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相似文献
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1.
利用一件采自河北汉诺坝周坝地区变泥质岩包体样品,结合系统的低温和高温磁性测量结果,探讨了应用热磁实验鉴别样品中所含原生磁性矿物的多解性问题. 结果表明, 饱和等温剩余磁化强度(SIRM)在室温~250℃以及280℃~380℃的降低分别由高钛钛磁铁矿的剩磁解阻过程(一种物理过程)以及由磁赤铁矿转换成赤铁矿(一种矿物相变)引起.样品在500℃以后磁化率的升高则是由磁铁矿从钛磁赤铁矿中出溶所致.因此,κ T(即磁化率随温度变化)曲线中呈现约580℃居里点是由加热过程中次生的磁铁矿引起,而并非代表原始(即加热前)样品中的磁铁矿成分.  相似文献   

2.
磁赤铁矿的几种类型与特点分析   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
随着环境磁学的广泛开展和应用,最近20年来磁赤铁矿(γ-Fe2O3)被人们所日益熟悉.现在它已经被发现是一种地表十分常见的矿物,与磁铁矿常常相伴随,是氧化透水通气环境的很好指示矿物.它也是制造音乐和录像磁带的重要磁性材料,在工业有很广泛的用途.磁赤铁矿的人工合成一般由磁铁矿通过在低于300℃的氧化环境中加热几个小时甚至几天时间来形成.它受热不稳定而产生化学变化的磁学性质是其重要特点,即加热到250℃之后该矿物一般就会被不同程度转变成为赤铁矿.因此实际上无法测量其居里点.后来对人工合成磁赤铁矿样品研究进一步发现,该矿物受热可以部分热稳定,居里温度约为645℃.本文通过不同粒度人工磁铁矿系列样品进行热磁测量实验时发现,超细粒级(假单畴(PSD)和多畴(MD)细粒)磁铁矿在快速加热过程中,形成了完全热稳定的磁赤铁矿.而且,用同样的样品在另外加热炉中快速加热到700℃高温,并且在该温度停留10min,然后冷却下来,也可以达到相同的效果.即由此两个过程形成的磁赤铁矿,再从室温加到700℃的居里温度测量过程几乎达到百分之百可逆,即完全对热稳定性特点.我们用X衍射和穆斯堡尔谱技术来鉴定和确认加热前的磁铁矿和快速加热形成的磁...  相似文献   

3.
本文对发育在澳大利亚悉尼附近的Long Reef Beach中新世古土壤剖面进行了系统的岩石磁学研究,测量了磁化率、饱和磁化强度、饱和等温剩磁、非磁滞剩磁等常温磁学参数和磁滞回线,并对所有样品进行了热磁分析.实验结果表明:全新世软土层主要磁性矿物为MD颗粒磁铁矿,磁性矿物含量与黄土高原黄土层相当.中新世老成土层随地层深度增加主要磁性矿物由磁铁矿转变为磁赤铁矿,随着磁铁矿向磁赤铁矿的转化,开始出现赤铁矿;磁性矿物粒径分布较广,以PSD颗粒为主,其次为SD颗粒,同时含有少量MD颗粒;磁性矿物含量高于黄土高原强发育古土壤层.中新世红土矿层主要磁性矿物为赤铁矿,同时含有少量磁赤铁矿和针铁矿,属于铁的富集层,赤铁矿以SD颗粒为主,含少量PSD和MD颗粒.Long Reef Beach中新世古土壤形成时期,对应着一种全球性高温多雨气候,地表化学风化作用十分强烈.丰富的降水,导致中新世老成土层发生淋溶作用,磁铁矿在向下淋溶迁移过程中逐渐氧化为磁赤铁矿和赤铁矿,铁氧化物最终在红土矿层淀积,磁赤铁矿经高温压实作用再结晶转化为赤铁矿.磁性矿物转化过程可概括为磁铁矿—磁赤铁矿化的磁铁矿—磁赤铁矿—赤铁矿,其中部分磁赤铁矿具有热稳定性,在空气(氩气)环境中加热到700℃未发生转化.  相似文献   

