亚热带第四纪沉积型红土与风化壳型红土的磁学特征对比

对浙江新昌玄武岩、花岗岩风化壳红土和江西南昌第四纪沉积型红土剖面的磁学特征进行了分析,结果表明,同一气候区内风化壳红土的磁学特征受母质特征影响较大。随着风化强度的增加,强磁性的玄武岩风化壳磁化率先减小后增加,磁性矿物颗粒先变粗后变细,弱磁性的花岗岩风化壳磁化率逐渐增加,磁性矿物颗粒逐渐变细。第四纪沉积型红土剖面中,均质红土磁化率远大于网纹红土,磁性矿物颗粒亦较网纹红土层细。这些差别说明了第四纪沉积型红土剖面中均质红土与网纹红土不完全相同的物质来源。     

亚热带第四纪沉积型红土与风化壳型红土的磁学特征对比北大核心CSCD

对浙江新昌玄武岩、花岗岩风化壳红土和江西南昌第四纪沉积型红土剖面的磁学特征进行了分析,结果表明,同一气候区内风化壳红土的磁学特征受母质特征影响较大。随着风化强度的增加,强磁性的玄武岩风化壳磁化率先减小后增加,磁性矿物颗粒先变粗后变细,弱磁性的花岗岩风化壳磁化率逐渐增加,磁性矿物颗粒逐渐变细。第四纪沉积型红土剖面中,均质红土磁化率远大于网纹红土,磁性矿物颗粒亦较网纹红土层细。这些差别说明了第四纪沉积型红土剖面中均质红土与网纹红土不完全相同的物质来源。     

乌鲁木齐市大气降尘环境磁学特征

应用环境磁学方法研究了乌鲁木齐市大气自然降尘所含磁性矿物的磁学特征,同时对该市实施"煤改气"工程前后的空气质量变化进行对比。结果表明:(1)大气降尘样品的磁化率(x)平均值为508.77×10~(-8)m~3/kg,频率磁化率(x_(fd)%)平均值为2.17,表明该市降尘样品中载磁矿物主要为亚铁磁性矿物,超顺磁(SP)性颗粒物的含量较低;(2)X值、SIRM和SOFT都有较为显著的季节变化,其数值夏季低于冬季。且降尘样品中磁化率和软剩磁与饱和等温剩磁(SIRM)呈正相关,说明低矫顽力亚铁磁性矿物是样品剩余磁性的主要载体;(3)大气降尘磁化率与空气污染物浓度随时间的变化曲线特征趋势相一致,且2011年较2012年污染程度明显减轻;(4)该市大气降尘样品冬季可能主要受控于供暖期燃煤排放的废气。     

广东韶关市农业土壤磁学性质的空间分布及其影响因素

环境磁学方法具有快速、经济、非破坏性等优点,在农业土壤方面具有较高的研究价值与应用潜力。选取广东省韶关市范围内的32个耕地和65个林地表层土壤样品进行环境磁学分析,测试其高、低频磁化率,非磁滞剩磁与饱和等温剩磁等磁学参数,分析农业土壤磁学性质的空间分布特征及其影响因素,以及磁学指标之间的相关性。结果表明：韶关市农业土壤磁学参数在空间上存在较大变异性,曲江、新丰和乐昌北部的磁性矿物质量分数较高,乳源、武江、始兴南部和翁源北部的磁性矿物粒度较细。土地利用方式是研究区内农业土壤磁学性质的主要影响因素,耕地的磁性颗粒粒径比林地粗,磁性矿物质量分数比林地低。母质类型对农业土壤磁学性质的影响程度不及土地利用类型,可能由于农业土壤受人为因素的影响比母质更显著。人为排放源,包括工业活动和交通运输,对农业表层土壤磁性有明显的增强效应,对磁性物质的粒径分布也有一定的影响。     

