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洛川黄土-红粘土序列铁氧化物组成及其古气候指示 总被引：2，自引：0，他引：2
对洛川黄土、古土壤和红粘土中磁性矿物组成、成因和相关系进行了研究。结果表明:黄土磁性矿物以风尘磁铁矿为主,少量的成土赤铁矿和成土磁赤铁矿;古土壤磁性矿物以成土磁赤铁矿为主,成土赤铁矿次之,少量的风尘磁铁矿和赤铁矿;红粘土磁性矿物以成土赤铁矿为主,风尘磁铁矿和成土磁赤铁矿次之,少量风尘赤铁矿。黄土、古土壤和红粘土磁性矿物组成差异,反映了其形成期不同的古气候特性以及不同气候条件下生物地球化学作用强度的差异。干冷的冰期,黄土弱成土作用形成了以粗颗粒的风尘磁铁矿核 赤铁矿边的磁化率载体。间冰期的温暖湿润的古气候最有利于生物活动,强烈生物活动导致古土壤中大量纳米超细磁赤铁矿/磁铁矿产生,形成以磁赤铁矿为主,风尘磁铁矿核 赤铁矿边为辅的磁化率载体。红粘土成壤期,强降雨强蒸发的长干短湿的高温炎热的古气候使得红粘土化学风化强烈,生物地球化学活动较弱,形成以磁铁矿核 赤铁矿边和磁赤铁矿核 赤铁矿边的磁化率载体。黄土、古土壤和红粘土磁性矿物组成、磁性矿物相关系是其形成期独特的古气候指示。 相似文献
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根据前人关于自然燃烧作用生成磁赤铁矿的两阶段模式,模拟自然燃烧作用形成磁赤铁矿的过程和条件。实验分2阶段进行,第一阶段氢气氛围300℃煅烧针铁矿2 h,煅烧产物为纳米磁铁矿;第二阶段70℃空气条件下氧化煅烧成因的纳米磁铁矿70 d。对实验两阶段样品的矿物学和磁学特性进行系统测定,结果表明,本研究的煅烧条件可获得接近理想成分的多孔纳米磁铁矿,晶粒及聚集体的粒径分别在30 nm和57 nm左右;在70℃空气氛围下磁铁矿快速向磁赤铁矿转化,70 d的实验时间里2价铁/全铁比值(Fe2+/TFe)由初始31.4%降至5.4%;纳米磁铁矿向磁赤铁矿转化伴随着矿物结晶颗粒的减少和样品总体积的增大,磁铁矿结晶学粒径缩小约17%~19%;磁化率和频率磁化率随氧化时间逐渐降低,前者主要受制于矿物物相变化,而后者与矿物粒径变化相关。模拟结果表明,第一阶段的关键是具有生成晶粒尺寸为亚微米-纳米量级的磁铁矿煅烧条件,第二阶段的关键为具备一个合适的温度条件,以能够快速、高效氧化磁铁矿为磁赤铁矿。 相似文献
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《地质与勘探》2012,48(2)
以智利月亮山铁氧化物铜金型矿床为例,利用磁化率K对铁磁性矿物及蚀变岩的现场识别能力和X射线荧光分析仪（PXRF）快速分析元素含量功能,结合矿床地质以闪长岩（5．5×10-3SI〈K〈17．9×10-3SI）、角砾岩（0．35×10-3SI〈K〈0．7×10-3SI）、磁铁矿（K〉753．4×10-3SI）、磁赤铁矿（313．3×10-3SI〈K〈753．4×10-3SI）、赤铁矿（0．78×10-3SI〈K〈1．62×10-3S1）、镜铁矿（0．67×10-3SI〈K〈0．78×10-3SI）等划分闪长岩亚相、角砾岩亚相、磁铁矿微相、磁赤铁矿微相、赤铁矿微相、镜铁矿微相;以PXRF现场测量铁含量〉30％,铜含量〉0．5％为含矿（化）界限,确定磁化率-铁铜含量对应关系：高磁化率-高铁含量-磁铁矿型、低磁化率-高铁含量-赤铁矿型（镜铁矿）、低磁化率-低铁含量-蚀变岩型,及岩相学找矿标志-矿物标志、构造标志、闪长岩标志、蚀变分带标志和矿物蚀变标志等,对月亮山矿区进行深部找矿预测。 相似文献
