环境磁学研究的简介

本文概述了环境磁学研究方法的基本问题，原理和应用，提出了环境磁学存在的问题和发展的方向。     

环境磁学在城市环境污染监测中的应用和进展

环境磁学是一门介于地球科学、环境科学和磁学之间的边缘科学，已广泛应用于很多领域.本文在简述了环境磁学参数和不同环境中磁性矿物变迁和演化过程的基础上,介绍了环境磁学在城市环境污染的不同方面所取得的进展,探讨了环境磁学在土壤污染和大气等城市环境污染研究中的不足,提出了环境磁学在城市环境污染研究领域的发展趋势.     

磁性矿物的磁学鉴别方法回顾

磁性矿物的组成和颗粒粒径的分布决定了岩石或沉积物的基本磁学性质及其所携带的天然剩磁在地质时期内的稳定性.由于自然界中磁性矿物的复杂性和多样性，如何有效的确定磁性矿物的成分和粒径分布一直是岩石磁学的基础和难点.本文对确定磁性矿物成分和粒径分布的常见方法进行了较为详细的总结和分析，并对常见磁性矿物在高温和低温下的磁学性质进行了详细的论述.最后对如何应用综合方法判定样品中的磁性矿物种类以及粒度分布进行了探讨.     

现代黄河三角洲沉积物磁性地层年代框架及环境磁学研究

本文对黄河三角洲Z07孔沉积物进行了系统的磁性地层学和环境磁学研究.通过结合沉积速率和古地磁长期变化数据,我们为该孔建立了较为精确可信的年代框架（1999-03-2006-06 A.D.）.环境磁学结果表明黄河三角洲沉积物与中国黄土的磁学特征相似,主要载磁矿物为单畴（SD）磁铁矿,超顺磁颗粒（SP）含量也较高.整体上,该孔沉积物磁学参数的变化主要受粒度和含量控制.岩芯磁性参数在2003年前后发生了系统变化.我们认为,黄河自2002年起进行调水调沙工程,黄河下游河道冲刷加剧,形成新的物质来源,河流输入的沉积物粒度变粗,输沙量增加,这一新的物质来源是造成Z07钻孔磁性参数发生显著变化的主因.

     

岩石的磁学性质

岩石磁学是古地磁学和环境磁学的基础，正确认识岩石的磁学性质对获得可靠的古地磁学和环境磁学记录是至关重要的，本文较详细综述了自然界学了性矿物的晶体化学结构，主要磁学性质以及鉴定特征，并讨论了它们的磁学性质在古地磁学和环境磁学研究中的意义。     

亚热带地区发育于不同母岩风化壳上的红壤磁学特征对比及其环境意义

本研究对发育于亚热带地区花岗岩和变质岩风化壳之上的两个红壤剖面进行了系统的环境磁学测量及色度分析,探讨在同一地区不同母质上发育的红壤磁性差异的原因及其环境意义.研究区的两个剖面分别位于福建省南平市高铁北站和纺织厂附近,相距约15 km,气候条件基本相同.研究结果表明：（1）较强磁性的花岗岩母质层上发育的南平北站红壤（NPN）,在发育过程因母质层中多畴（MD）颗粒磁赤铁矿化的磁铁矿溶解,剖面上部的淋溶层和淀积层虽以较细的稳定单畴（SSD）颗粒和少量的假单畴（PSD）颗粒磁铁矿为主,但剖面磁性自下而上减弱.相较而言,南纺红壤（NF）剖面发育在磁性较弱的变质砂岩上,其过渡层和母质层以赤铁矿为主,因成壤过程中生成较细的超顺磁（SP）磁铁矿使得土壤淋溶层和淀积层磁性增强;说明母质不同是亚热带地区红壤磁性差异的主要原因.（2）NPN和NF两个剖面的气候条件基本相同,磁性差异比色度指标差异更为显著.亚热带地区因剖面受母质影响显著,整体磁性特征不能反映气候;黄度和红度的比值（b^*/a^*）远小于磁性的差异,说明针铁矿和赤铁矿的比值更能反映研究区的平均气候状况,即反映次生磁性矿物含量的参数为更适合的气候指标.

     

渤海BH08孔磁学参数变化机制与环境指示

边缘海-陆架区是研究海陆交互作用的理想区域,该区沉积物记录了海平面、气候与构造变化的重要信息.渤海作为我国的内海,前人对该区虽然进行了环境磁学方面的研究,但是受复杂的沉积环境影响,渤海沉积物的磁性变化机制十分复杂,因而需要对该区沉积物磁学性质及变化机制进行深入研究.针对这一问题,本文详细研究了渤海BH08孔岩芯沉积物的磁学性质,结果表明：①沉积物中主要载磁矿物是磁铁矿,部分层位含有高矫顽力的矿物;②岩芯整体磁学性质变化复杂,各项磁学参数变化剧烈,其总体波动与S/Cl值、沉积物红度a^*和深海底栖有孔虫δ¹⁸O相关性较好;③在主要的海陆交替边界层位发现胶黄铁矿,表明是富硫的弱还原环境,而快速变化的沉积环境和较高的沉积速率是胶黄铁矿得以保存的重要因素,因而胶黄铁矿可作为沉积环境发生转变的一种特征矿物.这些新认识为深入开展渤海地区,乃至陆架-边缘海区古环境研究提供了新的思路和方法.     

