新疆博乐黄土岩石磁学特征及环境意义

对位于亚洲内陆干旱区的新疆博乐黄土进行了系统的岩石磁学和粒度测量.结果表明:博乐黄土中的主要载磁矿物为磁铁矿、磁赤铁矿,含有少量针铁矿和赤铁矿.亚铁磁性矿物主要以多畴、假单畴颗粒为主,反映了这一地区极弱的成土作用.磁化率与粒度呈现良好正相关关系,与黄土高原的情况相反,说明干旱地区的黄土磁学性质主要受原生磁性矿物控制,磁化率可作为搬运风力和源区变化的代用指标.黄土磁化率在不同地区具有不同的环境意义,在将之作为古气候代用指标时需要非常谨慎.     

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.     

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.     

林地和旱地磁性特征对比研究

以驻马店泌阳县农业区的旱地和林地土壤剖面为研究对象,采用环境磁学方法对其进行系统的磁性特征分析.结果表明:(1)旱地和林地主要载磁矿物为低矫顽力亚铁磁性矿物,同时含少量高矫顽力磁性矿物.(2)旱地和林地磁畴大小接近,处于0.2～1.0 μm之间.(3)退耕还林之后的林地在自然状态发育时间约20 a,但是其磁性特征未发生...     

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。     

网纹化对皖南红土特征剩磁的影响

皖南的红土是形成于亚热带的风尘沉积,建立红土的年代框架主要依据磁性地层,但红土磁性地层的可靠性却存在争议.为查明风化作用对古地磁特征剩磁的影响,我们选择了安徽宣城官塘的红土剖面进行了高分辨率的磁性地层研究.结果显示,均质红土层的特征剩磁比较稳定,而网纹红土层的特征剩磁方向不稳定,极性变化频繁,难以准确划分出极性界线.岩石磁学的研究表明,均质红土与网纹红土的载磁矿物种类与含量不完全相同,原因在于沉积后强烈的网纹化作用,一方面使得原生碎屑磁性矿物发生转变,含量明显下降,另一方面形成了较多的次生磁性矿物,碎屑剩磁因此受到化学剩磁的严重干扰,导致常规方法获得的网纹红土的特征剩磁方向不可靠.据此我们认为在皖南网纹红土层内确定的B/M界线需要慎重对待.这一发现对其它南方网纹红土的古地磁测年也有参考意义.     

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。     

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。     

广州城市公园绿地重金属环境磁学研究

为研究广州市城市公园绿地土壤环境磁学和重金属元素的相关性，选取广州市主城区14个公园进行采样.共采集133组样品并测试分析土壤的环境磁学数据和地球化学数据，开展土壤环境磁学性质与重金属含量的对比研究.磁学测试结果表明，土壤磁性来源以人为输入的单畴颗粒SD、多畴颗粒MD为主，组分以软磁性矿物为主，部分地区也有硬磁性矿物贡献.相关性分析表明：χ_ARM、SIRM对Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd和Hg有指示意义；χ_lf对Cu、Zn、Ni、Pb有指示意义；S-比值对Cu、Zn、Ni、Pb、Cr、Cd有指示意义；SIRM/χ对Hg有指示意义；χ_fd%对As有指示意义.对χ_lf与Cu,χ_fd与Cu、Ni、As进行回归曲线分析得到的回归方程有效.因此，环境磁学方法可作为一种探索土壤地质环境监测的新技术手段.     

碳酸盐岩红土中氧化铁矿物的穆斯堡尔谱学研究

本文在高梯度磁选法分离红土中氧化铁矿物基础上，运用穆斯堡尔谱学方法对红土中氧化铁矿物进行了系统研究，并建立起红土中氧化铁矿物分析流程和研究方法体系。研究表明，红土中氧化铁矿物主要有针铁矿、赤铁矿和磁赤铁矿。氧化铁矿物沿红土剖面分布的规律性，记录了成土环境和古气候的周期性变化特征，具有重要的环境指示意义。     

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.     

徐州城市表层土壤中铁的氧化物、有机质以及粒径组成与磁学参数的关系

通过对徐州城市表层土壤中不同类型铁的氧化物、有机质与粒径组成的分析以及表层土壤的磁学特征的测量,探讨了表层土壤中铁的氧化物、有机质以及不同粒径与磁学参数的关系。结果表明,表层土壤中游离氧化铁和无定形氧化铁与磁学参数χ、SIRM、χARM以及SOFT呈显著正相关,土壤中有机质含量与磁学参数χ、SIRM、χARM以及SOFT呈显著负相关,指示土壤中有机质能溶解磁性物质;表层土壤中的磁性矿物倾向于在细粒子特别是粘土矿物中富集,因此,磁学参数χfd、χARM/χ以及χARM/SIRM可以作为粘土矿物粒径的代用指标。     

中亚热带加积型红土粗粒组分磨圆度及物源意义

为探究粗粒组分对加积型红土物源的影响及其环境意义,选取中亚热带洞庭湖周边、鄱阳湖周边、皖浙地区24处加积型红土剖面145个样品,并对其粗粒组分(粒径63μm)开展粗粒矿物磨圆度特征研究,结果表明:1)加积型红土粗粒组分矿物磨圆度与矿物类型有关,棱角状和次棱角状矿物多为长英质碎屑;圆状和次圆状矿物多为赤褐铁矿、钛铁矿等.2)均质红土(HRC)、网纹红土(VRC)的圆度组合类型基本属"尖锥形",且与当地基岩风化物、湖滨风成砂山、河流沉积物样品的圆度组合类型一致;黄棕色土(YB)、网纹黄棕色土(VYB)的圆度组合类型略为复杂.3)以JL剖面为例,加积型红土粗粒组分圆度沿剖面自下而上波动增加,结合以洛川黄土和赣江流域梅江沉积物粗粒组分为端元的物源判别结果,网纹红土粗粒物质来自近源河湖沉积物,而黄棕色土粗粒物质中还混有远源粗颗粒物.     