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磁赤铁矿可以在厌氧微生物作用下固相转化为磁铁矿,这种转化过程具有重要的矿物学及环境磁学意义。文章通过开展硫酸盐还原菌（SRB） —磁赤铁矿交互作用实验,重点探讨了SRB 活性对磁赤铁矿—磁铁矿固相转化速率的影响。在31 d 培养期内,SO42-+SRB+磁赤铁矿体系中SRB 的生长导致16.7%的SO42-转化为酸可挥发性硫（AVS）,部分还原释放的Fe（II） 与AVS 反应生成单硫化物、双硫化物和多硫化物,同时铁氧化物因溶解作用粒径减小;在无SO42-的SRB+磁赤铁矿体系中, SRB 还原产生的Fe （II） 主要存在于铁氧化物中,没有次生沉淀产生。X 射线衍射和穆斯堡尔谱分析结果表明在SRB 作用下纳米磁赤铁矿逐渐向磁铁矿转化,加入SO42-时转化速率加快,与矿物接触的SRB 菌体的数量及其向磁赤铁矿传递电子的能力均得到了增强。在天然或人工厌氧条件下,SO42-是制约磁赤铁矿向磁铁矿转化的重要因素。 相似文献
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石英尾砂对旱地表土磁性的影响及其环境意义 总被引：1，自引：0，他引：1
对安徽省凤阳县石英尾砂、受尾砂影响的表土、旱地表土和城镇表土进行了磁学测量,结果表明这4类样品的磁性特征明显不同。尽管这4类样品的磁化率均由磁铁矿主导,但旱地表土中可能含少量磁赤铁矿,石英尾砂、受尾砂影响的表土和城镇表土中可能含少量铁的氢氧化物（如纤铁矿）,受尾砂影响的表土中还含少量赤铁矿。城镇表土中磁铁矿的含量明显高于其他3类样品,受尾砂影响的表土中的磁铁矿含量介于石英尾砂和旱地表土之间。城镇表土中磁铁矿的粒径范围较宽,小于1 μm,石英尾砂中磁铁矿的粒径大于0.1 μm,旱地表土中磁铁矿的粒径小于0.1 μm,受尾砂影响的表土中磁铁矿的粒径介于旱地表土与石英尾砂的粒径之间。城镇表土的磁化率与频率磁化率呈负相关,旱地表土的磁化率与频率磁化率呈正相关,而受石英尾砂影响的表土的磁化率与频率磁化率没有明显的相关关系。在城市工业和交通等人类活动的影响下,城镇表土的磁性较旱地表土增强。而在石英砂生产这一人类活动的影响下,受尾砂影响的表土的磁性较旱地表土减弱,这是由石英尾砂中磁性矿物的含量较旱地表土4的少所致。 相似文献
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钻孔岩心磁化率及PXRF 测量在智利
月亮山铁铜矿区应用与找矿预测 总被引：2，自引：0，他引：2
[摘 要]以智利月亮山铁氧化物铜金型矿床为例,利用磁化率K 对铁磁性矿物及蚀变岩的现场识别能力和X 射线荧光分析仪(PXRF)快速分析元素含量功能,结合矿床地质以闪长岩(5.5×10-3SI< K <17.9×10-3 SI)、角砾岩(0.35×10-3SI< K <0.7×10-3SI)、磁铁矿(K>753. 4×10-3SI)、磁赤铁矿(313.3×10-3SI < K <753.4×10-3SI)、赤铁矿(0.78×10-3SI< K <1.62×10-3SI)、镜铁矿(0.67×10-3SI< K <0.78×10-3SI)等划分闪长岩亚相、角砾岩亚相、磁铁矿微相、磁赤铁矿微相、赤铁矿微相、镜铁矿微相;以PXRF现场测量铁含量>30%,铜含量>0.5%为含矿(化)界限,确定磁化率-铁铜含量对应关系:高磁化率-高铁含量-磁铁矿型、低磁化率-高铁含量-赤铁矿型(镜铁矿)、低磁化率-低铁含量-蚀变岩型,及岩相学找矿标志-矿物标志、构造标志、闪长岩标志、蚀变分带标志和矿物蚀变标志等,对月亮山矿区进行深部找矿预测。 相似文献