杭州城区土壤的磁性与磁性矿物学及其环境意义

对杭州城区四个不同功能区块土壤进行了系统的环境磁学测定,结果表明城市土壤的磁化率平均值为128×10-8m3·kg-1,频率磁化率平均值3.6%(样品数=182),城市土壤呈现明显的磁性增强. 城市土壤的磁化率与频率磁化率呈极显著指数负相关,表明城市土壤磁性增强明显区别于自然成土过程引起的以超顺磁性(SP)颗粒为主的表土磁性增强机理. 统计分析表明,城市土壤磁化率与软剩磁和饱和等温剩磁(SIRM)呈显著直线正相关,说明亚铁磁性矿物是城市土壤剩余磁性的主要载体. 综合等温剩磁获得曲线、热磁曲线、磁滞回线等岩石磁学测定和SEM/EDX分析,城市土壤的磁性矿物以磁铁矿和赤铁矿为主,磁性矿物以假单畴-多畴（PSD-MD）颗粒存在,粒度明显大于成土过程形成的磁性颗粒,这些磁性颗粒主要来自燃料燃烧、汽车尾气等环境污染物. 因此,城市土壤磁测可作为城市土壤污染监测、污染空间分布和污染物来源判断的新手段.     

苏北盆地兴化1#钻孔沉积物的岩石磁学特征

对苏北盆地兴化1#钻孔岩心沉积物进行了质量磁化率、频率磁化率、变化曲线、等温剩磁和磁滞回线等参数的测试分析,结果表明,粘土质沉积物中的主要载磁矿物为磁铁矿和赤铁矿;砂质沉积物中的磁性矿物除了磁铁矿和赤铁矿外,还含有少量的磁赤铁矿和针铁矿.针铁矿普遍存在于钻孔下部的样品中.整个钻孔沉积物中的磁性矿物颗粒都是介于单畴和多畴之间的准单畴颗粒,但粘土质沉积物中的磁性矿物颗粒更趋近于单畴颗粒,而砂质沉积物中的磁性矿物颗粒更趋近于多畴.根据不同的磁性矿物组合特征,选择合理的温度和磁场强度区间对古地磁退磁结果进行分析,得到沉积物可靠的特征剩磁方向,为古地磁年代学提供依据.     

福州盆地全新世沉积物的磁学性质及其对环境变化的响应

福州盆地位于海陆过渡地带,在海陆变迁过程中,沉积物记录了高分辨率的环境信息,是揭示沉积特征对环境变化响应过程及模式的理想区域.本文选择位于福州盆地的FZ5钻孔进行岩石磁学、环境磁学和古地磁学方面的研究,以期阐明该区域沉积物磁学性质对陆源碎屑输入、海平面变化和成岩作用的响应.岩石磁学结果表明钻孔沉积物以低矫顽力的亚铁磁性矿物为主体,但是在不同的环境变化阶段,磁性矿物的类型有较大变化.在9~3 cal. ka BP的海侵过程中,沉积物中以磁铁矿为主体,存在菱铁矿和铁硫化物等还原性矿物.硫化作用使细粒磁铁矿溶解形成胶黄铁矿和黄铁矿,其峰面随碎屑磁性矿物的浓度变化而迁移.但硫化作用没有完全消除磁铁矿携带的特征剩磁和陆源碎屑输入量以及海平面升降对该阶段沉积物磁性的控制.在~3 cal. ka BP以来随着海平面下降、沉积环境向陆相氧化环境转化,虽然早期还原作用仍然存在,但后期氧化作用使磁性矿物向高矫顽力的赤铁矿等矿物转变,氧化作用基本扰乱了磁铁矿携带的剩磁.沉积及其后期成岩作用过程中,发生在约~8.2、~7.7、~7.5、~2.7、~1.5、~0.5 cal. ka BP六次强烈的古氧化界面反映了福州盆地当时异常干旱或湿热的气候事件.     