4.
敖红 《地球物理学报》2008,51(4):1029-1039
以热磁分析为主,对中国北方泥河湾盆地更新世河湖相地层中灰绿色粉砂和灰黄色粉砂/细砂两种典型沉积物进行了详细的岩石磁学研究,有效确定了这两类沉积物中磁性矿物的种类、粒度特征以及加热过程中磁性矿物的变化过程和产物,并对其包含的古环境意义进行了初步探讨.灰绿色粉砂样品主要含有磁铁矿和赤铁矿两种磁性矿物,磁性相对较弱,颗粒相对较细;灰黄色粉砂/细砂主要含有磁铁矿和磁赤铁矿,磁性相对较强,颗粒相对较粗.在氩气环境中经700℃加热处理后,这两种沉积物中的绿泥石都分解,并生成超细粒(处于超顺磁和单畴颗粒区间)的磁铁矿,导致磁化率大幅升高.因此泥河湾盆地沉积物的热磁特征可以用来检测样品中绿泥石的相对含量,进而反映该地区化学风化作用强度的变化.此外,灰绿色粉砂样品中绿泥石含量比灰黄色粉砂/细砂样品的含量高,在氩气中加热后,磁化率升高幅度也较高,可能反映了化学风化相对较弱的沉积环境.  相似文献   

5.
华北地块早古生代地层单元的岩石磁学特征研究   总被引:1,自引:1,他引:1       下载免费PDF全文
通过对采自华北地块西部鄂尔多斯盆地边缘早古生代地层单元中的44块定向岩芯样品的岩石磁学实验(饱和等温剩磁及剩磁矫顽力的测量,三轴磁化的饱和等温剩磁的系统热退磁和低温实验)研究,揭示出华北地块早古生代地层单元的各类岩石中,主要载磁矿物的构成具有磁铁矿或赤铁矿与中等居里温度的磁黄铁矿、磁赤铁矿等共存的特征;个别地层单元的岩石中以极低居里点的针铁矿为主要载磁矿物.  相似文献   

6.
一阶反转曲线(FORC)图的原理及应用实例   总被引:7,自引:5,他引:2       下载免费PDF全文
自然样品中的磁性矿物携带着丰富的环境演化信息.然而在一般情况下,自然样品的磁性是其含有的诸多磁性矿物的综合反映.为了分离这些磁信息,近年来发展了一种新的岩石磁学方法:一阶反转曲线(FORC)图.该方法不但可以确定磁性矿物矫顽力的分布以及磁性矿物颗粒之间磁相互作用的强弱,而且还可以帮助区分磁性矿物的种类和磁畴状态.本文首先详细介绍该方法的基本原理和其物理意义,在此基础上,给出了一个应用FORC图确定含铝的钛磁铁矿玄武岩样品中磁性矿物在加热过程发生转变的研究实例.在两个温度下的FORC图密度分布差的结果表明,这种新方法可以灵敏地检测样品中微弱的磁性矿物改变,因此在岩石磁学、环境磁学和古地磁学研究中具有很好的应用前景.  相似文献   

7.
三门峡盆地晚新生代沉积物磁性载体类型   总被引:3,自引:2,他引:3       下载免费PDF全文
对三门峡盆地晚新生代沉积岩样品进行岩石磁学研究,通过三轴饱和等温剩磁和剩磁矫顽力实验、交变退磁和热退磁实验及磁化率测定,发现黄土-古土壤、河湖相灰绿层和冲洪积层3种不同岩性的磁载体存在显著差异.即黄土-古土壤以磁铁矿为主,赤铁矿和磁赤铁矿很少;河湖相灰绿色沉积磁性矿物含量较低,主要为赤铁矿和磁铁矿,但磁铁矿较多,此外还有一些不稳定磁性矿物(如针铁矿、菱铁矿等);冲洪积物以磁铁矿和赤铁矿为主,磁铁矿相对较多.  相似文献   

