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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
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捷克黄土的磁学性质及古气候意义 总被引：10，自引：2，他引：10
对捷克Znojmo剖面末次间冰期以来黄土-古土壤序列进行了较为详细的岩石磁学和X射线衍射实验研究, 结果表明捷克黄土-古土壤磁化率变化与中国黄土高原风成沉积物具有相似的特征, 即土壤化作用使磁化率升高. 磁化率随温度的变化特征和等温剩磁测定以及X射线衍射实验揭示出Znojmo剖面黄土和古土壤的主要磁性矿物是磁铁矿, 并含有少量的磁赤铁矿、赤铁矿和黄铁矿或磁黄铁矿以及针铁矿. 磁化率各向异性研究表明, Znojmo剖面黄土和古土壤的磁线理小于磁面理, 这说明磁化率椭球体为压扁形, 最大轴的方向呈现随机分布特征, 不能指示大气传输尘埃沉积时的古风向. 相似文献
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近20多年来黄土高原的黄土磁学性质与古气候研究取得了重要进展, 极大地推动了东亚古季风演化、亚洲内陆干旱化及过去全球变化的研究, 但对亚洲内陆天山地区的黄土磁学性质知之甚少. 选择天山伊犁盆地黄土剖面进行了系统的磁性测量, 包括磁化率、无磁滞磁化率、高低温磁化率和磁滞参数等, 并与黄土高原进行了对比, 开展了伊犁黄土的X射线衍射矿物学分析, 初步探讨了伊犁黄土磁化率增强的机制. 结果表明, 伊犁黄土磁性矿物的总含量要远远低于黄土高原, 但磁性矿物类型与黄土高原黄土基本类似, 以磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿为主, 部分样品还有钛铁矿等. 在磁性矿物中磁赤铁矿占的比例总体上要比黄土高原黄土低, 而磁铁矿和赤铁矿占的比例比黄土高原黄土要高. 磁性矿物的粒度要比黄土高原粗, 以准单畴(PSD)和多畴(MD)为主. 成壤作用产生的细粒超顺磁体对磁化率的贡献非常有限, 粒径为PSD和MD的磁铁矿和磁赤铁矿为伊犁黄土磁化率的主要贡献者. 伊犁黄土磁化率增强既有风速论模式(阿拉斯加或西伯利亚黄土成土模式), 又有黄土高原超细颗粒成壤模式, 但以前一种模式为主导. 伊犁黄土磁化率增强除与源区的原生磁性矿物有关以外, 还与当地的地形气候环境和地质背景有关. 伊犁黄土磁化率增强的机制十分复杂, 将磁化率应用古气候的解释时要慎重. 相似文献
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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. 相似文献
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对甘肃西山坪遗址剖面样品进行磁化率、频率磁化率、热磁分析、非磁滞剩磁和等温剩磁等一系列岩石磁学实验测试,分析环境磁学参数特征变化,试图探讨西山坪遗址研究意义,为今后深入研究该沉积序列蕴含的古环境记录提供了岩石磁学基础.结果表明：西山坪遗址剖面沉积物中磁性矿物主要以低矫顽力的磁铁矿和磁赤铁矿为主,高矫顽力磁性矿物赤铁矿含量极其有限,越向剖面表层,强磁性矿物含量逐渐增加.磁性矿物颗粒表现出黄土的典型特征,以单畴、准单畴为主,含有一定量的超顺磁颗粒,颗粒度越向剖面表层越细.从物源上看,遗址沉积物主要来自近源的黄土风尘堆积,主要是风成堆积,并混合大量人类活动信息,给今后综合研究岩石磁学与人类活动特征的关系有一定借鉴意义. 相似文献
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中国黄土中磁性矿物赋存形式研究 总被引：1，自引：0，他引：1
磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿和针铁矿是中国黄土-古土壤序列中主要的磁性矿物和磁信号载体．利用X射线衍射（XRD）、光学显微镜和电子显微镜（场发射扫描电镜SEM和高分辨透射电镜TEM）对这些磁性矿物的物相关系和存在形式进行了深入研究．结果表明：强磁性的磁铁矿和磁赤铁矿以独立单一物相和多相复合磁性颗粒形式存在．大颗粒的风尘磁铁矿在沙漠源区就已经经受了低温氧化,粉尘沉积后的成土作用加剧了这种低温氧化过程,形成具有赤铁矿镶边结构的磁铁矿复合磁性颗粒．针铁矿与赤铁矿共存,部分针铁矿经脱水过程,在其边缘形成纳米级的赤铁矿．以上研究对解译中国黄土．古土壤序列的磁信息及相关的古气侯含义提供了最直接的矿物学支撑． 相似文献
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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
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QiaoQin Xie TianHu Chen XiaoChun Xu ChengSong Qing HuiFang Xu YuBing Sun JunFeng Ji 《中国科学D辑(英文版)》2009,52(3):313-322
The dominant magnetic minerals and carriers of magnetic signals within the Chinese Loess Plateau are magnetite, maghemite,
hematite, and goethite. In this study, we investigated the provenance and evolution of magnetic minerals during loess pedogenesis,