安徽郎溪县十字镇第四纪红土理化性质及其古环境意义

第四纪红土广泛分布于中国长江中下游地区,是反映中国南方第四纪古环境的重要载体。基于安徽郎溪县十字镇一处典型黄棕色土-网纹红土剖面的155个样品的粒度分析,并结合磁化率、色度和漫反射光谱数据,再结合前人年代地层学和磁性地层学的研究,将郎溪十字镇剖面与长江中下游地区广泛分布的下蜀黄土进行对比,旨在探索该剖面红土的物源。并且对上部黄棕色土和下部埋藏红土的风化程度进行比较,进而揭示从网纹红土到黄棕色土的转变反映出的古气候古环境变化信息。结果表明:1)样品均不含2 mm的砾石,砂质量分数较少,以"风尘基本粒组"(10~50μm)为优势粒级,其次为黏粒(2μm),粒度组成特征反映了明显的风成特性;粒度频率曲线和粒度参数对比分析表明,网纹红土平均粒径较上覆黄棕色土细,细粉砂(2~10μm)和黏粒(2μm)更加集中,说明网纹红土沉积后经历了更强的风化成土过程;2)磁化率、色度和漫反射光谱数据分析表明,网纹红土较上覆黄棕色土含有更多的赤铁矿和针铁矿。这是因为网纹红土形成于中国南方一个极端湿润期,高温高湿的还原环境导致强磁性的亚铁磁性矿物部分被溶解转化为弱磁性矿物(如赤铁矿和针铁矿);3)郎溪十字镇剖面磁化率值与黏粒(2μm)质量分数具有很好的可比性,呈明显负相关关系,说明郎溪十字镇剖面的磁化率值具有指示风化作用强度的意义。郎溪十字镇剖面从上部黄棕色土到下部网纹红土的各项理化指标都具有非常明显的变化,可能反映了中国南方一次重大的气候转型事件,可以被视为长江中、下游地区对中更新世全球性重大气候变化的响应。     

兰州市大气降尘环境磁学特征研究

应用环境磁学方法系统研究了兰州市区大气自然降尘的磁学特征（包括磁化率、无磁滞磁化率、等温剩磁、磁滞回线和热磁曲线）。结果表明：兰州市大气降尘中磁性矿物含量较高,磁参数的贡献主要来自磁铁矿和磁赤铁矿,磁性矿物的粒度较粗,为准单畴颗粒;兰州市大气污染严重,磁化率等磁学参数较好地反映了兰州市大气污染状况;兰州市空气污染防治近年来已取得了一定成效,空气质量有了较大改善,冬季污染在逐年减轻,而夏季污染变化不大。环境磁学作为一种简单、快速且无破坏性的研究手段,可以为城市污染防治研究提供许多有价值的信息。     

金衢盆地加积红土多指标记录的环境变化

金衢盆地连片、集中分布有较厚的第四纪古红土。选择汤溪(TX)加积型红土剖面进行了磁学、色度和粒度的测量,研究结果表明:1)剖面上段的表土层和均质红土层磁化率高,磁性矿物以亚铁磁性矿物为主;剖面中段的网纹红土层磁化率低,磁性矿物以不完整反铁磁性矿物(如赤铁矿)含量为主;剖面底部的黄色网纹化砾石层磁化率低,磁性矿物以不完整反铁磁性矿物为主。2)色度指标值(a*、b*、L*)偏高说明东部季风区湿热的气候条件,不同层位的差异说明不同层位具有不同的成土环境。3)粒度组成显示有一定的风成沉积特征,比较一致,以粉砂为主,但不同土壤层之间存在差异。剖面底部黄色网纹化砾石层可能为干冷的早期河流沉积环境;中部网纹红土层反映的是暖湿多水而且干湿交替变化频繁的沉积环境;上部均质红土层则反映了与现代区域气候相似的沉积环境。     