8.
对缅甸东部掸邦地块二叠纪-三叠纪灰岩样品进行了饱和等温剩磁获得曲线及反向场退磁曲线、三轴等温剩磁的系统热退磁、磁化率-温度曲线等岩石磁学测试分析,试图通过岩石磁学方法识别缅甸掸邦地块二叠纪和三叠纪灰岩样品中的磁性矿物种类、含量等信息,为研究样品中主要磁性矿物所携带的特征剩磁分量的磁化年龄等性质提高可靠的基础,从而为进一步研究掸邦地块及滇缅泰地块晚古生代-早中生代的古地理位置等提供有力的证据.结果表明缅甸掸邦地块二叠纪和三叠纪灰岩样品中的主要磁性矿物为磁铁矿,或磁铁矿和针铁矿的组合,少部分三叠纪灰岩样品显示有赤铁矿、磁赤铁矿和针铁矿的组合.  相似文献   

9.
以黄土高原西北缘的靖远和古浪剖面(包含黄土层L1上部和占土壤层SO)作为研究对象,选取代表性样品进行磁化率、频率磁化率、热磁曲线、等温剩磁获得曲线和磁滞回线等测定.结果表明,靖远和古浪L1黄土和SO古土壤具有相似的岩石磁学特征.磁性矿物含量相对较低,载磁矿物均以磁铁矿为主,同时含有磁赤铁矿和赤铁矿,且SO占土壤中的磁赤...  相似文献   

10.
采用室内加温实验和岩矿测试分析手段,对地下煤层自燃区采集的岩石标本,测定其在不同温度条件下岩石磁性、含铁氧化物含量及其结构的变化情况,分析其特征和变化规律,探讨温度变化引起岩石磁性变化的机理.实验研究表明,温度变化可引起岩石磁性变化,通常在加温过程中多数岩石样品在低于400℃时其磁性较弱且没有明显的变化,继续升温达到含铁氧化物居里点温度前磁性增加,高于居里点温度后磁性消失;再由居里点温度或以上降温过程中磁性显著增强,并在常温下获得较岩石加温前更强磁性,但磁性变化较大.磁性变化主要与岩石中的黄铁矿、赤铁矿、菱铁矿、褐铁矿等含铁氧化物含量及其结构变化有关,岩石样品加热至700℃再冷却到常温以后,其铁磁性矿物含量明显增加;矿物结构有所变化,加温前一般为不规则微粒状、短脉状,加温后多为规则微粒状,且颗粒大小比加温前略有减小,一般为10~150 μm,大多属于多畴(MD)结构,部分膺单畴(PSD)结构.磁性增强的主要原因是含有少量含铁矿物的岩石在温度升高时产生了新的铁磁性矿物(如磁铁矿、磁黄铁矿、磁铁矿等).上述研究成果对解释煤层自燃区磁异常的成因具有重要意义.  相似文献   

11.
Magnetic susceptibility (MS) of natural specimens of hematite and goethite is studied under continuous heating with various additives: with carbon (sugar), nitrogen (carbamide), and elemental sulfur. It is found that heating of hematite with carbon above 450°C results in the formation of single-domain magnetite, while the magnetic susceptibility rises by a factor of 165. The increase in magnetic susceptibility on heating of hematite with nitrogen above 540°C reflects the generation of a single-domain maghemite with the Curie point of about 650°C, which is stable to heating. After the first heating, the magnetic susceptibility increases by 415 times. The subsequent cycle of thermal treatment results in the transition of maghemite to hematite, a decrease of MS, and an increase of coercivity. Heating with sulfur produces a stable single-domain magnetite at a temperature above the Curie point, which is manifested in the cooling curves. Here, the MS increases by a factor of 400. The heating curves for goethite exhibit a sharp drop in susceptibility to a temperature of 350–360°C, which reflects the transition of hematite to goethite. Heating of hematite with carbon produces stable maghemite at above 530°C, and with sulphur and nitrogen, it produces magnetite. When heated with pyrite, hematite reduces to magnetite under the action of sulfur released from pyrite.  相似文献   

