黄土高原西部典型古土壤与黄土的磁学特征及其古气候意义

探讨并详细对比了位于黄土高原西部的九州台黄土剖面的黑垆土和马兰黄土上部土层的磁学性质,初步探索了黄土高原西部黄土的磁学性质与成壤作用和气候变化间的内在关系.结果指示晚更新世以来黄土高原西部地区黄土风尘沉积物的磁性矿物质量分数总体较低,以磁铁矿为主,同时含有磁赤铁矿、赤铁矿和少量针铁矿;磁晶粒度特征介于单畴与多畴.不同土层的磁学特性存在明显差别:黑垆土中磁铁矿和赤铁矿质量分数高,磁晶粒度相对更细,高矫顽力矿物含量少;马兰黄土上部中磁铁矿和赤铁矿质量分数少,针铁矿质量分数相对较高,磁晶粒度性质更接近于多畴,高矫顽力矿物含量多;过渡层磁晶粒度性质介于上述两段之间,总体磁学性质更接近于马兰黄土的.     

兰州地区晚新生代沉积的岩石磁学记录及其古环境意义

位于黄土高原和西北干旱区过渡带的兰州地区,在晚新生代发育了一套风成红黏土和冲积—河湖相沉积.这套地层详细的岩石磁学研究结果表明,磁化率等一些磁学参数在细节上可能反映成壤作用强弱,但在大的趋势上大致反映干旱化,在长尺度研究中可作为干旱化的指标.S-300mT等另一些磁学参数主要反映赤铁矿质量分数,与红度值明显相关,因此同红度一样可作为温度的指标.底部冲积一河湖相沉积中黏土的主要载磁矿物是磁铁矿和赤铁矿;中下部红黏土沉积的主要载磁矿物是磁赤铁矿和赤铁矿,可能含针铁矿;中上部红黏土主要的载磁矿物是磁赤铁矿、磁铁矿和赤铁矿,可能含针铁矿.利用岩石磁学恢复的古环境表明,兰州地区在8.35～7.2 Ma是一个较为温暖的以冲洪积和河湖相为主的沉积环境;7.2～3.5 Ma主要为干陆地环境,同主体黄土高原一样接受粉尘沉积;6.3 Ma风尘沉积在沉积物中开始占主导地位;5.2 Ma兰州及其周边地区发生了急剧干旱化,可能伴随着快速降温;3.5 Ma开始的青藏高原运动A幕使兰州盆地瓦解,并于1.4 Ma开始接受黄土沉积,成为了黄土高原的西缘部分.     

四川成都地区第四纪红土磁学特征及其环境意义

选择了关注较少,第四纪红土分布最西界——四川成都平原中的一个第四纪红土剖面作为研究对象,通过系统的环境磁学分析,结合色度和常量地球化学元素指标,探讨磁学参数的环境指示意义,探寻适用的气候代用指标.结果表明：(1)成都地区第四纪红土剖面经历了细粒亚铁磁性矿物转化分解、剖面整体呈低磁性、磁性矿物主要为反铁磁性矿物、磁性颗粒以假单畴(PSD)和多畴(MD)的粗颗粒为主.(2)剖面弱网纹层成土强度较弱、亚铁磁性矿物含量较高、磁性较强、磁性矿物粒径较细;典型网纹层成土强度较高、磁性较弱、磁性颗粒较粗.(3)剖面土壤发育序列的CIA、磁学特征的变化指示了当地气候趋于冷干,且不及同时期的长江中下游地区暖湿.(4)反映剖面反铁磁性矿物的赤铁矿、针铁矿信息的色度参数与CIA对应良好,可以作为南方地区古气候变化研究的代用指标.     

