岱海湖泊沉积物频率磁化率对历史时期环境变化的反映

在探讨封闭湖泊沉积物频率磁化率的环境意义的基础上，根据岱海ＤＨ３２孔湖泊沉积物磁化率的测量结果，结合粒度、孢粉、历史资料和硅藻分析结果，对岱海历史时期的环境变化进行了探讨。研究认为：历史时期内陆封闭湖泊沉积物频率磁化率高值段指示气候偏湿阶段；低值段指示气候干旱阶段；ＤＨ３２孔湖泊沉积物频率磁化率反映的近３００年来岱海气候变化可划分七个阶段，并与粒度、孢粉、硅藻和历史资料的分析结果基本一致。湖泊沉积物频率磁化率是恢复历史时期环境变化的重要环境指标之一。

佳县红粘土堆积序列频率磁化率的古气候意义

佳县红粘土剖面的磁性地层学研究证明,黄土高原北部风尘堆积的起始年代可以追溯到8 35Ma以前,通过进一步的磁化率测量和频率磁化率分析,发现佳县红粘土及上覆部分午城黄土 古土壤序列的磁化率和频率磁化率之间存在良好的正相关关系,表明成壤作用过程中由生物作用或风化作用形成的超顺磁颗粒和磁性矿物对磁化率和频率磁化率的增大具有重要贡献;同时,剖面中红粘土频率磁化率的百分含量明显高于上部午城黄土,指示了红粘土堆积较强的成壤作用,表明黄土高原普遍发育的红粘土堆积具有相似的磁学性质和古气候意义,并在空间尺度上可以对比。佳县风尘堆积的频率磁化率年代序列指示了3 6Ma以来,尤其是2 7Ma后气候波动加剧和北方干旱化增强。

Bartington MS2和Kappabridge MFK1-FA不同频率的磁化率在黄土、红粘土和湖相沉积物中的应用

通过Bartington MS2和Kappabridge MFK1-FA两种仪器对黄土-古土壤、红粘土和湖相沉积物样品进行了5个频率的磁化率测试,并计算得到了4个频率磁化率.通过对比分析不同类型样品磁化率-频率变化曲线可知,当样品中细颗粒磁性矿物含量较高时,磁化率在较低频率即可达到峰值,而当样品中细颗粒磁性矿物含量较低时,磁化率在较高频率时才能达到峰值.因此,在黄土-古土壤等样品的应用中,成壤作用较强,细颗粒亚铁磁性矿物含量较高,Bartington MS2的低频(465Hz)与Kappabridge MFK1-FA的F1(976Hz)和F2(3905Hz)频率均处于磁化率峰值区域,可以检测到SP/SD阀值区域颗粒的信息,但是对于红粘土和湖相沉积物等细颗粒亚铁磁性矿物含量较低的样品,磁化率峰值对应的频率较高,MS2型磁化率仪无法有效地检测其中细颗粒的含量,而MFK1-FA中F2(3905 Hz)和F3(15616 Hz)两个频率间的频率磁化率则可以较好地完成这一任务.

灵台红粘土-黄土-古土壤序列频率磁化率的古气候意义

通过对甘肃灵台晚新生代红粘土 -黄土 -古土壤序列的磁化率测量和频率磁化率分析 ,发现红粘土及黄土 -古土壤的磁化率和频率磁化率存有良好的正相关关系 ,表明两套沉积在成壤过程中由生物作用或化学作用而形成的超顺磁性矿物含量 ,对磁化率和频率磁化率增大有重要的贡献。相比磁化率而言 ,受影响因素较少的频率磁化率变化 ,反映了不同气候条件下形成的超顺磁粒级铁磁性矿物的相对含量 ,能更真实、敏感地记录不同时间尺度的古气候波动。灵台红粘土 -黄土 -古土壤序列的频率磁化率在 2 .6MaBP前后不同的变率特征 ,揭示了大冰期来临前后黄土高原的冷暖、干湿反差产生了显著变化 ,而与此相关的冬。

磁铁矿和磁赤铁矿磁化率的温度和频率特性及其环境磁学意义

磁化率随温度和频率的变化特性(F-T)对于研究超顺磁和单畴磁性颗粒的磁学性质非常有效。文章结合饱和磁化强度和矫顽力随温度变化的特性,依据尼尔理论,探讨了磁性颗粒的粒径分布与其(F-T)特性的关系。结果表明,磁化率的最大值对应于其解阻温度,因此可以用来估算磁性颗粒的平均粒径。随温度变化的频率磁化率曲线可以转化为连续的粒径分布曲线。本方法可以用来模拟自然地质体(例如,火山灰、黄土沉积物)中磁性矿物的粒度分布。