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澳大利亚悉尼地区普遍分布着一套中新世早期(17Ma B.P.)发育的砖红壤地层,本文选取该古土壤剖面作为研究对象,进行了常量元素、岩石磁学和土壤色度测试.通过化学蚀变指数(CIA)、磁化率(x)、磁性矿物居里温度(TC)、土壤红度(a *)等环境代用指标,结合现代土壤诊断学特征进行综合分析,得出以下结论:1)该中新世古土壤形成时期地表化学风化作用十分强烈,悉尼地区当时可能为湿热的热带气候,通过古土壤化学风化指数对悉尼地区当时降水量进行半定量重建,年平均值高达1471.22mm;2)丰富的降水使土壤发生脱硅富铝铁过程,铁、铝氧化物沿地层自上而下淋溶淀积,在剖面底部富集形成铁结核和铁盘层;3)该古土壤剖面自上而下磁性矿物种类发生规律变化,磁性矿物由磁铁矿→磁赤铁矿化的磁铁矿→磁赤铁矿→赤铁矿逐渐转变,尤其是磁赤铁矿和赤铁矿的大量富集,说明古土壤形成时期对应着一种高温氧化环境. 相似文献
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花岗岩上发育的亚热带红土岩石磁学特征 总被引：1，自引：0，他引：1
本文对发育于花岗岩上的两个亚热带红土剖面进行了系统的岩石磁学研究,测试了磁化率、频率磁化率、等温剩磁、非磁滞剩磁、磁滞回线等常温磁学参数,选取代表性样品进行了高低温岩石磁学分析,拟探讨亚热带红土磁性矿物的特征及湿热环境下土壤中磁性矿物的转化规律。实验结果表明:亚热带红土的强磁性矿物为磁铁矿、磁赤铁矿;弱磁性矿物为赤铁矿和针铁矿,滞水土层中含有纤铁矿。花岗岩具有较强的磁性,在其上发育的红土也因此具有较强的磁性。花岗岩中的亚铁磁性矿物的磁畴以多畴占主导地位,随着风化强度的增强,逐渐形成较细粒的超顺磁与单畴磁性矿物。亚热带红土中的磁赤铁矿与位于半干旱区黄土高原成土作用形成的磁赤铁矿存在着磁学性质上的差异,表现为具有更高的居里点(约600℃和640℃),可能说明亚热带红土中的磁赤铁矿粒径更粗。两个剖面在磁学性质上存在着明显的差异,泉州剖面磁性矿物以磁铁矿为主,磁化率最高可达1823×10~(-8)m~3/kg,平均值为1033.1×10~(-8)m~3/kg,具有较低的剩磁矫顽力;福州剖面磁性矿物以磁铁矿和部分热稳定磁赤铁矿为主,磁化率最高为385.73×10~(-8)m~3/kg,平均值为91.5×10~(-8)m~3/kg。基于磁学参数分析,认为母质与后期成土作用共同造成了两个剖面的磁学性质差异,但后者起主导作用。磁化率在两个剖面中,均随着深度减小而减小,与温带地区表层土磁化率增强有很大区别。湿热环境条件下,强磁性矿物溶解或转化为弱磁性矿物的程度主导剖面磁化率变化。 相似文献
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油气藏全空间磁学、地球化学与矿物学结构及意义--检验"烟筒效应"的形成机理 总被引：2，自引：0，他引：2
