西北干旱区黄土-古土壤磁化率变化特征

对祁连山东段黄土-古土壤环境磁学的研究表明,在这一地区黄土-古土壤沉积中主要的磁性矿物是磁铁矿型矿物,而磁化率的增强与黄土-古土壤序列并不匹配,且存在着由剖面底部向上逐渐升高的趋势。我们认为在铁磁性矿物种类没有变化的情况下,西北干旱-半干旱区磁化率的这种增强很可能是磁性颗粒物粒度变化或者来源相关的磁性颗粒含量的变化所引起。     

东海陆架沉积物环境磁学特征及其物源指示意义

对东海陆架69个表层沉积物样品进行了环境磁学测试,并结合重矿物鉴定和粒度分析数据讨论了其磁学特征、影响因素和物源指示意义。结果表明研究区表层沉积物中磁性矿物以磁铁矿为主,同时含有少量的磁赤铁矿和赤铁矿。这一结果与碎屑矿物镜下鉴定结果一致。根据磁学参数S–300(-300m T磁场下饱和等温剩磁的矫顽参数)、SIRM/χ(饱和等温剩磁与磁化率之比)及SIRM(饱和等温剩磁),将东海陆架表层沉积物分为三类。第一类沉积物主要分布在西部内陆架及研究区东北部的细粒沉积区,磁性矿物含量较高,亚铁磁性矿物所占比例较小,磁性矿物颗粒细;第二类分布在中外陆架,磁性矿物含量低,亚铁磁性矿物比例相对较高,磁性矿物颗粒粗;第三类沉积物分布在研究区东部部分站位,磁性矿物含量高,亚铁磁性矿物含量也高,磁性矿物颗粒粗。沉积物整体的粒度粗细控制了磁性矿物颗粒的大小,且在以现代细粒沉积物为主的第一类沉积物中,磁性矿物含量与粉砂、黏土含量成正相关关系。S–100-SIRM(-100m T磁场下饱和等温剩磁的矫顽参数-饱和等温剩磁)散点图显示,东海陆架大部分区域沉积物磁学特征与长江沉积物一致,表明物质来源于长江;研究区东北部受到黄海沿岸流搬运来的黄河物质的影响磁学性质呈现出黄河物质特征;闽浙沿岸部分站位受到人类活动及瓯江物质的影响。     

南黄海东北陆架YSDP 105孔冰消期以来沉积层序的磁学特征研究

尝试对南黄海东北陆架ＹＳＤＰ１０５孔０．６０—２９．６８ｍ的沉积层序进行环境磁学的研究，测量了岩心的磁化率、非磁滞剩磁、等温剩磁、饱和等温剩磁等磁学参数。对磁学参数及其有关比值的研究发现，沉积层序以含碎屑成因的低矫顽力磁性矿物为主，另含少量高矫顽力磁性矿物。磁性矿物大部分为准单畴，少部分为单畴；其粒度受控于沉积环境：从潮间带、浅水潮下带→深水潮下带→浅海，磁性矿物的粒度依次递减，反映了沉积水动力的控制作用。自冰消期以来，沉积层序中高矫顽力磁性矿物的含量逐渐降低，表明进入黄海的风尘物质逐渐减少。     

新疆博斯腾湖湖滨沉积物的磁学特征及其环境意义

湖滨岩心沉积相及磁学特性能够记录水动力、沉积环境和古气候等信息。选取博斯腾湖湖滨岩心沉积物为研究对象,应用环境磁学方法,并结合X衍射、粒度及有机质含量分析沉积环境变化过程。结果显示,湖滨沉积物以低矫顽力的亚铁磁性矿物为主导,颗粒较粗,磁铁矿是主要载磁矿物。在不同沉积相中,磁化率表现出不同,上部磁化率值较高,中部深色粉砂质泥层呈高值,富含有机质的泥炭土层磁性较弱,下部磁化率值降低,最下部沉积物颜色加深,磁化率值有所增加。X衍射显示沉积物以石英、长石等外源碎屑矿物为主,粒度以粉砂、砂为主,上部粗而下部细,中间波动变化。有机质含量在中部呈高值且波动明显,表明沉积环境的交替变化。通过不同深度岩性样品的磁性差异,以及粒度、有机质、岩心颜色对沉积动力的响应,指示湖滨岩心经历了滨浅湖相—湖沼浅水相—浅湖相的水文交替过程。     