新疆塔城地区黄土沉积的磁学特征及其对古环境变化的指示

西风区黄土沉积序列的磁化率变化特征比较复杂,磁化率与成壤强度之间的相关性在不同的区域环境中具有一定的差异。选取塔城地区黄土剖面作为研究对象进行较为系统的磁学特征分析。结果显示,塔城剖面的磁性矿物主要为磁铁矿、磁赤铁矿等亚铁磁性矿物,同时含有一定量的反铁磁性矿物和顺磁性矿物,磁畴状态主要是多畴（MD）和假单畴（PSD）。成壤作用影响单畴（SD）颗粒磁性矿物的相对含量,而对超顺磁（SP）颗粒的贡献有限。影响地层磁学性质的因素比较复杂,粒度与磁学参数的变化与区域的气候波动具有一定的对应关系。古土壤中磁性矿物浓度的降低以及钙积现象可能反映了成壤时期温暖干燥的气候条件,磁性矿物浓度的变化在一定程度上或许是对区域相对湿度状况的反映。     

红黏土磁化率增强机制

对于黄土-古土壤序列,磁化率增强机制已经被大家认可,并且磁化率被广泛作为古夏季风强弱变化的代用指标。红黏土伏于第四纪黄土之下,同为风成沉积物,对红黏土磁化率增强机制的研究程度不高,且对强发育红黏土获得比较低的磁化率值的原因不清楚。本文通过对佳县红黏土进行系统岩石磁学分析得出：(1) 红黏土磁性矿物种类以磁铁矿为主,同时含有一定量磁赤铁矿、赤铁矿;磁性矿物平均粒径为PSD颗粒;强发育层含有较多的软磁性矿物,弱发育层含有较多的硬磁性矿物。(2) χ、χfd和χARM两两之间表现出很好线性正相关关系,说明红黏土中含有大量SP和SD颗粒亚铁磁性矿物,这些细小磁颗粒是在成壤过程中产生,成壤作用导致古土壤层磁化率升高。(3) 红黏土χfd、χfd%值较高,说明经历较强的成壤过程,成壤环境与黄土高原黄土-古土壤序列类似,与阿拉斯加、西伯利亚黄土-古土壤明显不同。     

内蒙古嘎顺诺尔湖泊沉积物磁化率与粒度的古环境意义

湖泊沉积物磁化率和粒度已被广泛地应用于古环境和古气候研究,但在不同地区两者的关系不同,一般与磁性矿物来源、种类和赋存粒级有关。查明磁性矿物来源和赋存状态是利用粒度和磁化率恢复古环境的重要基础。通过测定干旱区嘎顺诺尔GXN剖面湖泊沉积物的磁化率与粒度及两者的相关关系,结合代表性样品的岩石磁学特征,揭示此类地区湖泊沉积物磁性矿物来源和赋存状态,探讨它们在干旱区湖泊沉积物中所反映的环境变化信息。结果显示,剖面下部（200~105 cm）和上部（36~0 cm）沉积物磁化率与粗砂含量呈正相关,中部（105~36 cm）与粉砂含量呈正相关,表明磁性矿物主要富集于粗颗粒和较粗颗粒组分中。剖面下部和中部沉积物以顺磁性矿物为主,含少量亚铁磁性矿物（如磁铁矿+磁赤铁矿）,含少量顺磁性矿物;剖面上部沉积物以亚铁磁性矿物为主（如磁赤铁矿+磁铁矿）,含少量顺磁性矿物。根据嘎顺诺尔晚全新世湖泊沉积物剖面的岩性、磁化率和粒度组合特征,可将其划分为河漫滩相沉积（200~105 cm）、浅湖相沉积（105~36 cm）和滨浅湖相沉积（36~0 cm）3个阶段。该湖粒度组分中<4 μm和4~64 μm颗粒主要反映了湖泊水动力的变化,受碎屑物来源和水动力条件的控制;而河漫滩相中>64 μm粗颗粒组分的峰值是风力作用的结果。河漫滩相及滨浅湖相的磁化率高值则指示了湖面较低,水动力较强,有较多的磁性矿物随粗颗粒入湖;浅湖相的磁化率低值则指示该时期湖面较高,水动力较弱,磁性矿物随入湖粗颗粒含量的减少而降低。     