位于松辽盆地南部某油气田边缘一个油气显示井的磁性测量结果表明,岩石具有明显的磁性变异结构特征.以磁化率(κ)为例,在低缓的背景磁性上主要呈现高强度与中等强度的2类异常:大于400×10-5为强磁性,100×10-5～150×10-5为中等强度磁性.结合录井资料与地球化学分析解释可知,强磁性异常主要位于取样间隔的底部干层区,少数样品位于浅部油气显示层;中等强度异常主要位于2 700 m附近的油气显示层.岩石磁性与地球化学成分对应分析表明,油气显示层岩石的C1和C2成分与磁化率 (κ)、饱和磁化强度 (Js) 和饱和等温剩余磁化强度(SIRM)之间呈明显的正相关,与内禀矫顽力(Hc)为逆相关,而干层岩石相关性不明显.矿物成分分析显示,岩石中主要含铁矿物为磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿、黄铁矿和菱铁矿.其中磁赤铁矿主要分布在具有中等磁性强度的油气显示层,而高含量(最高含量达12.5%)的磁铁矿主要位于底部干层.磁赤铁矿与赤铁矿、黄铁矿及菱铁矿含量之间相关特征初步表明,自生磁赤铁矿可能主要来源于原地赤铁矿与黄铁矿.推测油气显示层岩石中磁性偏软的磁赤铁矿属于烃蚀变的产物,为烃微渗漏效应(或烟筒效应)的全空间形成机理提供了新证据. 相似文献
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塔里木盆地西北缘库孜贡苏剖面晚白垩世-早中新世沉积物岩石磁学研究 总被引：1，自引：0，他引：1
对塔里木盆地西北缘库孜贡苏剖面晚白垩世-早中新世沉积物进行了热退磁及岩石磁学研究,结果表明岩石热退磁及岩石磁学特征随沉积环境可分为三种类型:潮下、台地边缘浅滩相岩石主要磁性矿物为磁铁矿及少量针铁矿、磁赤铁矿,磁性矿物含量较少、颗粒较小（假单畴）,其天然剩磁强度较小,一般小于1×10-2 A/m,在250℃~500℃能获得稳定特征剩磁方向,特征剩磁由磁铁矿携带;潮间、潮上带岩石主要磁性矿物为磁铁矿,〖JP2〗并含有少量磁赤铁矿、赤铁矿、针铁矿,磁性矿物颗粒为假单畴和多畴,天然剩磁强度一般在1×10-2 ~1 A/m之间,在250℃~580℃能获得稳定特征剩磁方向,特征剩磁由磁铁矿携带;河湖相岩石主要磁性矿物为磁铁矿、赤铁矿,并含有少量磁赤铁矿、针铁矿,磁性矿物含量较多、颗粒较小（假单畴）,天然剩磁强度一般在1×10-1 A/m以上,多数样品特征剩磁由赤铁矿携带,少数由磁铁矿与赤铁矿共同携带。岩石磁学研究对于在沉积环境复杂剖面进行古地磁研究具有重要的意义。 相似文献
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笔者通过对长江三角洲平原晚新生代钻孔SG7孔沉积物的粒度和磁性分析,揭示磁性矿物类型随时间的演变,探讨新构造运动、气候、海平面等对本区沉积物源、沉积环境的耦合作用。研究结果显示,上新世磁性强弱相间,且达到全剖面最强,磁性矿物为磁铁矿、磁赤铁矿、针铁矿和黄铁矿,反映本区气候暖湿,发育山间湖泊,沉积物主要来自周边白龙港玄武岩的风化产物;早更新世早期,磁性为全剖面最弱,以磁铁矿为主,反映在构造沉降作用下,发生物源改变,即主要来自贫铁的中酸性浅成岩或喷出岩,同时沉积物主要为冰期的河道相沉积,反映山间河流/冲积扇环境;早更新世晚期至晚更新世末,磁性显著增强且和沉积物粗细变化一致,粗颗粒沉积物中磁性矿物以变质岩来源的粗粒磁铁矿为主,细粒沉积物中磁性矿物见针铁矿、赤铁矿和黄铁矿,反映古地理环境逐渐向冲积平原、滨海平原演变;自晚更新世晚期出现细粒磁赤铁矿和磁铁矿,反映长江上游物源的加入。全新世沉积物磁性较更新世泥质沉积物显著增强,反映长江河口、三角洲环境。 相似文献
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还原成岩作用对磁性矿物的影响及古气候意义:以长江口水下三角洲岩芯YD0901沉积物为例 总被引：2，自引：0，他引：2
