塔克拉玛干沙漠沙物质成分特征及其来源

大范围对比了塔克拉玛干沙漠沙的矿物成分和化学成分,分析典型地区沙物质中角闪石的化学组成、石英氧同位素成分和表面微结构等特征,并结合该沙漠的地理环境探讨了不同区域的沙物质来源。     

北京地区沙物质的重矿物成分、结构特征与风沙的沙物质来源

北京地区不同类型的风成沙经重矿物成分、特征进行详细分析鉴定表明,与本区河床沙、平原堆积物和坡积物均很相似,与河床沙更为接近.但与区外沙漠沙丘砂的重矿物成分资料对比,差异较大.研究表明:1)本区河床沙与沙丘沙重矿物含量相对较高;2)本区沙丘沙与河床沙中,辉石,尤其紫辉石含量相对较高;3).本区沙物质中不稳定矿物与较稳定矿物含量高,重矿物磨圆度普遍较差,河床沙与沙丘砂尤为明显;4).本区沙丘沙与河床沙存在着明显的继承关系.故本区风成沙主要来自本区河床沙,风沙的来源区域有限,在治理上应着眼于本区为主。     

准噶尔盆地沙漠沙矿物组成的多源性

对准噶尔盆地87件沙漠沙矿物分析结果进行了研究。通过对比各样区沙丘沙和丘间地下伏沙重矿物组合特征、矿物成分离散度和轻矿物组合中石英/长石比值,查明沙漠沙物源多样性主要表现是:各小区沙物质矿物组合特征因地而异;沙丘沙虽主要由下伏沙经风力改造而成,但二者的上述各参数存在着一定差异,风力"搀杂"的结果使前者比后者具有更广泛的物源。     

河南省舞阳铁矿矿石光谱特征分析

河南省舞阳铁矿矿石中氧化铁矿物的化学成分和晶体结构存在一定程度的差异。光学显微镜和电子探针分析可以有效地识别铁矿石中氧化铁矿物的特征,激光拉曼光谱可深入探讨其晶体结构以及微观区域(lμm~100μm)的相变特征。利用光学显微镜和电子探针对不同成因类型的铁矿石样品进行测试,在此基础上,采用Renishaw RM2000激光拉曼光谱对薄片中矿物的微观结构和微观相变区域进行原位分析,探讨不同类型天然氧化铁矿物的相变特征。     

毛乌素沙地样品扫描电镜的矿物定量分析

矿物定量分析实验用捷克 FEI 公司生产的 MLA650F 型矿物解离分析仪，采用 MLA 原样法 和 MLA 重矿法分别对毛乌素沙地西南和东南地区典型沙样的矿物组成以及含量进行分析，结果表 明：MLA650F 仪器测量结果的重复性好，精确度高，测得的矿物种类比光学显微镜更丰富，但不能 如同光学显微镜一样直接提供矿物最原始的颜色、形状、透明度、光泽、表面断口等特征。虽然扫 描电镜与光学显微镜测得的单个矿物含量和矿物分析指标存在一定差异，但矿物含量变化趋势基 本一致，均得到毛乌素沙地主要轻矿物以石英-长石为主，重矿物以角闪石-石榴子石为主的结 论。此外，扫描电镜与光学显微镜对同一样品的矿物分析指标变化趋势基本一致，其中 MLA 原样 法与光学显微镜的 Q/TF 和 ATi 指标同化学风化指标 CIA 结果一致，均表明毛乌素沙地西南地区风 化作用较东南地区强。虽然扫描电镜与光学显微镜均能反应沉积物的沉积环境，但在实际工作 中，要注意所使用的数据应建立在同一测量系统内，不同实验室或实验方法测得的实验数据在引 用时要慎重。     

