性特征的代表性样品进行了显微磁化成像。结果发现，样品中存在多期次、空间分布不同的磁化事件，这些磁化事件分别与早期洋壳形成阶段和后期构造流体活动有关。通过对比不同区域的磁场特征与同位素数据，研究揭示了岩石在演化过程中经历的多阶段重磁化历史。
这项研究标志着该技术首次被成功引入化学重磁化研究领域。量子金刚石显微镜在微米尺度上分辨磁化源，为复杂样品的磁学解耦提供了可能，突破传统观测分辨率限制。此次研究明确识别出样品在不同地质阶段形成的磁化组分，厘清重磁化的时空演化过程，揭示多阶段磁化记录。同时也为今后在沉积岩、热液蚀变带及构造流体活动相关重磁化的研究提供了新工具和新思路，在沉积岩重磁化和古地理重建等方向具有广泛的应用前景。
论文相关信息：Liang Qi*,Adrian R. Muxworthy,Evelyn B. Baker,Xiaobin Cao,Simon Allerton,James F. J. Bryson,Yong Zhang*. Quantifying Serpentinization-Driven Remagnetization From Ridge Axis to Subduction Zone Using Quantum Diamond Microscopy. Journal of Geophysical Research: Solid Earth,130,e2025JB031606. https://doi.org/10.1029/2025JB031606.
图中显示三个典型区域的NRM分布，以及在不同退磁场强（0–60 mT）下磁信号的变化过程。红、蓝色分别代表磁场方向相反的磁性区。绿色线条圈出正极性磁场的主要分布特征。右下图为五个代表性区域的退磁曲线（QDM观测结果与整体样品对比），揭示了不同微区磁性组分的退磁特征差异。这一结果表明，QDM技术能够精确识别样品内部不同来源的磁化信号，为解析多阶段重磁化过程提供了关键证据。
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