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亚热带地区花岗岩风化壳上发育红土的磁性矿物转化机制——基于非磁学指标和岩石磁学的综合分析 被引量:18
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作者 吕镔 刘秀铭 +3 位作者 赵国永 周子博 毛学刚 陈渠 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2016年第2期367-378,共12页
选取亚热带地区发育于花岗岩风化壳上的两个典型红土剖面(福州剖面和泉州剖面)作为研究对象,在前期系统岩石磁学研究的基础上,结合常量地球化学元素、色度、粒度指标,分析磁学特征与环境条件的内在联系,重点探讨亚热带湿热气候条... 选取亚热带地区发育于花岗岩风化壳上的两个典型红土剖面(福州剖面和泉州剖面)作为研究对象,在前期系统岩石磁学研究的基础上,结合常量地球化学元素、色度、粒度指标,分析磁学特征与环境条件的内在联系,重点探讨亚热带湿热气候条件下红土中磁性矿物转化途径及机制。结果显示:1)两个剖面硅(SiO2)、铝(Al2O3)、铁(Fe2O3)等常量地球化学元素含量及其随剖面深度变化规律基本一致;衡量风化强度的化学蚀变指数(CIA)、风化淋溶指数(ba指数)以及元素比率(如硅铝率和硅铝铁率)在数值上非常相近。常量地球化学参数表明两个剖面土壤均处于脱硅富铝化的成土阶段。2)两个剖面红度和黄度值差异较大,表明福州剖面土壤中赤铁矿和针铁矿含量相对较高;色度参数在两个剖面中随深度变化规律具有较好的一致性。3)两个剖面粒径均随风化程度增强而变细,强风化层位粘粒含量最高;相较于泉州剖面,福州剖面粒度更细。综合分析野外土壤发生特征及上述参数,认为福州红土剖面由于成土时间较长,因此经历了更强的后期风化作用。在此基础上,分析土壤磁性转化影响因素及转化机制,得出如下结论:1)亚热带地区湿热的气候条件是磁性矿物总体特征变化的主导因素;2)土壤母质和成土时间是亚热带地区不同红土剖面磁性矿物特征差异的主控因子;3)亚热带地区土壤磁性矿物转化途径不同于温带地区:湿热气候条件对原生磁性矿物改造作用更为明显,并且影响次生磁性矿物的赋存形式。 展开更多
关键词 亚热带红土 岩石磁学 磁性矿物转化 地球化学 色度 粒度
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澳大利亚黄土磁学性质及环境意义 被引量:26
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作者 刘秀铭 马明明 +4 位作者 P.Hesse 吕镔 汤德平 郭雪莲 陈家胜 《第四纪研究》 CAS CSCD 北大核心 2011年第5期837-848,共12页
澳大利亚内陆广大而干旱,发育着大面积沙漠,却没有多少黄土的报道。本文对惟一报道的黄土,新南威尔士州Mackenzie地区Waterholes Creek剖面进行了详细的采样和磁学参数测量,并与中国黄土高原洛川和西峰经典剖面进行了对比。结果表明该... 澳大利亚内陆广大而干旱,发育着大面积沙漠,却没有多少黄土的报道。本文对惟一报道的黄土,新南威尔士州Mackenzie地区Waterholes Creek剖面进行了详细的采样和磁学参数测量,并与中国黄土高原洛川和西峰经典剖面进行了对比。结果表明该剖面磁学性质与中国黄土高原有许多异同。它成土特征强,百分比频率磁化率较高,但是磁化率值较低,硬磁性矿物含量远远高于中国黄土高原。磁性矿物种类与黄土高原相似,强磁性矿物为磁铁矿和磁赤铁矿,弱磁性矿物为针铁矿/褐铁矿和赤铁矿。但是磁赤铁矿和赤铁矿含量明显少,顺磁性矿物占很大的比例,相对含量高于中国黄土高原。而且,这个比例随深度增加而增高。相对而言,磁赤铁矿对氧化与湿润滞水环境比磁铁矿更为敏感,它在中国洛川黄土剖面随磁化率增加而增多;而在澳大利亚剖面随磁化率增加而减少,表明该剖面成土环境是在磁赤铁矿/磁铁矿不稳定条件下进行的。当地现代年均降水量924.2mm,比洛川高出300mm。可能是因为当地土壤湿度超过磁赤铁矿/磁铁矿临界湿度范围,使其不稳定而被改变成为低磁化率的针铁矿,导致磁化率降低。该剖面普遍可见铁锰质从上部被溶解并迁移到下部沉积,形成铁质胶结和铁质结核,说明成土过程发生了较多水分参与的化学风化。这个过程也导致了原生风积物中强磁化率矿物磁赤铁矿/磁铁矿改变成为铁的氢氧化物(如针铁矿褐铁矿)或者顺磁性矿物,使得磁化率降低。尽管该剖面磁化率大部分与粒度正相关,似乎符合阿拉斯加"风速论"的解释。但剖面下部有明显铁质胶结和结核,说明已经发生了铁的化学风化和物质迁移,"风速论"的前提条件已经不能满足,磁化率变化只能从成土过程寻求解答。 展开更多
关键词 澳大利亚黄土 黄土磁化率 磁学性质 磁性矿物溶解转化 全球变化
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