东菲律宾海柱样沉积物的磁性特征

对东菲律宾海帕里西维拉海盆西侧F090102柱样进行了系统的古地磁和岩石磁学研究,测量了天然剩磁倾角、磁化率、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁、-T曲线等磁学参数,进行了磁性地层的划分对比,识别出松山反极性时内的贾拉米洛和奥都维正极性亚时。对磁学参数及其有关比值的研究发现,岩心磁性矿物以低矫顽力磁铁矿为主,可能含有一定的钛磁铁矿。磁性矿物主要是陆源碎屑成因,岩心底段受到海底火山作用的影响。根据磁学参数随深度的变化将岩心分为3段,各段反映了沉积环境和古气候的变化。     

长江与黄河河口沉积物环境磁学特征及其对比研究

对采自长江现行主河道和黄河入海口处的表层沉积样品进行了环境磁学参数的测量和对比研究.结果表明:长江和黄河河口沉积物的磁性载体主要是亚铁磁性物质,亚铁磁性矿物晶粒以假单畴-多畴为主,同时亦有超顺磁晶粒的存在;长江河口沉积物的磁性明显强于黄河河口沉积物,特别是质量磁化率、非磁滞剩磁及饱和等温剩磁,两者相对偏差在40%以上;在粗粒级沉积物(>0.063 mm)中,长江河口沉积物的磁化率与全样磁化率平均值差别较小,在4%左右;黄河河口沉积物差别很大,可达34%.两者的差别反映了长江和黄河沉积物中磁性矿物赋存方式的差异;长江和黄河河口沉积物磁性特征的差异与两者粒度特征对比明显.长江和黄河河口沉积物的这些磁学方面的差别是源岩特征和气候环境差异上的反映,可以作为判别两者物源的有效示踪剂.     

江苏灌河口沉积物粒度组分特征及沉积速率研究

为了研究灌河口海区的沉积环境,利用激光粒度仪对位于灌河口的柱状样 GH-1孔进行了沉积物粒度分析,根据粒级-标准偏差方法对此柱状样的环境敏感粒级进行了计算,并结合对粒度概率曲线图的分析来对该区域进行沉积环境的研究,从而探讨了该环境敏感粒度组分的环境指示意义。在研究区内确定环境敏感粒度组分为250~32μm,32~16μm,代表沉积过程中的两种动力机制,分别是风暴流和沿岸流。通过该柱状样的210Pb测年可以得到沉积速率和沉积环境的变化,上段沉积速率较大为1.9 cm/a,下段20 cm沉积速率较低为0.4 cm/a。     

南沙群岛海区NS97-13柱样沉积物磁化率各向异性研究

通过南海南沙群岛海区NS97-13柱样磁化率各向异性系统测试、统计计算和测年等分析,给出了沉积物的磁化率椭球几何形态,重建了研究海区的古水流方向、沉积物的沉积形式。研究结果表明:(1)压扁型椭球(E>1)的择优方向位于磁性线理-磁性叶理直线的上方,夹角β的范围为0°<β≤33.14°,拉长型椭球(E<1)的择优方向位于磁性线理-磁性叶理直线的下方,夹角α的范围为33.14°<α<56.86°,指示磁性颗粒沉降时受动力作用的大小及其受力方向不同;(2)由磁化率各向异性参数(磁性线理-各向异性度,磁性叶理-各向异性度)确定的沉积物有改造沉积、再沉积和稳定沉积三种形式,前两种形式掺杂在稳定沉积层中的不同部位,构成部分混合沉积;(3)最大磁化率和中间磁化率的轴向分布表征研究海区距今近62 ka以来古水流方向主要为南北和北东-南西向,总磁化率记录了Heinrich层中的冷事件H1—H6。     

南黄海北部末次冰期棕黄色细粒沉积物的磁学特征及其地质意义

南黄海北部YA023柱状样0.24～1.45m为末次冰期棕黄色细粒沉积物,以往的研究认为它属于风成黄土沉积。本文对这段沉积物的磁学性质进行了研究,包括磁化率(K)、非磁滞剩磁(ARM)、等温剩磁(IRM)、剩磁矫顽力(Hcr)、低/高矫顽力磁性矿物的比例(S300)、三轴等温磁化实验和磁组构等。实验结果表明,该沉积物的磁性矿物以赤铁矿为主、磁铁矿或钛磁铁矿的含量很低;磁化率各向异性度(P)与磁面理(F)不相关,而P与磁线理(L)存在一定的相关性,磁化率椭球体既有拉长型(扁率E<1)、也有压扁型(E>1),这些实验结果与中国风成黄土的磁学特征显著不同。我们认为,YA023柱状样0.24～1.45m的细粒沉积物应属于末次冰期洪泛沉积,洪泛平原或河漫滩由于周期性地出露地表和被洪水淹没,使沉积物发生周期性成壤化作用和还原成岩作用,导致赤铁矿含量的增加和低矫顽力磁性矿物被溶解。     