12.
Morphological characteristics and microstructures of magnetic minerals extracted from Chinese loess and paleosols were investigated using powder X-ray diffraction (XRD) and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Our results indicate that maghemite in loess–paleosol sequences was transformed from magnetite through oxidation of magnetite. Maghemite transformed from eolian magnetite during chemical weathering has low-angle grain boundaries among maghemite nano-crystals. Some nano-crystalline maghemites with nanoporous texture resulted from microbe-induced precipitation of magnetite or transformation of poorly crystalline ferric Fe (oxy)hydroxides in presence of Fe-reducing bacteria. Aggregates of euhedral maghemite nano-crystals were transformed from magnetite magnetosomes. Both microbe-induced nanoporous magnetite and microbe-produced magnetite magnetosomes are directly related to microbial activities and pedogenesis of the paleosols. It is proposed that the formation of nano-crystalline maghemite with superparamagnetic property in paleosol results in the enhancement of magnetic susceptibility, although the total amount (weight percent) of magnetic minerals in both paleosol and loess units is similar. Our results also show that nano-crystalline and nanoporous magnetite grains prefer to transform into maghemite in semi-arid soil environments instead of hematite, although hematite is a thermodynamically stable phase. This result also indicates that a decrease in crystal size will increase stability of maghemite. It is also inferred that surface energy of maghemite is lower than that of hematite.  相似文献   

13.
Thermomagnetic curves have been obtained for samples from 25 granites and gneisses in Georgia, South Carolina, and North Carolina. This data set can be divided into two distinct curve types: Type I includes rocks which exhibit no distinct Curie points and a linear decrease in magnetization with increasing temperature; Type II curves exhibit a distinct Curie point over a range of temperatures expected for magnetite (500–580°C). Synthetic samples constructed from magnetite and hematite powder exhibit Type I behavior when the hematite to magnetite ratio is high (e.g. 15 : 1). Examination of polished sections shows relatively coarse-grained magnetite only in Type II rocks. We interpret our data to indicate that Type I thermomagnetic curves are dominated by relatively large hematite/magnetite ratios while Type II granites are characterized by relatively coarse-grained magnetite. Type I granite samples have low magnetic susceptibility values (less than 4 × 10?4 cgs) while most Type II granite samples have higher values. The Type I granites are invariably18O-enriched whereas Type II granites typically exhibit low18O/16O ratios. These relationships are consistent with previously reported correlations of susceptibility (generally indicative of magnetite content) and oxygen isotopic trends in the southern Appalachian Piedmont.  相似文献   

14.
西安市道路灰尘磁学特征及其对环境的响应   总被引:5,自引:0,他引:5       下载免费PDF全文
西安市道路表面灰尘样品的环境磁学研究显示磁化率(χ)、非磁滞磁化率(χARM)以及饱和等温剩磁(SIRM)均比较高,表明样品中磁性矿物含量较高.其中磁化率(χ)主要受人类活动强度影响,而非磁滞磁化率(χARM)及饱和等温剩磁(SIRM)则由人为活动强度和磁性矿物种类共同决定.κ-T曲线以及等温剩磁(IRM)获得曲线显示样品中磁铁矿和磁赤铁矿等亚铁磁性矿物占主导,并可能含有少量的单质铁,其相对含量与人类活动种类有关:与单纯的交通排放及冶金活动相比,密集的人群流动可带来更多的单质铁矿物.磁畴图谱显示磁性矿物粒径变化不大,以准单畴及多畴颗粒等粗颗粒为主,明显大于成土作用形成的磁性颗粒.综合磁性矿物含量种类以及粒径可辨别污染及污染来源,提供污染监测的磁学手段,并初步进行污染来源划分.  相似文献   

15.
对采自河南嵩县祁雨沟7号角砾岩筒的黄铁矿样品进行了详细的磁化率随温度变化特征研究,加热的最高温度为700℃,结果表明黄铁矿受热分解最终生成磁黄铁矿.黄铁矿通过两个可能的途径转变为磁黄铁矿:一个是黄铁矿颗粒首先经表面吸附氧的氧化转变为磁铁矿,随温度升高新生成的磁铁矿与黄铁矿晶格中挥发出的硫进一步反应转变为磁黄铁矿;另一可能途径是黄铁矿直接脱硫转变为磁黄铁矿,此反应为磁黄铁矿的主要来源.氩气环境下加热过程中,从约380℃开始即有磁铁矿生成,但直到约535℃才有磁黄铁矿的生成.在535℃~560℃的加热过程中生成的磁黄铁矿居里温度不稳定,直到加热至高于约560℃时才生成居里温度稳定的磁黄铁矿.氩气环境下,黄铁矿受热生成的磁性矿物的类型仅受最高温度的控制,与高温段的滞留时间无明显关系,而其生成量同时受最高温度和高温段滞留时间的控制.  相似文献   