毛乌素沙地现代流动沙丘沙的矿物成分

对毛乌素沙地16个现代流动沙丘沙样品矿物分析结果进行归纳与研究.结果显示:(1)毛乌素沙地现代流动沙丘沙轻矿物占绝对优势,平均含量为94.8%,以石英、长石为主;重矿物所占比例很小,平均含量为1.6%,但种类较多,共含22种重矿物.(2)重矿物中2/3以上属硅酸盐类矿物,其含量前三的为角闪石、绿帘石、石榴子石;(3)重矿物以不稳定矿物和较稳定矿物占较高比例,绝大多数为硅酸盐类矿物,分别为100%和98.75%;(4)重矿物中硬矿物和极硬矿物含量高达80.17%,分别为61.57%和18.60%.结果还显示,轻矿物石英/长石含量比值(平均值为6.10)和重矿物矿物风化系数(平均值3.89)都较高,重矿物中造岩矿物(平均值26.7%)含量占近1/3.由此,并考虑到高含量的硬-极硬的重矿物的存在,表明其沉积时属于气候干冷、生物化学风化作用较弱的强风沙流环境.本文除证明了高含量的不稳定矿物和较稳定矿物与气候干旱具有本质上的联系外,还说明了干旱环境下沙丘沙中多种类、高含量的硬-极硬矿物的存在,极大地抑制了物理风化和生物化学两个方面的风化的难度,从而使其向土壤化根本逆转也很难.即使沙丘得以固定,由于其丘体的这种矿物组分,仍然难以消除潜在沙漠化的客观存在,故土地沙漠化引起生态环境的退化实际上也与沙丘沙碎屑矿物的物理性质具有本质上的联系.因此,干冷多风的气候条件及其导致的沙丘沙所具有的物质组成的特殊性应该是土地沙漠化的两个不可或缺的原因.     

风砂土基本性质及其与土工格栅作用试验

对库布齐沙地、毛乌素沙地和腾格里沙地的调查和现场采取土样,试验测试了风砂土的物理力学性质指标和矿物化学成分,研究并提出了库布齐和腾格里风砂土粒度成分、化学成分的同一性,以及与毛乌素风砂土的差异性,这是由于土的成因与环境条件所至。对比分析了天然重度与干重度相差很小,最疏松状态下和最密实状态下干重度的也较接近,可用于控制填土密实度。在直剪摩擦和拉拔摩擦试验基础上,研究了土工格栅加筋风砂土产生的φ值和具有类似内聚力的c值,土工格栅与土摩擦形成的复合材料改善和增强了力学与工程性能的原因以及土工格栅所起的作用。     

新疆伊犁塔克尔穆库尔沙漠砂的特征与沙源的关系

本文通过对新疆伊犁塔克尔穆库尔沙漠砂的粒度分析和矿物鉴定,并结合野外实地资料,探明了沙漠砂的来源与特征,分析结果表明:该区沙漠中,两种不同成因类型的沙——水成沙和风成沙在粒度特征上有较明显的差异,后者在某种程度上仍保留着前者的痕迹。两者所含矿物种类相同,其中各类矿物所占比例大致相似,表面结构也无显著区别,证明该两种不同类型沙在本质上是相互联系的,来自同一物源。水成沙是源于天山山脉,流经伊犁盆地,汇于伊犁河谷的水系搬运而来;风成沙是在本区沙漠形成过程中,由水成沙进行短距离搬运经不同程度的改造而成。     

马里萨赫勒地区风成沙特征、来源与发育时代

马里萨赫勒地区是全球荒漠化强烈发展的区域之一,广泛分布于地表的各类风成沙是沙质荒漠化发生发展的物质基础。本区风成沙的粒度组成以细沙为主,极细沙次之一,各类型沙丘沙的粒度特征有一定差异;重矿物组分以稳定帮物和极稳定矿物占绝对优势,并具有稳定度和成熟度。     