using X-ray diffraction (XRD) and optical and electron microscopy, including field emission scanning electron microscopy (FESEM)
and high-resolution transmission electron microscopy (HRTEM). Our results reveal that single- and multiphase mineral assemblages
among magnetic minerals in the loess-paleosol sequence have been formed. Partial oxidation of coarse eolian magnetite has
occurred in the desert source area and the oxidation degree is enhanced after deposition of the dust upon the Chinese Loess
Plateau. This mode of origin resulted in a microtexture consisting of an inner magnetite core surrounded by a hematite rim,
and strongly affected the magnetic characteristics of the loess. Goethite coexists with hematite in the loess and paleosol,
and nanometer-scale hematite is formed upon goethite rims via dehydration. Our study provides direct mineralogical evidence
of the magnetic record and paleoclimatic implications of the loess-paleosol sequence of the Chinese Loess Plateau.
Supported by National Natural Science Foundation of China (Grant Nos. 40772032 and 40573054) and National Basic Research Program
(Grant No. 2007CB815603) 相似文献
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亚热带富铁土的磁学性质及其磁性矿物学 总被引：7，自引：3，他引：4
通过５５个亚热带富铁土的磁化率（χ）、频率磁化率(χｆｄ)、非滞后剩磁（ＡＲＭ）和饱 和等温剩磁（ＳＩＲＭ）等磁性参数测定,结合氧化铁化学形态分析和矿物鉴定,初步明确了亚热 带富铁土的磁学特征及其磁性矿物．磁测数据表明富铁土中存在强磁性的矿物,其磁化率χ 与土壤游离氧化铁（Ｆｅｄ）含量呈极显著指数正相关（Ｒ２＝０．５９７１）,频率磁化率χｆｄ与土壤游离氧 化铁含量呈极显著直线正相关（Ｒ２＝０．４２８９）．富铁土的χｆｄ和非滞后磁化率χＡＲＭ。值表明土壤 中的磁性矿物以超顺磁性（ＳＰ）和稳定单畴（ＳＳＤ）颗粒为主,富铁上的χ和χＡＲＭ呈极显著直线 正相关（Ｒ＝ ０．９４２９）,证明富铁土的磁性是由风化成土过程产生的 ＳＰ和 ＳＳＤ磁性颗粒贡献 的．矿物磁测结合Ｘ－衍射证明富铁土中的氧化铁矿物由赤铁矿、磁赤铁矿和针铁矿组成。 相似文献
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Characteristics and genesis of maghemite in Chinese loess and paleosols: Mechanism for magnetic susceptibility enhancement in paleosols 总被引：4，自引：0，他引：4
Tianhu Chen Huifang Xu Qiaoqin Xie Jun Chen Junfeng Ji Huayu Lu 《Earth and Planetary Science Letters》2005,240(3-4):790-802
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
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本研究选择川西高原、天山和西伯利亚Kurtak剖面的黄土古土壤样品及亚热带非风成样品进行CBD处理,系统测量并对比处理前后的磁学参数,包括低频磁化率、频率磁化率、非磁滞剩磁、饱和等温剩磁、剩磁矫顽力和热磁曲线(J-T曲线),分析处理前后磁性矿物种类、含量和磁畴的变化.结果表明,CBD方法对于磁性矿物的溶解并无明显的选择性,在温度与反应时间一定的条件下,磁性矿物的溶出量主要受控于其粒径分布.CBD方法可以非常有效地去除具有更大比表面积的细粒(< 1 μm)磁性矿物,同时溶解粗粒(>1 μm)磁性矿物外缘,使其粒径变细.CBD处理后磁化率变化存在多种可能,对于成土作用较强的古土壤,CBD方法可以较为准确地提取成土成因的磁性信息;而干旱和过度湿润条件下的风积黄土,不宜使用CBD方法区分原生与次生磁性矿物. 相似文献
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P. S. Minyuk T. V. Subbotnikova A. A. Plyashkevich 《Izvestiya Physics of the Solid Earth》2011,47(9):762-774
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