16.
大荔人遗址黄土-古土壤剖面岩石磁学性质研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
自从大荔人化石被发现以来,其遗址剖面便成为研究热点.先前的研究主要集中在地层的对比划分与头盖骨年龄的推断方面,然而对于载磁矿物的鉴定及其古气候含义方面的研究却相对较少.鉴于此,本文运用热磁分析、饱和等温剩磁和剩磁矫顽力谱分析、磁滞回线分析、频率磁化率分析、热退磁分析等方法,对大荔人遗址剖面进行了系统的岩石磁学性质研究,鉴定出其主要载磁矿物为磁铁矿,赤铁矿,磁赤铁矿,磁畴状态主要是似单畴.磁铁矿,赤铁矿是样品中特征剩磁的携带者;主要起源于成土作用的超顺磁颗粒和新生成的亚铁磁性矿物,是古土壤样品磁化率增强的主要贡献者;古土壤中软磁性矿物的含量高于黄土.样品中磁赤铁矿的含量并不高.黄土-古土壤样品的频率磁化率曲线,古里雅冰芯氧同位素、细微粒浓度曲线,岐山五里铺剖面有机质含量曲线在古气候记录方面具有一致性,都展示出至少从MIS5以来,气候从冰期到间冰期的变化是渐变的,反之则表现了突变特征.上述岩石磁学研究丰富了大荔剖面的磁学领域研究内容,为相关课题的深入研究提供了依据.  相似文献   

17.
渤海南部莱州湾Lz908孔沉积物的岩石磁学性质   总被引:2,自引:2,他引:0       下载免费PDF全文
亚洲大陆边缘海和陆表海在区域的物质和能量交换以及区域气候与环境演化过程中扮演了关键角色.磁性地层学和环境磁学方法是建立年代框架和环境演变序列的有效手段,但是,由于该地区边缘海和陆表海沉积物中磁性矿物来源十分复杂,磁性地层学和环境磁学研究的重要基础是要精细地解译沉积物的岩石磁学性质.为此,本文利用渤海南部莱州湾Lz908孔与钻孔附近的现代沉积物样品进行了详细的岩石磁学对比研究.结果显示,渤海南部沉积物中的磁性矿物主要是较粗颗粒(较大的准单畴至多畴)磁铁矿,还有少量磁赤铁矿,部分沉积物还含有赤铁矿和针铁矿,其中磁铁矿是特征剩磁的主要载体;莱州湾现代河流-海洋沉积物和钻孔样品之间的磁性特征无显著差异,说明莱州湾沉积物堆积之后尚未经历明显的沉积后期改造.  相似文献   

18.
Mineral magnetic properties of soils and parent materials have been interpreted in terms of paleoclimate and rates of soil formation but it is important to understand which minerals contribute to the mineral magnetic signal. Citrate-bicarbonate-dithionite (CBD) treatment has been used to determine the amounts of fine-grained, often pedogenic, ferrimagnetic minerals relative to coarse-grained, often inherited, magnetic minerals. However, questions have been raised about the effect of particle size on the efficacy of CBD in dissolving magnetite and maghemite grains. In this paper we use magnetic susceptibility and its frequency dependence, and the low-temperature behavior of a saturation isothermal remanent magnetization, to track the dissolution of carefully sized magnetite grains. We found that the standard CBD procedure dissolves fine magnetite particles (ca. < 1 μm) but leaves larger particles (ca. > 1 μm) essentially intact. Thin oxidized coatings, presumably maghemite, are also dissolved by the CBD procedure. These results support previous interpretations that the CBD procedure can be used to distinguish between pedogenic and lithogenic magnetic grains, assuming that most pedogenic magnetic grains are sufficiently small (ca. < 1 μm) and most lithogenic magnetic grains are sufficiently large (ca. > 1 μm). These results also show that the standard procedure is too harsh to differentiate between 1 μm grains of magnetite and maghemite. A modified CBD extraction that uses half as much dithionite reduces the magnetic susceptibility of 1 μm magnetite grains by only 10%. This method may be useful in distinguishing between magnetite and maghemite grains in this size range.  相似文献   

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