本文对长江口水下三角洲岩YD0901(31°11′N,122°30′E)中0～34.22m的沉积物进行高分辨率岩石磁学研究,结果表明:阶段Ⅰ (0 ～ 8m)中磁性矿物含量高,含有磁铁矿、赤铁矿及少量的硫化物;阶段Ⅱ(8.0～34.2m)中磁性矿物含量低,磁性矿物包括粗颗粒磁铁矿、赤铁矿和铁的硫化物.磁参数结果指示了沉积物垂向上氧化还原环境的改变,由还原环境(阶段Ⅱ)转为氧化环境(阶段Ⅰ).受成岩作用影响,阶段Ⅱ中的细颗粒的磁铁矿颗粒被溶解而生成铁的硫化物,但是粗颗粒磁铁矿和赤铁矿受成岩作用影响较小,可以提取原生的古气候信息.根据磁性矿物含量和矫顽力的变化在1300年至7000年之间识别出4个气候突然变冷事件,沉积物磁性矿物矫顽力反映的气候变化周期为800年和220年. 相似文献
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对镇江59.4m厚的下蜀土剖面的磁化率、χ-T曲线、等温剩磁获得曲线和磁滞回线等岩石磁学性质进行了研究,结 果表明：1）全剖面磁化率变幅较大,变化于（6.4~186.3）×10-8m3·kg-1之间;其中,剖面下段（24~59.4m）平均值为 34.7×10-8m3·kg-1,远低于上段（0~24m）的平均值126.1×10-8m3·kg-1;2）代表性样品的岩石磁学特征大致可以分为两类： 一类具有较高的磁化率,χ-T曲线呈明显的磁铁矿的居里点特征,IRM获得曲线在300mT时接近饱和,反向场退磁曲线显 示具有较低的剩磁矫顽力（25~40mT）,磁滞回线表现出细高的形状,在600~800mT之间闭合,显示含有较多的亚铁磁性 矿物（如磁铁矿和磁赤铁矿）;另一类样品则具有较低的磁化率,χ-T曲线初始磁化率较低,IRM获得曲线在300mT时达到 饱和剩磁的69%~82%,具有较高的剩磁矫顽力（70~135mT）,磁滞回线呈蜂腰状,提示含有较少的亚铁磁性矿物和较多的 高矫顽力矿物（如赤铁矿和针铁矿）,且可能含有铁的硫化物;3）岩石磁学特征表明下蜀土堆积的不同时段可能受到不同 环境的控制,中更新世中期之前曾出现多期过度湿润的气候条件,导致成土环境偏向还原条件,磁铁矿和磁赤铁矿逐渐转 化为弱磁性矿物,使得磁化率异常降低,与西伯利亚黄土变化模式类似;中更新世中晚期以来则以较干燥的氧化环境为 主,主要受成壤作用控制,有利于细小磁铁矿和磁赤铁矿的生成,与中国黄土高原的成土模式相似。 相似文献
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对黄土高原西部庄浪红粘土进行详细岩石磁学分析表明,沉积物磁性由磁铁矿和赤铁矿主导,并且含有一定量的磁赤铁矿.中中新世大暖期红粘土中磁铁矿、磁赤铁矿含量显著升高;中中新世大暖期前后红粘土中的磁铁矿含量相对较低,赤铁矿相对含量较高,但并未显示较强的磁赤铁矿信息.磁性矿物的整体粒径表现为以SP,SD和PSD颗粒为主,MD颗粒较少.庄浪红粘土磁化率在16.5 ～ 13.8Ma出现峰值,与当时的夏季风强盛、降水丰富、成壤作用较强造成的亚铁磁性矿物相对含量增加密切相关.在全球气候变暖的中中新世大暖期,综合庄浪岩石磁学特征以及陆地和海洋的其他证据可以推测当时东亚冬、夏季风可能同时增强. 相似文献