外部和内部因素对纳米晶合金kHz级饱和磁化过程影响的微磁学分析

纳米晶合金在kHz级复杂高频饱和工况下的建模问题由于缺乏基础研究而变得愈加突出。基于微磁学模拟软件OOMMF,建立介观尺度下纳米晶合金(Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9)的三维模型,计算得到的模型静态磁特性参数与实验测量结果基本吻合,验证了该三维模型的正确性。采用磁矩偏转角速度ω表征饱和磁化过程中磁矩的进动情况,定量界定"动态饱和"和"静态饱和"两种工况,据此分别探究外部因素(包括附加直流偏置磁场Bd和磁化频率f)和内部因素(即晶粒尺寸d)的不同变化对饱和磁化过程的影响机理。结果表明:对于外部因素,在动态饱和工况下,增大Bd或提高f均对磁矩偏转有加速作用,其中增大Bd的效果更明显;在静态饱和工况下,纳米晶合金的磁化速度已达最大,此时增大Bd或提高f均已不能加速磁矩的偏转。对于内部因素,无论动态还是静态饱和,减小晶粒尺寸均会增大磁矩偏转角速度ω,从而加速纳米晶合金材料的磁化过程。

成都平原4ka以来地层磁化率特征及气候变化意义

对成都金沙遗址IT6814探坑约4 m厚地层的5 cm间距磁化率分析,建立了成都平原4 ka以来的质量磁化率曲线和频率磁化率曲线。根据质量磁化率和频率磁化率特征结合粒度中值曲线对比,探讨了金沙遗址4 000 a来的气候环境变化,划分出成都平原的三个气候阶段:4 000~3 380 aBP,气候偏湿;3 380~1 700 aBP,气候条件相对湿热;1 700 aBP^20世纪90年代初,气候逐渐偏干冷。

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。

铜绿山矿区主要环境介质磁化率与粒度研究

对铜绿山矿区9件水覆尾砂、7件水稻土和8件水系沉积物进行体积磁化率、频率磁化率和粒度测试,并运用SPSS统计软件对数据相关性进行相关矩阵分析,结果表明,磁性矿物主要集中于3种环境介质的砂粒级颗粒中;尾砂和水系沉积物粒度和磁化率在空间上的分布特点与水动力条件密切相关,而在水稻土中的分布规律却不太明显;与对比样磁性特征比较后发现,水稻土和水系沉积物存在着很高的污染风险。

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χdonghai>χbohai>χhuanghai,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。

台湾海峡西部表层沉积物磁化率特征

为研究台湾海峡西部表层沉积物磁化率变化特征及其控制因素,对采自平潭至汕尾近海海域的228个表层沉积物样品进行了磁化率分析,得出低频磁化率和频率磁化率值均呈从近岸向外海递减趋势,且厦门湾以北近岸海域的低频磁化率明显高于厦门湾以南的,频率磁化率在平潭岛外侧和汕尾近岸海域相对较高,且自平潭岛向南,有一明显的递减趋势。通过和前人关于台湾海峡西部沉积物类型和重矿物分布研究的对比发现台湾海峡西部表层沉积物磁化率在近岸细粒沉积物中高,外海粗颗粒沉积物中低,磁化率值的变化趋势和沉积物中磁铁矿含量的变化趋势一致,说明台湾海峡西部磁化率和频率磁化率主要受沉积作用和沉积物来源的影响。

重庆市污染土壤磁化率特征研究

基于重庆市3个不同类型污染土壤剖面以及表土样品进行磁化率研究,发现研究区土壤样品磁化率值差异很大,剖面样品以及垃圾场表土样品除铁山坪剖面样品外,χfd<10%,说明样品中SP颗粒很少,磁性颗粒以粗颗粒为主,样品中χlf的变化主要来源于人为污染物质的积累;剖面样品的χlf与χfd呈现负相关关系,同样表明样品中χlf的变化主要来源于人为的污染物质.

现代土壤磁化率空间分布特征及成壤影响因素分析——以桑干河阳原段为例

为了揭示影响成壤作用发生的主要因素,对河北省阳原县桑干河流域表层土壤开展常规土壤指标和环境磁学参数的地统计学分析,结果表明,土壤的频率磁化率(χfd20)、Eh值、有机质、黏土-粉砂含量等参数的空间分布特征受控于研究区的高程,而土壤的含水量、铁游离度和活化度的空间分布特征受控于坡向。因此,在影响成壤作用的五大因素(母质、气候、地形、有机质、时间)中,地形(高程、坡向)是影响研究区成壤作用强弱的主要因素。此外,虽然前人发现频率磁化率和铁游离度都能反映铁氧化物含量和成壤作用强弱,但本次研究通过对比空间分布特征发现,频率磁化率与有机质、Eh值等土壤指标有较好的相似性,且与耕地类型分布一致,所以,相对于铁游离度,频率磁化率更能反映研究区土壤发育状况。