沙漠、戈壁和黄土表土岩石磁学特征及其对黄土磁化率机制的意义

黄土高原黄土来自于其北部或西北部的沙漠和戈壁被广泛认可。本文选取西北地区典型的沙漠、戈壁和黄土表土样品,进行系统的岩石磁学研究。结果显示：沙漠和戈壁磁学特征相似,以磁铁矿占绝对优势,磁颗粒为多畴和假单畴,几乎不含超顺磁颗粒,磁性矿物总体含量高于黄土表土。黄土表土以磁铁矿为主,同时含有磁赤铁矿,磁颗粒以成壤过程中形成的超顺磁和单畴颗粒为主。虽然沙漠和戈壁细粒中亚铁磁性矿物相对比例明显高于粗粒,但粗粒组分含量大,对磁性稀释作用显著,全样总体表现为粗粒磁性特征。影响沙漠、戈壁和黄土磁化率的主导因素不同,沙漠和戈壁为磁性矿物含量主导型,磁性矿物总含量高,黄土表土为磁性矿物粒度主导型,超顺磁对磁化率贡献占主导。合理区分风速论和成土论两种磁化率机制,需准确判断成壤程度和氧化还原状态。因此,不同环境条件下磁化率的环境意义及古气候重建,需首先准确区分影响磁化率的主导因素。     

阿西克剖面记录的西天山地区黄土磁学性质及古气候意义初探

选取阿西克剖面作为研究对象,对伊犁地区末次间冰期以来的沉积的黄土地层的磁学特征进行分析。结果发现,伊犁地区黄土地层的磁性矿物有磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿、针铁矿,磁学性质受亚铁磁性的磁铁矿（和磁赤铁矿）控制;MD和PSD是地层中亚铁磁性矿物的主要磁畤状态,随着成壤强度增加,地层中的SP和SD颗粒相对含量逐渐增加;亚铁磁性矿物含量与地层并不完全对应。对磁学参数控制机制的分析表明,本剖面磁学性质受控因素比较复杂,磁性矿物含量主要受控于物源的磁学性质,成壤作用对地层中细粒磁性矿物含量具有很大影响,还原作用可能对底部古土壤层的磁学性质造成一定影响,但对整个剖面的磁学性质影响相对较小。     

新疆塔城黄土古土壤磁化率特征及其影响因素

 对新疆塔城奴拉厚13 m的黄土-古土壤剖面磁化率、粒度、TOC、CaCO3进行了实验分析。结果表明,奴拉剖面粒度组成以粉砂(63~4 μm)为主,由于该区黄土磁化率受控于原生磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿等较粗颗粒磁性矿物,而黏粒物质吸附的铁磁性矿物及成土过程中生成的超顺磁颗粒和磁性矿物较少,磁化率与细颗粒物质成负相关,与粗颗粒物质成正相关关系; 受生物成磁、化学作用以及TOC自身磁性的影响,磁化率与TOC表现出很强的正相关性; 对磁化率与CaCO3含量的相关性分析发现,两者关系密切,CaCO3含量对该区磁化率的独特变化有重要影响。     

