海洋和湖泊沉积物是开展高分辨率古地磁和古环境研究的重要地质材料,准确鉴别其中的磁性矿物来源与组成则是获取古地磁场和古环境信息可靠记录的基础.趋磁细菌是一类能利用地球磁场进行定向游弋的原核微生物,广泛分布于海洋、湖泊、沼泽和河流等水生环境中,能在细胞内合成几十甚至数百个链状排列的、有生物膜包被的磁铁矿或胶黄铁矿纳米晶体,称为磁小体.趋磁细菌死亡后,磁小体随沉积物沉降而被埋藏(化石磁小体),可以记录沉积时期的地磁场方向和强度.近年来，笔者团队从现代沉积环境中趋磁细菌入手，综合岩石磁学、古地磁学和电子显微学，系统地研究了: 趋磁细菌生物矿化过程和机制，实验揭示了部分趋磁细菌磁铁矿的合成及磁小体链组装的动态过程，发现了子弹头形磁小体独特的多阶段晶体生长模式，提出子弹头形纳米磁铁矿及其[001]晶体拉长是可靠化石磁小体判据的观点；磁小体链复杂磁性机制，实验模拟研究了磁小体链的微观磁结构及其磁各向异性和颗粒间静磁相互作用，揭示了磁小体链在自然界可能的坍塌、聚集和排列等成化石过程及其对样品宏观磁性的影响。最近，成功将实验室建立的综合方法，应用到内蒙古达里湖全新世沉积物和北大西洋上更新统沉积物（MD01-2446 钻孔）化石磁小体的识别研究。初步研究发现，达里湖全新世暖期的沉积物中富含化石磁小体，而在MD01-2446 钻孔对应于全新世、深海氧同位素第3阶（MIS3）和第5阶（MIS5）的沉积物中均发现了化石磁小体，为进一步系统研究化石磁小体的赋存状态，开展古地磁与古环境研究奠定了基础。