中国东部海域表层沉积物磁化率空间分布特征

海洋沉积物的磁性参数是反映物质来源、沉积环境变化的重要代用指标。本文基于中国东部海域的176个沉积物样品,通过粒度、磁化率的测试分析,揭示了磁化率和粒度的空间分布特征,并探讨了磁化率和粒度之间的关系及其环境指示意义。研究表明,三大海域磁化率(χ)存在显著差异,东海磁化率最高,渤海次之,黄海最低,即χdonghaiχbohaiχhuanghai,磁化率在河口、沿岸偏高,并呈现出向外海方向缓慢递减的趋势,这反映了三大海域的物源差异以及在不同水动力条件下的物源供给、扩散和运移。磁性参数与粒度的相关性研究表明,多重因子的综合作用使得χfd%作为整个海域沉积物的粒度代用指标并不理想。磁性参数的变化与沉积动力密切相关,水动力越强、水介质扰动性越大,磁性参数越离散。     

珠江磨刀门河口表层沉积物磁性特征及其动力沉积环境意义

基于2015年3月珠江磨刀门河口表层沉积物磁学和粒度测量结果,研究磨刀门河口磁性特征空间分布规律,分析磁性参数与沉积物粒度的关系,并探讨其对沉积动力环境的响应。磁性参数磁化率（χ）和饱和等温剩磁（SIRM）均在拦门沙处出现低值区,并在10 m等深线外呈现向海递减趋势;频率磁化率（χ_fd%）、非磁滞剩磁磁化率（χ_ARM）以及比值参数χ_ARM/SIRM和χ_ARM/χ在拦门沙处出现低值区,而在拦门沙外呈现高值:表明研究区域磁性特征由亚铁磁性矿物主导,而拦门沙区域存在一定量的不完全反铁磁性矿物。粒度是影响沉积物磁性特征的重要因素,SIRM/χ等参数与粗颗粒组分（大于63 μm）呈显著正相关,χ_fd%等参数与小于16 μm粒级组分高度相关,结果显示χ_fd%、χ_ARM、χ_ARM/SIRM以及χ_ARM/χ等参数可作为本区域沉积物细颗粒组分（小于16 μm）的代用指标,而SIRM/χ则可作为粗颗粒组分（大于63 μm）的代用指标。基于沉积物类型、动力环境等综合考虑,选取SIRM、S_-300、SIRM/χ参数聚类分析,可将磨刀门河口动力沉积环境分为4个区,结果与该区域动力环境及动力地貌格局具有一致性。本研究不仅对了解新动力格局下磨刀门河口演变模式具有重要意义,还可以丰富河口沉积动力学研究方法。     

210Pb沉积速率测定法在浅水动力环境中的应用

本文根据瓦登海(Waddensea)潮滩沉积物。~(210)Pb强度的测定和有关实验,讨论了~(210)Pb沉积速率测定法在浅水动力环境中应用所存在的一些问题和原因;提出了~(210)Pb“转换时间”和“沉降时间”概念;分析了泥沙运动与沉积物~(210)Pb强度的关系并依据粒度指标对某些不规则~(210)Pb剖面进行修正;发现Jade湾潮滩现代沉积速度为0.16—0.29cm/a,Greetsiel为0.16cm/a,Afsluitdfijk大坝附近达6.0cm/a,反映了大坝工程改变动力环境后出现的聚淤现象。     

海滩表层磁性矿物空间分布特征和季节性变化——以青岛石老人海滩为例

通过对石老人海滩不同季节表层沉积物体积磁化率的原地实测和所取表层样品粒度分级,结合海滩沉积动力环境因素综合分析得知,石老人海滩不同季节表层沉积物磁化率值总体上都表现出东高西低,滩肩高滩面低的趋势。海滩沉积物颗粒夏季比冬季细,分选好。海滩磁化率和沉积物粒度在海滩上的空间分布特征及其季节性变化存在一定联系。海滩的侵蚀沉积过程主要受冬夏季不同的波浪、沿岸流和风的作用影响。通常磁化率值高的区域为颗粒较细的侵蚀区,磁化率值低的区域为颗粒较粗的沉积区。磁学方法作为一种简便快捷低成本易操作的新方法,可以代替耗时的粒度和矿物分析,来分析海滩的沉积动力作用过程,识别海滩的侵蚀和沉积区域。     