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通过在滇池开展原位实验,研究探讨了湖泊沉积物中磷灰石制约水铁矿分解和转化的机制,以及二者共存时的环境效应。结果表明:将水铁矿放置到沉积物中1个月,矿物保持稳定;放置时间达到3个月时,添加磷灰石实验中水铁矿发生了显著物相转变。冬天(12—2月)实验中,转化产物随深度的变化趋势为针铁矿+磁(赤)铁矿→针铁矿+纤铁矿→针铁矿;夏天(6—9月)实验中,转化产物随深度的变化趋势为针铁矿+纤铁矿+磁(赤)铁矿→针铁矿+纤铁矿→未转化。透射电镜分析结果显示冬天实验中生成的磁性铁氧化物为纳米磁铁矿和磁赤铁矿,夏天实验中产生的则主要为纳米磁铁矿。X射线光电子能谱分析结果显示冬天表层实验样品具有较高P含量。分析表明的湖泊沉积物中磷灰石促进水铁矿转化的过程为:(1)微生物促进磷灰石溶解;(2)磷灰石溶解释放的P促进铁还原菌生长;(3)铁还原菌促进水铁矿还原;(4)水铁矿还原产生的溶解态Fe2+催化水铁矿向针铁矿、纤铁矿和磁铁矿转化。冬天及沉积氧化-还原界面最适宜磷灰石分解菌和铁还原菌生长,水铁矿的转化和P释放能力也更强,相应地内源磷释放的风险也更大。 相似文献
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成壤过程中形成的细颗粒的软磁性矿物被认为是导致古土壤磁化率增加的主要原因。但近来的研究表明,在一些地区,尤其是靠近沙漠边缘的黄土-古土壤序列,源区对黄土磁化率的影响要远大于成壤作用。因此,有必要对不同地区、不同环境条件下的典型黄土堆积进行详细的岩石磁学研究。日前,我们在西昆仑山北侧钻取了一根长达671m的岩芯,这为研究极端干旱区黄土的岩石磁学性质提供了难得的契机。本文对第一期黄土钻探得到的207m岩芯进行了详细的岩石磁学研究,结果表明: 昆仑山黄土的主要载磁矿物为磁铁矿和磁赤铁矿,同时还含有少量的针铁矿、赤铁矿; 该地区磁化率的变化主要受源区粗颗粒的软磁性矿物含量的影响,成壤作用形成的细颗粒磁性矿物对磁化率的贡献极小; 磁化率、粒度在0.5Ma左右急剧升高和变粗,主要与气候干旱化加剧有关。 相似文献
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在黄土高原-阿拉善高原区域沿接近降水量最大梯度线方向系统采集了表土(包括沙漠和土壤)样品,详细研究了其环境磁学、粒度和有机质含量等环境替代指标的变化特征.结果表明,整个断面表土中的强磁性矿物主要为磁铁矿和磁赤铁矿,并含有赤铁矿.阿拉善高原表土中磁性矿物颗粒多为多畴(MD),总体含量偏低,磁性矿物中硬磁组分含量较高;黄土高原区表土中磁性颗粒多为准单畴(PSD),总体含量偏高,磁性矿物中软磁组分含量较高.进一步分析发现,在干旱地区,频率磁化率与降水有良好的相关性,而常用的磁化率不能较好地反映降水量变化.本研究指示在干旱地区应用单一磁化率指标解释环境变化需要谨慎. 相似文献
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黄土/古土壤序列和红粘土均已被证明是风积成因,然而红粘土研究的程度远低于黄土/古土壤序列,比如强发育红粘土获得比较低磁化率值的原因并没有得到清楚解释,红粘土磁化率代用指标问题和红粘土搬运路径等问题还存在较大的争议,红粘土记录古气候意义研究也相对薄弱,因此加强对红粘土的研究,有助于对古气候的理解.佳县位于黄土高原与毛乌素沙漠交接地区,季风区与非季风区过渡地带.对佳县厚60m的红粘土样品进行系统磁学参数测量分析发现,佳县红粘土以软磁性矿物(磁铁矿、磁赤铁矿)为主,同时含有一定量硬磁性矿物(赤铁矿、针铁矿,主要是赤铁矿);强发育古土壤层含有较多软磁性矿物,弱发育古土壤层含有较多硬磁性矿物;磁颗粒粒径基本在0.2μm以下,x＞64×10-8m3/kg时,磁颗粒粒径小于0.1μm.剖面底部磁学参数变化存在异常,原因可能是:赤铁矿含量增加,超顺磁(SP)亚铁磁性颗粒含量急剧减少,单畴(SD)颗粒相对含量增加.该异常原因解释符合前人提出的成壤路径:水铁矿→SP磁赤铁矿→SD磁赤铁矿→SD赤铁矿. 相似文献