中亚塔吉克斯坦南部黄土剖面上下部地层磁化率明显差异原因浅析

中亚塔吉克斯坦南部的黄土序列与中国黄土高原相似, 呈现黄土?古土壤交替的特征, 前人研究发现塔吉克斯坦黄土序列中以PC3为界的下部黄土与古土壤单元磁化率明显低于上部地层, 目前对这一现象尚无合理的古气候解释。本文对中亚塔吉克斯坦南部Darai Kalon黄土剖面的典型样品进行系统的矿物磁学研究以及漫反射光谱测量, 结果表明, 从黄土序列的下部到上部, 亚铁磁性矿物的总量以及超顺磁与单畴磁性颗粒的含量均呈增长的趋势, 与此同时, 硬磁性组份(如赤铁矿或针铁矿)的含量逐渐减少, 这可能指示成壤作用强度随时间增强。赤铁矿的适宜生长条件为高温干燥环境, 因此黄土序列下部的较高赤铁矿含量可能支持气候逐渐变湿的推论, 即下部地层沉积时期气候偏干, 成壤作用较弱, 古土壤中含较少的亚铁磁性矿物, 超顺磁与单畴磁性矿物颗粒较少, 故下部地层的磁化率较低。然而, 光谱测量数据显示, 下部地层针铁矿含量高于上部地层, 由于针铁矿的适宜生长条件为湿润环境, 其含量向上逐渐降低的趋势当指示气候逐渐变干。因此, PC3以下地层的较低磁化率也可能是过于湿润的环境溶解超顺磁和单畴磁性矿物颗粒造成的。尽管高场(达2 T)等温剩磁结果显示上部地层中以赤铁矿为主的硬磁性矿物含量较少, 但上部地层红度(a*)与赤铁矿含量之间较弱的相关性指示基体效应可能对光谱测量结果产生强烈的影响, 导致对赤铁矿光谱数据的解释存在很大的不确定性。针铁矿含量与磁化率的良好负相关性的确指示从下至上气候变干的趋势, 这一趋势与该地区前人的孢粉学和地球化学研究结果一致。以上研究结果表明, 对于中亚塔吉克斯坦南部黄土?古土壤序列的磁化率乃至矿物磁学数据的古气候解释非常复杂, 在中亚黄土研究中应用基于中国黄土磁学研究的模式需要谨慎, 有必要结合多指标进行综合分析。     

西菲律宾海沉积物的岩石磁学性质及其古环境意义

对位于西菲律宾海黑潮源区的Ph05重力柱样沉积物进行了详细的岩石磁学测量,包括磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁,以及典型样品的磁化强度随温度变化特征和磁滞参数等.结果表明主要载磁矿物为低矫顽力的磁铁矿,含有少量高矫顽力磁性矿物.磁性矿物的含量变化不大,磁性颗粒以准单畴为主.磁性矿物主要为碎屑成因而非生物成因,磁性矿物的粒度敏感地记录了近250 ka来的气候变化并表现出冰期-间冰期旋回,即在冰期时磁性矿物的粒度变粗,而在间冰期磁性矿物的粒度变细.XARM/X参数与氧同位素曲线及温跃层深度等的变化具有对应性,这种对应性表明磁性矿物粒度参数可以反映上部水体的变化,从而为反演黑潮演化提供了新的手段.     

城市降尘磁性特征对比及其环境意义

城市降尘中亚铁磁性矿物的浓度较高,且以MD颗粒的磁铁矿为主,反铁磁性矿物和顺磁性矿物浓度低.花岗岩中亚铁磁性矿物(MD颗粒的磁铁矿)和反铁磁性矿物的浓度高,顺磁性颗粒浓度低.黄土中磁性矿物包括磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿,且浓度低,顺磁性矿物浓度相对较高.古土壤中磁性矿物浓度稍高于黄土样品,晶体粒径细,SP颗粒含量高.研究表明城市降尘具有独特的磁学特征,环境磁学可以通过磁性矿物浓度、种类以及磁晶粒度定性和半定量地指示城市降尘污染.     

兰州西津黄土-古土壤序列中黏土矿物特征

采用扫描电镜和X射线衍射实验方法,分析兰州西津黄土层和古土壤层中的黏土矿物质量分数,计算其化学风化指数和结晶度,结合粒度和磁化率指标探讨黏土矿物质量分数比值的古环境意义.研究表明:黄土-古土壤序列的黏土矿物组合类型比较单一,黄土层中主要有伊利石、绿泥石和高岭石;古土壤层中主要为伊利石、绿泥石、高岭石、蒙脱石和伊/蒙混层矿物.西津钻孔中的黏土矿物对化学和物理风化较为敏感,古土壤发育时的水解程度强于黄土.与西津黄土的磁化率和粒度指标一样,黏土矿物质量分数比值在黄土和古土壤层中的差异能进行古环境重建.     