全新世安塞剖面的磁学特征变化历史及其受控因子分析

黄土高原黄土是第四纪古气候研究的主要对象之一,磁化率是黄土古气候研究的主要代用指标。然而,黄土地层磁学特征的主控因子依然存在争论。本文选取黄土高原中部的安塞黄土剖面为研究对象,对地层进行系统的磁学特征分析。安塞剖面在早全新世至中全新世早期(~10000~8500a)黄土层中磁性矿物含量较低且呈递增趋势,中全新世(8000~3000a)古土壤层中磁性矿物含量较高,在中全新世中期(7000~5000a)达到最高随后呈递减趋势,晚全新世(3000a以来)黄土层中磁性矿物含量很低并呈递减趋势。此外,地层的磁学特征表现出3次快速变化:6500a前后,地层中磁性矿物含量迅速增加;4500a前后和2700a前后,地层中磁性矿物含量快速降低。通过与全新世降水和气温等气候因子对比发现降水量是控制安塞剖面中次生强磁性矿物含量变化的关键性气候因子,低温并不能增加地层中强磁性矿物含量,而高温则可能限制地层中强磁性矿物的形成。土壤中强磁性矿物含量变化对气候好转响应迟缓,对气候恶化响应迅速。     

北仑河口柱状沉积物粒度特征

根据北仑河口3个钻孔柱状沉积物的粒度分析结果,结合14C测年和210Pb测年资料,分析了钻孔沉积物的粒度特征,结果表明：KL1柱样沉积物主要为粉砂质砂、砂质粉砂、中细砂、细中砂,沉积物由下到上由细到粗再变细,经历了2个沉积变化;KL2柱样沉积物单一,为细中砂;KL3柱样沉积物由下到上依次为砾石、砂砾、粗中砂、细中砂、砾砂、粉砂质砂、粘土质粉砂、砂-粉砂-粘土,沉积物粒度由下到上逐步细化,该孔早期离物源较近.3个孔的沉积物分选大多很差,反映当时水动力作用较强或者离物源较近.这些沉积物类型为晚更新世末次冰期以来的沉积,记录了晚更新世以来2个沉积变化.     

长江口北支潮流沉积物磁性特征与沉积环境分析

通过对兴隆沙 XL1 孔沉积物磁性特征的研究,为揭示潮汐河口潮流沉积物的磁性特征和建立长江口沉积相序提供新的手段,并在拓展环境磁学的应用领域方面进行有益的探索.研究表明:该地区沉积物的磁性矿物以低矫顽力亚铁磁性矿物为主;当χ、SIRM和χfd%、χARM 同处于低值时,反映细晶粒磁铁矿优先溶解,晶粒粗化,可作为还原环境的判据,而在近地表环境下 SIRM / χ、Bcr 和 HIRM 的高值,以及 S-100mT 的低值,一般显示赤铁矿、针铁矿的含量相对较高,可以作为氧化环境的标志.可用χfd%、χARM等参数值的大小来判别长江口北支水动力强弱.按磁化率等磁参数曲线的变化特征将 XL1 孔自下而上划分出 3 个磁性层.同时,参照沉积物的粒度特征和有孔虫分析结果,探讨了兴隆沙沉积环境自下而上的演变序列为:潮流沙脊→潮汐水道→潮滩.     

浅谈长江和黄河河口沉积物磁性特征及其对物源判别的指示

对采自长江和黄河河口的 7 个沉积物样品（28 个子样）进行了磁性测量并进行对比研究,结果表明：长江口沉积物的亚铁磁性物质含量高于黄河口,磁性强于黄河口;两河口沉积物的磁性特征均受亚铁磁性矿物的控制,以假单畴 PSD-多 畴 MD 晶粒为主,并存在一定量的超顺磁颗粒 SP,不同的是长江口存在着更多的单畴颗粒 SD;两河口的细粒级沉积物（< 0.063 mm） 磁性均强于粗粒级沉积物 （> 0.063 mm）,但黄河口细粒沉积物显示了更突出的磁性特征,表明黄河口沉积物的磁性物质更多地富集于细粒组分中;沉积物磁性特征与其所含的轻矿物类型和含量关系不大,相反,重矿物才是影响沉积物磁性特征的主要物质。沉积物的母岩、粒度、水动力条件和流域风化条件等因素影响着沉积物磁性特征。基于长江与黄河沉积物磁性参数的显著差异,建立了 Χ-ΧARM 和 SIRM-SOFT 物源判别图,初步探索了环境磁学指标在物源判别中的应用,对中国东部海域沉积物的物源研究具有一定意义。     