铁硫化物在古地磁学和环境学中的应用

铁硫化物在古地磁学研究中日益受到人们的重视。本文介绍了亚铁磁性铁硫化物的磁性特征,概述了沉积物中铁硫化物在古在磁学和环境磁学的应用前景,探讨了铁硫化物学剩磁（ＣＲＭ）记录地球磁场的可靠性,并结合最新成果提出了未来的研究方向。     

大连九龙地磁台的材料磁性检测

本文介绍了大连九龙地磁台建设工作中,对建筑材料进行选定,磁性检测,以及施工过程中用G856质子旋进式磁力仪进行磁性跟踪监测。实践证明,这样做能很好地满足地磁台站建设规范的技术要求。     

全新世高温期环境变化对太湖流域新石器文化的影响

从太湖流域新石器时代(包括马家浜、崧泽和良渚三个文化期)文化遗址的分布范围、遗址数量、生产方式和文化特征等多方面,分析了全新世高温期(8—3ka B.P.)环境变化对本地区新石器时期古文化发展的影响。结果表明,全新世高温期暖湿而且较为稳定的气候环境,有利于先民们的生活,促使了本地区新石器文化的飞跃发展,包括原始农业、家畜业的产生和发展,先民们活动范围扩大和遗址数量增加等等。但高温期中存在气候剧烈波动阶段和气候迅速变化的低温事件,以及伴随它们出现的各种严重自然灾害,严重阻碍和限制了古文化的发展,甚至是毁灭性的打击,使得文化性质发生根本的变化。     

DISCUSSION: APPLICATION OF THE QDa–Md METHOD OF ENVIRONMENTAL DISCRIMINATION TO PARTICLE SIZE ANALYSIS OF FINE SEDIMENTS

Duck's recent finding (R. W. Duck, Earth Surface Processes and Landforms, 1994, 19 , 525–529) that QDa and Md parameters derived from pipette and SediGraph analysis of sediments from Loch Tummel returned similar results can be interpreted in two ways. The observed consistency could result from (i) a general agreement between the methods (as is suggested by Duck) or (ii) from the use of inappropriate parameters (Md and QDa) to describe polymodal distributions.     

地震不稳定破裂扩展与前兆过程

本讨论了地震的深部滑动破裂扩展过程模型和它的前兆意义。结果表明：该模型预示着一个失稳加速破裂扩展的阶段;这个阶段时间尺度（前兆时间）很大程度上依赖于地震孕育的介质环境和应力环境;由此产生的地表应力－应变场在空间上出现反向发展方向,可能是一种非常有意义的前兆特征。     

震源分布和强度指标控制因素的模型研究-红河断裂地震环境因素的实例分析ca

参照并综合应用国内外相关资料、实验和研究成果,建立了一种涉及多种环境因素的模型,分析了不同因素对构造运动能量指标的影响．其中包括地壳纵向结构、断层产状、岩性条件、地壳应力状态、孔隙压力和地温条件等．模型计算结果表明,断裂的剪切破裂能随深度增加通常呈现先上升,在某一深度上达到峰值后逐渐衰减的形态．在诸多因素中,孔隙压力和地温条件对能量指标的影响相对显著．高孔隙压力和地温环境可导致剪切破裂能曲线的峰值降低、峰值和铃腰值所在的深度下移．这种效应限制了强震事件,而适于中小地震活动或低能量释放的断层活动,其震源深度分布的下限较低．反之,低孔隙压力和低地温环境使剪切破裂能曲线的峰值加大、形态变陡,其结果利于高强度、高能量积累的闭锁段的形成．如果这两种段落在断裂带上相邻,则可能促进断裂带不同段落之间的能量转换,从而形成能量积累程度高而邻区锁定强度低的孕震环境．红河断裂北西段温泉密度和热储温度分布与该地区的地震频度、强度和震源深度分布之间的关系与模型结果基本相符,从而为模型的主要推论提供了佐证．     

地球物理勘探技术的进展

近年来，地球物理技术发展非常快，其重点可从下列几个方面进行综述：１）电子和计算机技术的迅猛发展是推动物探技术发展的源泉。２）地震装备和采集技术的时展是基于三维和高分辨率勘探的需求。３）地震资料处理从传统批处理向勘探、开发交互处理方向演变。４）面临当今信息爆炸的情况下，地震解释将综合更多的信息以降低石油勘探开发的风险。５）开采地球物理和地震反演近年来有长足的进展。６）其他学科的一些新理论和新算法已在     

鄂霍茨克海地质,地球物理研究进展

本文对西太平洋北部的边缘海鄂霍茨克海的地质、地球物理工作，如海底地貌与沉积情况，海底挖掘的探查工作与成果，热流测量与岩浆活动研究，地磁场与重力场分布特征与深部物质运动的分析以及油气资源勘探等方面作了调研与论述，并提出了几点看法和认识。     

地震储层预测方法研究进展

本文重点介绍地震储层预测方法中的油气预测，岩性预测，储层厚度预测及孔隙度预测等内容，简述提高地震储层预测精度的途径之一－特征优化方法，并指出了今后地震储层预测方法研究的方向。     

20世纪地球科学的发展

20世纪地球科学经历了大陆漂移、海底扩张和岩石层板块大地构造的发展过程 ,通过研究的深化和认识的更新 ,使得许多孤立的地质现象进一步得到规律性的认识 .岩石层板块大地构造理论的基本内涵是活动论 ,查清地球的形成和演化历史 ,才能更深刻地认识它