黄土-古土壤磁化率影响因素论述

黄土-古土壤磁化率作为气候代用指标已得到了广泛的应用。目前已开始利用不同方法建立磁化率气候转化函数,重建古降水量和古温度。但古土壤磁化率增强的成因机制一直在争论中,而影响磁化率变化的因素很多,要对磁信息进行准确的提取,须深入了解这些影响因子。     

西菲律宾海沉积物的岩石磁学性质及其古环境意义

对位于西菲律宾海黑潮源区的Ph05重力柱样沉积物进行了详细的岩石磁学测量,包括磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁,以及典型样品的磁化强度随温度变化特征和磁滞参数等．结果表明主要载磁矿物为低矫顽力的磁铁矿,含有少量高矫顽力磁性矿物．磁性矿物的含量变化不大,磁性颗粒以准单畴为主．磁性矿物主要为碎屑成因而非生物成囚,磁性矿物的粒度敏感地记录了近250ka来的气候变化并表现出冰期一间冰期旋回,即在冰期时磁性矿物的粒度变粗,而在间冰期磁性矿物的粒度变细．XARM／x参数与氧同位素曲线及温跃层深度等的变化具有对应性,这种对应性表明磁性矿物粒度参数可以反映上部水体的变化,从而为反演黑潮演化提供了新的手段,     

西藏申扎地区晚古生代地层岩石磁学研究

目的研究西藏申扎地区晚古生代地层载磁矿物特征,为构造磁学等提供依据。方法运用饱和等温剩磁(SIRM),三轴等温剩磁(SIRM)热退磁,磁化率-温度(χ-T)曲线和NRM热退磁实验等方法进行综合分析。结果中—上二叠统样品中含较多针铁矿、赤铁矿;下二叠统和石炭系样品中以磁铁矿为主;泥盆系样品中富集铁硫化物。结论该套沉积地层中具有不同磁学特征的磁性矿物共生组合,可能导致岩石剩磁获得过程相对复杂;剖面上磁性矿物组合的变化,蕴含着沉积环境演化的信息。     

靖远黄土-古土壤色度变化特征分析及古气候意义

对黄土高原西北缘厚层黄土剖面色度指标研究后发现,在磁化率指标不能很好地记录气候变化及土壤发育的情况下,色度指标的引入能够很好地弥补这一古气候重建上的缺陷.在靖远地区,红度a*主要受土壤中赤铁矿质量分数变化的影响,随赤铁矿的增加而增大,同磁化率联合使用可以反映土壤发育程度,较好地解释气候的变化过程.黄度b*受到针铁矿质量分数的影响,此外还可能受到黄铁矿、沼铁矿,褐铁矿等铁矿物的影响,在一定程度上可以反映降水量的变化情况.与a*一同分析,可以反映土壤发育时期的水热条件.亮度L*主要受土壤中w(TOC),w(CaCO3)变化的影响,随w(TOC)的增加而减小,而随w(CaCO3)的增加而增大.此外在CIELAB颜色系统中a*的增大会显著地使L*变小,L*主要反映了土壤发育时期的降水状况以及植被发育程度.在靖远地区,只有综合考虑色度、磁化率、粒度、w(CaCO3),w(TOC)才能够合理、可靠地重建气候变化的过程.     

嘉陵江三大水系边滩沉积物磁性特征及其物源指示意义

通过2009年夏季采集的嘉陵江三大水系边滩沉积物样品的磁性测量,结合粒度分析,探讨了三江沉积物磁学特征的差异.结果表明,三大水系沉积物中磁性矿物除磁铁矿外,还含有丰富的赤铁矿,反映了四川盆地中生代紫色砂页岩作为嘉陵江水系泥沙来源的特点.嘉陵江干流由于上游黄土的输入,其磁铁矿对样品磁性特征的贡献最为显著.磁性参数x,SI...     

南方地区土壤重金属污染的磁响应特征 ——以金华地区为例

为了明确在运用环境磁学方法进行重金属污染评价时其所适用的土壤类型和磁学参数,对金华地区农田表层土壤进行了系统的环境磁学调查,分析南方地区土壤重金属污染的磁响应特征.结果表明:1)盆地内污染土壤的磁性突出表现为高磁化率值、高硬剩磁值及低的非磁滞剩磁磁化率与磁化率比值,与我国北方重污染土壤的磁性特征基本一致;2)水稻土表现...     

磁种磁团聚强化淀粉对微细粒赤铁矿的抑制

针对赤铁矿反浮选过程中，淀粉对微细粒赤铁矿抑制作用较差的问题，通过浮选试验、EDLVO理论计算、粒度分布和SEM分析，研究了利用磁种磁团聚强化淀粉对微细粒赤铁矿的抑制作用.结果表明，随着赤铁矿的粒度降低，淀粉对赤铁矿的抑制作用变差.添加磁铁矿可强化淀粉对微细粒赤铁矿的抑制作用，随着磁铁矿粒度的增加，强化抑制作用越明显.不同粒级的磁铁矿与微细粒赤铁矿间均存在引力作用，可使磁铁矿与赤铁矿发生磁团聚，且磁铁矿粒度越大，引力作用越强.磁团聚作用增加了微细粒赤铁矿的表观粒度，从而强化了淀粉对微细粒赤铁矿的抑制作用.     