南海西北部16 kaBP以来沉积物的环境磁学特征及其物源指示意义

南海是西太平洋最大的边缘海,对东亚季风和全球气候变化具有敏感的响应,然而目前对南海沉积物的物源分析仍存在众多争议。对南海琼东南盆地SCS-02孔的沉积物样品进行了系统的磁学分析,旨在通过环境磁学参数追踪沉积物的来源。结果表明,SCS-02岩芯的磁性矿物主要为磁铁矿和赤铁矿。自16 kaBP以来,磁性矿物的粒径和成分发生了系统变化,指示了沉积物源-汇过程的改变。15.5～16 kaBP期间,磁化率较高,粒径较粗,矫顽力也较高。海平面比现今低100多米,莺歌海出露于海平面以上,古红河口距研究区较近,红河的物质可以较容易到达沉积区,因此该时期红河贡献较大,珠江和台湾贡献较小。7.5～15.5 kaBP期间,随着海平面的迅速上升,磁性矿物组成和粒度发生了变化,总的磁性矿物含量减少,磁铁矿的含量逐渐增加,粒度变细,表明随着海平面的升高,珠江和台湾的贡献有所增加。7.5 kaBP以来,现代的海陆格局基本形成,磁性矿物组成和粒度变化较稳定,沉积物主要来源于红河和珠江。因此,环境磁学参数可以指示南海西北部沉积物的源-汇变化,为海平面变化和气候演化研究提供有效参考。     

我国南方红土岩石磁学特征及其磁化率增强机制

我国南方第四纪红土是研究古环境变化的重要载体,主要由均质红土和网纹红土两大不同类型的沉积层组成。运用岩石磁学、漫反射光谱和粒度相结合的方法,分别对我国南方长沙(CS)、岳阳(HN)、南昌(NC)以及新余(XY)典型红土剖面的均质层和网纹层进行了详细的对比分析,结果表明网纹红土层2μm的黏粒含量较多,网纹红土层形成时期气候更加温暖湿润,成土作用高于上覆均质红土层。磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿和针铁矿都是均质红土层和网纹红土层磁性矿物的主要载体。其中,网纹红土层的亚铁磁性矿物低于均质红土层,主要以较粗的假单畴PSD和多畴MD存在,反铁磁性矿物以赤铁矿为主;而上覆均质红土层却以较多的SSD磁赤铁矿为主。网纹红土层可见大量黑褐色铁锰胶膜和铁锰结核分布,这是由于沉积后土壤长期处于高温高湿的还原环境中,强磁性矿物如细粒磁铁矿、磁赤铁矿等部分被溶解转化为弱磁性矿物(如赤铁矿和针铁矿,主要是赤铁矿),这种磁性矿物的转化可能导致了成土作用强的网纹红土层较粗磁性颗粒的增加,而超顺磁亚铁磁性矿物含量的减少以及磁化率的降低。     

闽江下游及河口表层沉积物磁化率特征及其环境意义

闽江是中国东南沿海最大的河流,具有落差大、水动力强等典型的山溪型河流特征.本研究对采自闽江流域的43个表层沉积物样品进行了磁学参数分析,结果显示,低频磁化率(χ_(lf))、高频磁化率(χ_(hf))分别为0.79×10~(-8)~24.97×10~(-8)、0.74×10~(-8)~24.80×10~(-8)m~3/kg,与长江、黄河相比低一个数量级;频率磁化率(χ_(fd))为0.06%~7.20%,大多小于5.00%,沉积物中超顺磁颗粒含量较低.χ_(lf)和χ_(fd)总体呈现从下游到河口增长的趋势,并在北港、南港、闽侯、大樟溪等人口密集区域受到不同程度的人为影响,分析表明研究区磁化率受控于源岩特征、水动力条件、沉积作用和人为活动等因素.在p0.01时,χ_(lf)与Al2O3、Fe2O3、Na2O、Mg O、Ti O_2、Ca O等氧化物显著正相关,与Si O_2显著负相关,说明其受控于源岩成分.此外,χ_(lf)与Si/Al值显著负相关,与化学风化指数(CIA)正相关,表明磁化率可以作为现代沉积物风化程度的替代指标.χ_(lf)与溶解态As含量、χ_(fd)与溶解态Cd含量均在p0.05时相关,表明磁学参数可作为指示研究区水体的As和Cd污染的参考指标.