沙丘沙休止角影响因素实验研究

休止角是沙丘沙重要的组合特性,是控制沙丘形态的重要因素之一。根据现有观测资料,从风沙物理学角度,定性分析了其主要影响因素;通过设计实验方案,选择不同材料,对不同状态下的沙丘沙休止角进行了实验,从机理上证实了各因素对休止角的影响过程。结果表明,粉体沙丘沙的休止角大小的主要影响因子是颗粒之间分子力;粒径并不是影响沙丘沙休止角大小的直接因素,而是通过砂砾的球形度、表面粗糙度间接来影响沙丘沙休止角的大小,且其球形度起主要影响作用;平均粒径相同,不同颗粒配级的沙丘沙休止角的大小也不一样,且随着颗粒配级不均匀程度的增大,休止角增大;沙砾的质地影响沙丘沙的休止角大小,如果矿物成分完全相异,即使两者级配一致,休止角大小也会有很大的差异;含水量对沙丘沙休止角的影响强于其他因素,但并不是简单直接的正比关系,而是呈先增大后减小的关系。     

毛乌素沙地全新世地层化学元素特点及其古气候意义

系统采集毛乌素沙地东、西部各一个全新世地层剖面样品作全量化学分析。根据景观地球化学特征的变化，推论一万年以来气候的变化过程：１０．５—１０ｋａ，Ｂ．Ｐ．、６—５０ｋａ，Ｂ．Ｐ．、３．５ｋａ，Ｂ．Ｐ．、２．５ｋａ，Ｂ．Ｐ．和１．５—１ｋａ，Ｂ．Ｐ．期间分别为化学风化较强，钠、钾淋失较多，而钙、镁、铝、铁、钛相对富集的相对湿润时期；夹于其间的则是化学风化较弱，钠钾相对富集，相对干燥的风化活动时期。     

巴丹吉林查格勒布剖面记录的150 ka BP以来的常量化学元素波动

 巴丹吉林沙漠查格勒布剖面150 ka BP以来存在25个由风成沙丘砂与黄土、古土壤、湖相和冲坡积砂土砾石层构成的沉积旋回。剖面常量化学元素分析显示:湖相、黄土和古土壤中的Al2O3、Fe2O3+FeO、CaO、MgO、K2O、Na2O和TiO含量基本上高于风成沙丘砂,而SiO2则呈相反变化,构成了与沉积旋回相应的150 ka BP以来25个元素变化旋回。剖面中各元素的这种分布和集散规律也与元素的富集系数和淋失系数波动一致。研究表明,暖湿气候作用下稳定性元素Al2O3、TOFe、TiO和非稳定性元素CaO、MgO、Na2O、K2O都能相对富集,与剖面所处的特殊的洼地地貌位置有关。常量化学元素的综合分析表明,这种元素变化旋回是由巴丹吉林沙漠晚更新世以来的干寒多风与温湿至暖湿气候变化所致,其根本原因与冰期、间冰期气候波动影响下东亚冬夏季风的“拉锯式”摆动有关。     

拉萨河谷爬坡沙丘沉积物特征

分析了青藏高原拉萨河谷爬坡沙丘表层及不同深度沉积物的粒度和地球化学元素特征。结果表明：（1）爬坡沙丘表层沉积物以细沙为主,平均粒径为2.51Φ（细沙）,分选中等,粒度分布曲线为正偏、窄峰。随海拔升高,表层沉积物逐渐变细;随深度增加,沉积物粒径逐渐变细。（2）爬坡沙丘沉积物常量元素中SiO₂含量最高,微量元素中Ba含量最高。常量元素含量多随深度增加而减少,且在0—10 cm深度内变化幅度最大。与上部陆壳平均化学组成相比,除Na₂O、MnO、Cr、Co、Mo、SiO₂外,其余元素均处于亏损状态。拉萨河谷爬坡沙丘经历了中等的化学风化,处于大陆风化的早期阶段。     