南雄盆地始新统红层沉积环境分析

选取南雄盆地始新统红层——古城村剖面作为研究对象,结合磁性矿物和地球化学元素特征分析其沉积环境。古城村剖面上部和下部为红色,中部为青灰色,颜色及其深浅均随沉积层理/层次逐渐变化,说明颜色和沉积地层层理/层次为同期形成,为地层的原生色。磁学测量的饱和等温剩磁（SIRM）和剩磁矫顽力（Bcr）结果与红度（a*）呈现良好的正对应关系,热磁曲线结果表明红层样品以赤铁矿为主,漫反射光谱（DRS）佐证了原生赤铁矿的存在且是唯一可以检测到的磁性矿物。赤铁矿指示了当时的沉积环境为高温少雨。剖面中部存在青灰色地层,该层样品的热磁测量没有检测到磁性矿物信号,只检测到顺磁性矿物信号。高温处理后的DRS测量也表明其存在顺磁性的黏土矿物。通过地球化学元素分析显示其与标准石灰岩相比差异较大,而与中国典型黄土较为相似,可能说明青灰层并非石灰岩。剖面的上下层均为以原生赤铁矿为主的红层,代表高温强氧化环境。青灰层与上下红层之间为过渡渐变,地层较为连续且无不整合现象,化学元素分析也显示该层与上下红层、上地壳和黄土都具有较高的相似性,所以该层更可能是风积物在气候转为湿润条件下经成土作用形成的钙质淀积层。古城剖面反映了始新世时期干热氧化—湿润氧化还原—干热氧化的逐渐变化过程,对于准确理解南雄盆地此阶段古环境有重要意义。     

武夷山脉土壤磁学特征及环境意义

中亚热带的武夷山脉山地土壤具有典型的垂直地带性,对该地的研究有助于弥补当前亚热带地区以及垂直地带性土壤磁学研究的不足。本文以武夷山脉北段为研究区,在不同海拔采集三个土壤剖面样品,进行系统的环境磁学测量,并结合色度指标,探讨武夷山脉不同海拔山地土壤磁学特征差异和环境意义。研究结果表明:(1)三个剖面所含磁性种类大体相同,主要为强磁性的磁铁矿和磁赤铁矿、弱磁性的赤铁矿和针铁矿及顺磁性矿物。不同剖面、同一剖面的不同层位,磁性矿物含量比例不同。(2)随着海拔升高,剖面磁颗粒变粗,这是由于不同气候条件下磁性矿物转化途径不同。(3)降水和气温的配置控制赤铁矿和针铁矿的含量及相对比例,湿冷条件下,针铁矿相对比例更高而使土体呈黄色。(4)亚铁磁性矿物对气候的响应比反铁磁性矿物更为复杂,局部小环境对磁性矿物也产生了较大的影响。色度指标b~*/a~*(黄度/红度)是具有明确意义的气候代用指标。     

新疆典型地区大气降尘磁学特征及其环境意义

应用环境磁学方法对北疆昌吉地区和南疆阿克苏地区大气降尘的磁学特征进行对比研究。结果表明：2012年春夏季昌吉地区大气降尘样品磁性矿物以磁铁矿和磁赤铁矿为主,阿克苏地区样品除受到磁铁矿、磁赤铁矿主要控制外,还含有更多赤铁矿等高矫顽力磁性矿物。两地降尘样品都以假单畴颗粒PSD和多畴颗粒MD为主。昌吉地区大气降尘样品的磁性矿物含量明显高于阿克苏地区。阿克苏地区大气降尘样品以天然降尘为主,强磁性矿物含量较低;昌吉地区降尘样品人为源输入强度高,磁学信号强。大气降尘的磁学特征包含大量环境信息,可以作为粉尘环境监测的重要手段。严格控制工业污染物排放,合理规划工业布局,依旧是治理城市大气污染的重要措施。     

科尔沁沙地风沙沉积物磁学特征及其古环境意义初探

选取位于科尔沁沙地东北缘的六户屯剖面风沙沉积物为研究对象,进行系统的磁学特征和粒度分析。结果表明：六户屯剖面磁性矿物含量较少,磁学性质主要受亚铁磁性磁铁矿控制,并含有少量赤铁矿和针铁矿,磁性矿物粒度较细,以稳定单畴和超顺磁颗粒为主。沉积物中磁性矿物的粒度分布受风力大小与成壤强度的影响,单畴颗粒相对含量随风力的增强而增加,随土壤发育程度的增强而减少,χARM/χlf和χARM/SIRM可以指示冬夏季风的相对强弱。六户屯剖面磁性矿物粒度主要受冬季风强度及其动力分选作用的控制,磁性矿物粒度与沉积物总体粒度呈反相关;但在某些层位,夏季风影响下的成土过程对其改造作用不容忽视。成壤过程中形成的超顺磁颗粒是磁化率增强的主要因素,单畴颗粒对土壤发育适宜期磁化率的增加贡献相对较弱。     

