海南岛周边海域表层沉积物磁化率空间分布特征及其物源指示意义

海洋表层沉积物的磁学性质逐渐被证明是分析海洋沉积物物源的有效手段之一。选取海南岛周边海域39个站位的表层沉积物进行了磁学特征研究。结果表明:海南岛周边海域表层沉积物的低频磁化率和频率磁化率具有明显的空间分异特征,表现为高值区主要出现在海南岛以南海域,而海南岛以东和以西海域则呈现从岸向海逐渐降低的趋势。磁化率的影响因素分析表明:研究区海洋表层沉积物的磁化率主要由陆源碎屑物质贡献,因此可以认为沉积物低频磁化率和频率磁化率的空间分布特征能指示陆源输入的变化。利用多个环境磁学参数对采样点进行Q型聚类,并结合低频磁化率和频率磁化率的空间分布特征及采样点的地理位置将研究区划分为4个区域:海南岛以东水深超过100 m的海域(Ⅰ区)沉积物主要来源于其东北面的珠江水系,同时粤西沿岸河流携带来的物质也有一定程度的影响;海南岛以东水深小于100 m和海南岛以南海域(Ⅱ区)沉积物可能主要来自于海南岛沿岸侵蚀搬运以及入海河流输入;北部湾北部海域(Ⅲ区)沉积物受琼州海峡和北部湾沿岸河流输入物质的共同影响;海南岛以西海域(Ⅳ区)沉积物受来自海南岛西南侧河流输入、沿岸侵蚀物和由南向北的洋流所携带的沉积物的共同影响。研究表明:低频磁化率和频率磁化率组合可有效指示近岸表层沉积物的物源变化。

聊城市位山灌区耕层土壤磁化率和有机碳的空间变异分析

为探究引黄灌溉对黄河下游地区农田土壤的影响,以山东省聊城市位山引黄灌区为研究区,测定农田土壤的磁化率和有机碳(SOC)含量,并运用地统计学方法研究其空间分布特征。结果显示,土壤低频磁化率(χlf)、高频磁化率(χhf)、频率磁化率(χfd)、有机碳(SOC)平均含量分别为66. 04×10-8m3/kg、61. 53×10-8m3/kg、6. 85%、8. 68 g/kg;土壤χlf、χhf、χfd具有中等空间相关性,SOC具有较强的空间变异性。研究表明,黄河沿岸农田土壤χlf和χhf低于其他地区,主要是受到引黄灌溉引沙入田的影响;农田土壤χfd呈条带状分布,由北向南逐渐增大,这与土壤母质、气候、地形等结构性因素有关;农田土壤SOC呈东西高、中部低的空间分布格局,主要是受到长期灌溉引沙入田、林地转为耕地等随机性因素的影响。

湘赣丘陵区红土剖面磁化率分布特征及其环境记录

南方红土是记录古环境信息的良好载体。为了揭示南方红土剖面磁化率的古环境意义及其与化学蚀变指数之间的关系,采集了湘赣地区黄金(HJ)、沙河(SH)、田村(TC)、高兴(GX)和松木(SM)5个红土剖面共计263个样品,同时进行低频磁化率和化学元素测量和分析。研究结果显示:①赣南地区均质红土层、红壤层低频磁化率均值小于网纹红土层,红土剖面的低频磁化率均值分布范围介于(12.1~463.91)×10^-8m^3/kg之间。②衡阳地区红土低频磁化率与对应化学蚀变指数(CIA)值相关性较好,即为磁化率高值区指示暖湿沉积环境,磁化率低值区指示暖干沉积环境。③低频磁化率曲线波动频度和幅度存在区域性差异,但从剖面底部往上一致呈现为递减的变化趋势,揭示了湘赣地区红土沉积环境整体上由暖湿向温干方向演变。

花岗岩型红土剖面磁化率与粒度和风化系数的关系

以赣县花岗岩红土剖面为研究对象,根据实测数据,对磁化率与粒度和风化系数之间的关系进行了探讨。结果表明,红土全剖面低频质量磁化率与粉砂粒百分比含量具有一定的正相关关系,而与粘粒、砂砾组分的百分比含量呈负相关关系,不同层位红土低频质量磁化率与不同粒度组分含量的相关关系有所不同。红土剖面低频磁化率由底部往上随风化作用增强而降低,剖面低频磁化率值与硅铝系数、赤铁矿(Fe2O_3)含量、风化淋溶系数呈正相关,与铝铁系数、化学蚀变系数值呈负相关,暗示了花岗岩型红土剖面的化学风化与低频磁化率的增强之间存在密切的成因联系。

衡阳盆地红土剖面磁化率分布特征及其指示意义

通过采集衡阳盆地高兴(GX)和松木(Hz)2个红土剖面不同深度土样,测试磁化率及化学风化系数,对衡阳盆地高兴与松木红土剖面低频质量磁化率与硅铝系数、铝铁系数、铝铁硅系数及氧化铁含量进行分析。结果表明:红土剖面不同深度处磁化率不同;从整体来看,高兴剖面红土平均低频质量磁化率值从上至下呈递增到递减又递增的趋势,松木剖面平均低频质量磁化率值从上至下呈先递减后递增再递减的趋势;高兴剖面红土磁化率与硅铝系数成正相关,相关性强,r=0.678 3。与铝铁、铝铁硅、氧化铁成负相关关系,相关系数较小;松木剖面红土磁化率与硅铝、铝铁系数成正相关关系,与铝铁硅、氧化铁成负相关关系,属中等程度相关性。

兰州市排污沟污泥磁性物质来源特征及环境意义

文章通过对兰州市七里河沟、烂泥沟、大沙沟和排洪沟中污泥的低频磁化率、金属元素和粒度的测定,证明低频磁化率可以很好地评价排污沟污泥中重金属的来源特征。兰州市排污沟污泥中磁性矿物主要与还原性环境中的金属硫化物、外源道路和大气中人类活动产生的磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿及少量顺磁性矿物,以及黄土高原沙尘暴来源的贡献有关;磁性矿物具有多源性和多类型性特征。排污沟污泥中高有机质含量反映了强烈的人类活动,而人为活动输入的磁性物质是兰州市排污沟污泥中磁性矿物的主要来源。

探讨太湖历史极端洪水发生年份和水位高程

较之气候水文平均态的缓慢变化,特大洪水引发的灾害对人类社会影响更加显著,而关注极端洪水、认识小概率事件需要更长时间序列。本文通过对太湖钻孔的沉积和磁学参数特征研究,对比太湖文物发掘的历史洪水资料,试图多指标定量重建太湖长序列极端洪水。太湖水则碑对1600～1954A.D.特大洪水记录了15次,通过与现代洪水仪器记录对比和论证,其最低4.03m水位相当于1921～2004A.D.观测太湖的年最高水位80%百分位。太湖钻孔中的沉积粒度和磁化率特征捕捉了水则碑洪水序列中的85%的洪水年,同时补充了水则碑洪水漏失的信号。3次能够被历史文献佐证的洪水沉积信号发生在1766A.D.、1875A.D.和1882A.D.,其洪水水位估计在4.0～4.1m,4.1～4.2m和4.13～4.23m。频谱分析显示了沉积洪水指标与水则碑洪水指标具有3个同步的重现期,分别约在90～102年、60～62年和42～44年。分析历史洪水与PDO一致性的统计关系,获得估计概率为0.17～0.20,肯定了太湖洪水年与PDO存在关联,反映出历史洪水的发生与现代过程相同,受到了太平洋季风环流和夏季降水控制。这些结论为延长洪水时间系列、分析小概率事件、认识极端洪水特征和重现期等提供了重要水文依据。