鄱阳湖沙地沉积物粒度特征及其影响因素北大核心CSCD

鄱阳湖沙地是亚热带湿润区典型风沙化土地,土地沙化问题严峻。鄱阳湖沙地研究多在小范围开展,研究意义有限,应在多处进行沙地粒度比对研究。选取庐山市、都昌县、永修县和南昌市新建区等沙地样品57个,分析其粒度特征。结果表明:(1)鄱阳湖沙地主要由中沙、细沙和粗沙组成,三者总含量超90%;Mz均值为1.79Φ,分选较差,呈正偏和尖锐分布;(2)鄱阳湖沙地不同土地类型沉积物表层(0-5 cm)与20-40 cm深度粒度特征存在一定差异,固定沙丘、半固定沙丘、流动沙丘和河滩表层比20-40 cm深度粒径大,但流动沙丘和湿地草滩表层分选优于20-40 cm深度;湿地草滩和河滩优势粒级含量和粒度参数有别于沙丘;(3)鄱阳湖沙地固定沙丘、半固定沙丘和流动沙丘为风成沉积;河滩以河流作用为主,风蚀为辅;湿地草滩是在风力和水动力共同作用下形成的。鄱阳湖沙地沿盛行风向从南到北S、SK、K依次减小,风沙运动多以两跳一悬式为主,以就地起沙为主,河滩湖滩作为补充。     

古尔班通古特沙漠树枝状沙丘沉积物粒度和微形态特征的空间分异

树枝状沙丘是古尔班通古特沙漠独特的沙丘地貌类型。分析了古尔班通古特沙漠树枝状沙丘表层沉积物的粒度和微形态特征。结果表明：（1）树枝状沙丘以中砂为主,其次是细砂和粗砂;平均粒径与分选系数有较好的线性关系,平均粒径越小,分选系数越好;沉积环境以河流湖泊环境为主;石英颗粒形态以圆形和长形为主,磨圆度适中,碟形坑分布广泛,同时伴有硅沉淀现象,表明沉积作用以机械作用为主,同时还伴有化学作用。（2）整体上,粗砂和极粗砂含量西部最多,细砂含量南部最多,受风力分选作用的影响明显。西部的分选较其他区域好,东部分选较差;西部磨圆度最好,南部磨圆度最差。坡顶的中砂含量最多,迎风坡丘间地粗砂含量高于背风坡丘间地;迎风坡坡脚的细砂和中砂含量远远高于背风坡坡脚;沙丘的两翼部位粒级占比相对一致。（3）粒度和微形态特征都表明树枝状沙丘沉积物特征主要受风力分选作用的影响,同时受物源和植被的影响,共同揭示出河流湖泊的沉积环境。     

黄河源区玛多盆地沙漠化土地粒度特征

为探讨黄河源区玛多盆地风沙沉积物分异特征,采集玛多盆地不同沙漠化程度、不同地貌部位、不同动力条件的沉积物样品进行粒度分析。结果表明：（1）玛多盆地沉积物随沙漠化程度增加,平均粒径增大,粗颗粒组分增多,分选性变好,偏度向负偏靠拢,峰态逐渐转向平坦,频率分布曲线也由双峰态转变为单峰态。（2）流动沙丘以中沙和细沙组分为主,分选性好,偏度近对称,峰度为中等尖锐。各个沙丘不同地貌部位沉积物粒度参数分异受风向改变的影响,变化规律不明显。流动沙丘沉积物相较于流动沙地沉积物的粒径更粗,分选性更好,可能是沙丘形成过程中风对沉积物颗粒的再次分选所致。（3）河流阶地剖面沉积物的主要粒级为中沙和细沙,分选中等偏差,偏度为正偏,峰尖锐,河流阶地沉积物的粒度组成与周围风成作用形成的流动沙丘（地）的粒度组成高度相似,极有可能是当地风沙活动的主要物源。     

土壤氧化铁光谱特征研究

土壤光谱反射特性的研究是土壤遥感的物理基础,土壤氧化铁含量影响土壤反射率。对采集的174个土样350~2 500 nm谱段的光谱数据进行分析,着重探讨下述3类光谱变量,寻找对土壤氧化铁含量敏感的光谱特征。1)原始光谱反射率及其各种变换形式;2)基于光谱吸收峰特征的变量,因为已知三价铁在870 nm附近有吸收峰存在,提取该吸收峰的面积、宽度、深度等变量;3)基于植被指数的变量,构建土壤氧化铁指数。研究结果表明,各类变量中土壤氧化铁指数对土壤氧化铁含量最敏感,建立相应的回归预测模型,模型拟合度R2为0.534。