金属-金属颗粒膜巨磁电阻效应的尺寸效应

按照颗粒尺寸将颗粒膜中磁性颗粒分为3类:单畴超顺磁颗粒、单畴铁磁性颗粒和多畴磁性颗粒.不同尺寸的磁性颗粒对巨磁电阻效应作用的研究存在着争议.为此,该文假设颗粒膜中磁性颗粒尺寸呈对数正态函数分布,利用二流体模型和有效媒质理论对颗粒膜的巨磁电阻效应进行了研究.计算结果表明,以单畴铁磁性颗粒为主导作用的理论计算结果与相关各类实验相符,表明单畴铁磁性颗粒对颗粒膜的巨磁电阻效应起主导作用.     

长江中下游河流沉积物磁性特征初探

通过多参数磁性测量分析,探讨长江中下游干、支流河流沉积物的磁性特征,为研究长江水沙环境积累基础资料.研究结果表明,长江中下游干、支流河流沉积物中,磁性矿物类别均以磁铁矿为主,晶粒均以假单畴-多畴为主.与干流相比,支流沉积物中不完整反铁磁性物质含量较多,晶粒较细,Χ值仅是干流的1/10.随着支流泥沙的汇入,入江口以下江段沉积物的磁性特征相应发生变化.支流泥沙物源贡献的研究是探讨长江中下游干流沉积物环境特征的主要因子.     

江西网纹红土工程地质研究现状及展望

网纹红土是长江中下游地区分布广泛的一种地基土。通过大量的关于网纹红土研究文献的阅读,综述了近年来江西网纹红土在工程地质方面已有的主要研究成果,提出了存在的问题和今后在工程地质方面的主要研究方向。江西网纹红土工程地质现状研究成果表明：高温湿润气候是网纹红土形成的环境条件;矿物成分以伊利石和高岭石类矿物为主;成因有水成、残积、风成之说;形成年代0.1-1.232 MaB.P;物理力学性质优于一般的黏性土。工程地质主要研究方向有：胀缩性、应力历史及力学性质优于其他黏性土的原因,建立适合确定江西网纹红土地基承载力与原位测试指标、物理性质指标的相关数学式,以解决实际的工程地质问题。     

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.     

宣城网纹红土成分与微结构的定量研究

网纹红土红色基质和白色网纹的成分和结构差异性影响并控制着工程特性。文章通过扫描电子显微镜(scanning electron microscope,SEM)实验和数字图像处理技术定量研究原状网纹红土的微孔隙特征,进而基于能量色散谱仪(energy dispersive spectrometer,EDS)和X射线衍射仪(X-ray diffractometer,XRD)分析了红色基质和白色网纹的化学成分和黏土矿物构成,以探讨网纹红土微结构和成分与其力学特征的内在联系。研究得出,网纹红土孔隙主要为小于0.5μm2面积的微孔隙,而面积超过50μm2的大孔隙则较少,但红色基质颗粒表面粗糙、棱角分明,主要由绿泥石/蒙脱石混层和伊利石以及少量的绿泥石和高岭石构成,而白色网纹颗粒则较为圆滑,由伊利石/蒙脱石混层和伊利石构成,且红色基质中Fe元素质量分数高于白色网纹,而两者中的Ti元素质量分数稳定。研究结果可为深入分析网纹红土工程特征提供依据。     

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,     

毛乌素沙地北缘苏贝淖湖滨沉积物磁化率与粒度组份的相关性研究*

以苏贝淖湖滨剖面沉积物为例,研究了沉积物磁化率与粒度的变化特征;并分析了各粒级组份与磁化率大小变化的相关关系。探讨沉积物磁性矿物的可能来源及富集状态,揭示它们在干旱区湖泊沉积物中所反映的古环境信息。结果显示:1沉积物磁化率和粒度自下而上分别经历了由低到高、由细到粗的总体变化趋势,代表了一种由湖滨浅湖相到风成沉积相过渡的沉积环境;沉积物整体粒径较粗,主要为砂(63μm)和粉砂[(4~63)μm],二者的平均含量之和达到99.04%,剖面风成沉积物与现代风成沙的粒度曲线变化具有很好的一致性;2磁化率与砂粒级的颗粒含量呈正相关,而与粉砂和黏土无明显相关关系或呈负相关,说明磁性矿物主要赋存在砂粒级颗粒中,主要原因是沉积物中的磁性矿物以外源为主;3沉积物高磁化率值对应较粗的沉积物颗粒,指示湖区风沙活动较强,气候干旱;低磁化率值对应较细的沉积物颗粒,反映湖区环境相对较湿润。