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。

许昌市典型区域土壤磁化率与有机质含量的相关性研究

为探讨土壤磁化率对有机质含量的指示作用,对许昌市典型区域土壤磁化率与有机质含量的相关性进行研究,结果显示：研究区域土壤样品Xlf变化范围在15×10～-8125×10-8m3/kg,平均值为64×10-8m3/kg,说明研究区土壤样品中磁性矿物含量较低。Xfd值在4.67%～26.67%之间,平均值为10.02%,反映了样品中超顺磁颗粒含量很高,说明研究区域土壤磁性矿物主要由自然成土作用形成,现代工业生产活动和人类的生活活动贡献较小。土壤有机质含量范围为3.74～31.93 g/kg,均值为17.09 g/kg。研究区域土壤磁化率与有机质含量呈不显著正相关性,反映了在长期人工施肥活动和城市化进程中人类活动导致土壤各理化因子之间发生学联系的弱化。

云南沘江沿岸农田土壤磁测分析与重金属污染评价

沘江上游河段流经全国已知探明储量最大的兰坪铅锌矿区,河流深受矿业活动影响,为典型的重金属污染河流。本文通过对其沿岸农田土壤进行采样测试,研究了土壤磁化率的关系。结果表明,沘江沿岸农田土壤普遍受到重金属Zn、Cd污染,Pb污染主要集中在上游河段,土壤单项污染指数Cd>Zn>Pb,综合污染指数显示,沘江沿岸农田土壤达到重金属重度污染等级;磁化率与重金属Pb、Zn、Cd含量存在一定的正相关,说明磁化率测量在一定程度上可反映沘江沿岸农田土壤重金属污染状况。沘江沿岸农田土壤重金属污染的主要原因与兰坪铅锌矿产资源的开发有关,沘江在污染物的迁移、扩散中起主要作用。

大荔人遗址黄土-古土壤剖面岩石磁学性质研究

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.

近300年来岱海流域气候干湿变化与人类活动的湖泊响应

根据岱海 6 0cm柱状岩芯的磁化率、孢粉、粒度等环境指标的分析结果 ,对历史时期岱海气候干湿变化和人类活动的湖泊记录进行探讨 .岱海湖泊沉积记录近 30 0年来的气候干湿变化可划分七个阶段 ,与历史记载有较好的一致性 ;频率磁化率高值段对应气候偏湿阶段 ,低值对应气候偏干阶段 .人类活动特别是人口增加和土地开垦 ,加剧流域水土流失 ,导致湖泊沉积物中细颗粒组分增加 ,频率磁化率升高 ;孢粉Ulmus的变化受流域人口增加的影响 。

异步电机铁心损耗计算方法的分析与研究

采用变频启动、自启动、串电阻启动等方式启动的异步电机内的组成部件中的电磁场分布并不相同,因此各组成部件的损耗分析方法也应各不相同。各种形式的斯坦梅茨方程可分析计算铁心损耗,且斯坦梅茨方程中的系数可由硅钢片制造商提供的损耗曲线获得,然而,硅钢片制造商提供的损耗曲线仅能在几个固定的频率下获得。采用了一种曲线拟合技术,可计算任意频率下的损耗曲线。为验证该方法,搭建了实验平台,分析不同负载转矩下、不同开关频率下异步电机的损耗。对比结果表明,该方法能够准确地预测异步电机的铁心损耗。

西藏羌北高原多格错仁盐湖中更新世晚期以来的环境演化记录

通过对西藏藏北高原多格错仁盐湖湖岸3101cm高度剖面进行地形地貌、地层沉积特征、矿物学特征及粒度、频率磁化率等气候环境变化指标的分析研究发现,整个剖面反映出大致6个较大的气候变化过程:233.3kaBP^223.5kaBP气候波动较大,总体趋势气候趋于干冷,期间出现过两次较温暖气候,之后气候逐渐变冷;在223.5kaBP^213.6kaBP总体变化为气温大幅度上升,但在期间有一次较大的相对冷干过程;213.6kaBP^170kaBP之间总体变化气候趋于变冷,中间有2次明显的气候变暖湿过程及两次冷干过程;170kaBP^117.1kaBP气候转为明显湿热;117.1kaBP^75.6kaBP气候变化趋势明显降低;75.6kaBP^56.7kaBP气候又明显上升达到湿热状态。以上气候波动规律与极地冰芯记录及深海氧同位素记录的古气候波动规律有很好的一致性,同时本盐湖区与柴达木盆地察尔汗盐湖区的CH0310钻孔及青海湖南岸二郎剑阶地的QH-86钻孔所揭示的中更新世晚期以来的气候变化的分析对比,发现西藏羌北的多格错仁盐湖区与青海的察尔汗盐湖区及青海湖湖区在更新世中晚期以来的气候环境变迁存在极好的可比性,说明青藏高原的气候演化在中晚更新世以来基本具有一致性,在时间上的微小超前与滞后具有区域上的细微变化,说明气候变迁在不同的区域又具有各自的独特性。