昆明市城区旱季尘土磁化率特征及环境意义

分析了昆明市区旱季道路尘土样品磁化率特征。结果表明,样品的Xlf的变化范围为96×10-8~9×10-8m3/kg,平均值为46.5×10-8m3/kg,Xfd值变幅为0.3﹪~13.8﹪,平均为2.0﹪;磁化率数值由市中心区向郊区呈下降趋势,且城市不同功能区的磁化率值也存在明显差异,表明影响昆明市街道尘土磁化率因素的多元性,工业活动可能不是昆明市城区道路尘土磁性矿物颗粒最主要来源,而主要是来自市区日常生产与生活活动,特别是昆明市众多机动车辆产生的磁性颗粒物;道路尘土中磁性矿物含量较高,以人为源为主,重金属污染较重。     

渭河宝鸡市区段河床沉积物磁性特征分析

利用环境磁学的方法可以有效地示踪河流沉积物的物源,对渭河宝鸡市区段干流及其支流河床沉积物全面系统的磁学特征分析表明：渭河干流和支流沉积物的磁性矿物含量总体相对较高,磁性矿物类型主要以亚铁磁性矿物磁铁矿和磁赤铁矿为主,同时存在不完全反铁磁性矿物赤铁矿,磁晶粒以PSD（假单畴）和MD（多畴）颗粒为主。渭河干流沉积物的磁性特征在空间上表现出了一定的差异,根据χ_ARM/χ（非磁滞剩磁磁化率/磁化率）值的变化规律将渭河宝鸡市区段沉积物的来源分成了两段,第一段从宝鸡峡到神龙大桥,沉积物χ_ARM/χ 值逐渐减小,磁性颗粒逐渐变粗;第二段从神龙大桥到千河入渭口,沉积物χ_ARM/χ 值逐渐增大,沉积物的颗粒呈现出由粗变细的特征,指示了渭河宝鸡市区段河流沉积物存在一定的物源差异,渭河宝鸡市区段干流沉积物的物质来源主要以上游携带为主导,从神龙大桥向下游,支流对河床沉积物具有一定的贡献,北岸比南岸流域贡献的物质相对较多。     

渭河宝鸡市区段河床沉积物磁性特征分析北大核心CSCD

利用环境磁学的方法可以有效地示踪河流沉积物的物源,对渭河宝鸡市区段干流及其支流河床沉积物全面系统的磁学特征分析表明:渭河干流和支流沉积物的磁性矿物含量总体相对较高,磁性矿物类型主要以亚铁磁性矿物磁铁矿和磁赤铁矿为主,同时存在不完全反铁磁性矿物赤铁矿,磁晶粒以PSD(假单畴)和MD(多畴)颗粒为主。渭河干流沉积物的磁性特征在空间上表现出了一定的差异,根据χ_(ARM)/χ(非磁滞剩磁磁化率/磁化率)值的变化规律将渭河宝鸡市区段沉积物的来源分成了两段,第一段从宝鸡峡到神龙大桥,沉积物χ_(ARM)/χ值逐渐减小,磁性颗粒逐渐变粗;第二段从神龙大桥到千河入渭口,沉积物χ_(ARM)/χ值逐渐增大,沉积物的颗粒呈现出由粗变细的特征,指示了渭河宝鸡市区段河流沉积物存在一定的物源差异,渭河宝鸡市区段干流沉积物的物质来源主要以上游携带为主导,从神龙大桥向下游,支流对河床沉积物具有一定的贡献,北岸比南岸流域贡献的物质相对较多。