滇池东部第四系浅层湖滨相沉积物磁学特征及其环境意义

为了探究昆明盆地第四纪以来的总体气候特征及滇池湖泊的演化规律。本文综合环境磁学、TOC、pH等指标,对滇池东岸DC1钻孔岩芯沉积物进行了系统研究,测试了包括质量磁化率（χ）、非磁滞剩磁（ARM）、饱和等温剩磁（SIRM）、低频磁化率（χlf）、高频磁化率（χhf）、软剩磁（IRM-300mT）、pH值及总有机碳（TOC）。结果显示：DC1沉积物磁性特征由亚铁磁性矿物主导,反铁磁性的赤铁矿在0.3-3.6 m与14.7-15.6 m两个区段含量相对较高,结合赤铁矿的形成环境,反映了这两个区段对应的沉积环境为湖退时期;另外,结合TOC与磁化率在不同深度上的关系,表明TOC的高值与细颗粒的磁性矿物溶解有关。结合TOC在各区段的含量特征表明整个21 m沉积过程所对应的气候类型以温暖气候为主。     

磁性参数的环境指示意义

介绍了岩石磁学研究中常用的能够指示环境变迁和气候变化的几种磁性参数及其组合。研究表明：磁化率是气候变化的代用指标之一，其值的高低反映气候的暖冷和沉积颗粒的细粗，用参数HSIRM，Bcr,HSIRM/k可以识别磁性矿物类型，较多磁铁矿的存在指示暖湿的沉积环境，反映沉积物颗粒细；而较多赤铁矿的存在则指示干冷的沉积环境，反映沉积物颗粒粗。HARM，Ber,HSIRM/k，S比(HSIRM-100mT/HSIRM)在环境监测中有重要的意义。     

中国风尘沉积环境磁学研究现状

中国黄土-古土壤-红黏土序列完整记录了7.5 Ma以来东亚季风演化历史。黄土-古土壤的低频磁化率已成为东亚夏季风演化的代用指标之一,并得到广泛的应用和全球对比。虽然古土壤磁化率增强的成土观点已得到广泛认可,但磁化率与成壤强度的相关性还不是十分清楚,磁化率应用方面仍存在问题。磁化率与成壤强度、生物化学作用和古气候关系尚在研究中。     

徐州城市表层土壤的磁学特征

城市表层土壤由于受到人为活动的强烈影响而表现出与自然土壤不同的磁学特征.徐州城市表层土壤的环境磁学研究表明,表层土壤的磁学特征主要是由人为产生的多畴/单畴的亚铁磁性矿物主导;同时含有一定数量不完整的反铁磁性矿物的贡献.提取典型土壤样品中磁性矿物的SEM/EDX分析结果表明：人为产生的磁性矿物一般呈球形且粒径较大.柱状样品的磁学特征显示,人为输入的磁性矿物主要集中在表层0～30 cm范围,因此,0～30 cm表层土壤的磁学性质可以指示外源输入磁性矿物的压力强度.     

兰州九洲台黄土剖面古地磁研究

兰州黄土剖面厚约335m。含有28层淡红褐色古土壤,该剖面共采集古地磁样品约10块。进行了岩石磁学和古土壤学方面的研究。结果表明:该剖面所含磁性矿物主要为磁铁矿,并含极少量赤铁矿、钛铁矿。天然剩磁强度平均为5×10~(-5)emμ/cm~3,磁化率为60-20×10~(-6)emμ/oc、B/M界限位于L_8中,哈拉米洛(J)亚带位于S_(10)至S_(11),在B/M界限与J亚带之间有一正极性地层段,为松山负极性时最末期的一次正极性倒转,兰州黄土最早形成于14×10~5年。     

塬堡黄土剖面15万年以来磁化率气候记录及黄土磁化率时空特征

将塬堡剖面１５万年以来的黄土磁化率气候记录与其它气候记录信息如孢粉、有机质含量、粒度、ＣａＣＯ３含量进行了对比，其结果十分吻合．文章还运用吕厚远的黄土磁化率关于降水、温度的回归方程，推算塬堡地区的古温度、古降水，其结果也较为理想．但是，黄土磁化率随地区而异，还随埋藏深度发生变化，因而利用黄土磁化率定量地恢复古环境还需进一步深入研究