辽东半岛晚新生代沉积物磁化率特征及初步解释

通过对辽东半岛坡积物、红色风化壳两类沉积物磁化率的测试,揭示了研究区晚新生代以来沉积物磁化率的垂向变化特征及空间分异特征,并初步探讨了其所反映的沉积环境及其古气候变化信息。研究表明:辽东半岛坡积物S1~S4剖面、红色风化壳S5~S6剖面的质量磁化率平均值分别为71.75×10-8、65.81×10-8、68.17×10-8、151.70×10-8和305.06×10-8、473.26×10-8m3/kg,频率磁化率平均值分别为10.77%、9.67%、9.46%、10.79%和14.44%、14.95%;辽东半岛坡积物的质量磁化率值的变化特征、辽东半岛坡积物和红色风化壳剖面的频率磁化率值的变化特征一定程度上反映了其形成时的古气候信息。     

发育于晚更新世成都“褐色黏土”的土壤发生学特征及其环境响应

探究现代气候环境下古沉积地层上土壤发生学特征,对丰富古土壤学理论具有重要意义。以成都"褐色黏土"发育的土壤为研究对象,采集土壤样本,测定其粒度组成、磁化率、常量元素、微量元素、稀土元素等理化性质,探讨了晚更新世土壤理化性质特征及其与环境变化的关系。结果表明:表层土壤的粒度组成、粒径分布特征与其下伏母质一致,现代气候环境下成土作用对颗粒改造不明显,不同土壤剖面间粒度特征存在的差异是母质沉积时期环境差异决定的;成都"褐色黏土"磁化率较低,而其上发育的土壤磁化率相对较高,表明现代成土环境对磁化率有增大作用;元素地球化学特征表明成都"褐色黏土"具有较强的风化强度,表生环境对母质CIA值及稀土元素分馏特征影响不明显,但硅铝铁率和微量元素Sr、Ba对现代环境具有较强的响应。     

古土壤定量重建古气候研究现状

从古土壤中碳酸钙淀积深度、钙结核中氧同位素组成、磁化率、全铁、地球化学元素等替代性指标方面回顾了国内外对古气候定量化研究的现状,并对研究中存在的一些问题进行了讨论。     

淮河上游全新世黄土-古土壤序列元素地球化学特性研究

在野外考察研究的基础上,对河南禹州全新世风成黄土-古土壤剖面系统采样,利用X-荧光光谱仪测定了常量元素和微量元素的含量及其变化,并与磁化率曲线、粒度变化曲线对比分析发现:常量元素氧化物比值钾钠比、残积系数和以Rb为代表的微量元素含量等随剖面层次呈规律性变化,即在古土壤层(S0)中含量最高,表土层(MS)中次之,在黄土层(L1、Lt、L0)中最低。硅铝率和Sr的含量表现出相反的变化规律。表明在全新世古土壤层和表土层形成时期,气候温暖湿润,成壤作用和次生粘化作用较强;在黄土堆积时期,气候比较干旱,沙尘暴频繁,成壤作用微弱。这些化学参数与磁化率曲线可以进行对比,表明成土过程中元素的迁移变化受全新世以来气候变化和成壤环境变化的控制。与黄土高原腹地的洛川剖面相比,淮河上游禹州剖面中绝大多数常量元素的含量较高,而绝大多数微量元素的含量偏低,磁化率也显著偏低,绝对值差别很大,粒度组成当中细沙成分含量很高,这说明淮河上游黄土物质来源与黄土高原地区明显不同。联系全新世时期黄河频繁泛滥、改道、沉积与黄淮平原盛行东北风形成流沙地的事实,认为淮河上游的黄土是黄河泛滥沉积物质经过风沙活动改造,由东北风力系统搬运而来的近源粉尘堆积,再经过就地风化或者成土改造而形成。     

温度对酸性草酸-草酸铵溶液浸提土壤无定形铁的影响

以下蜀黄土为试材,研究温度对酸性草酸-草酸铵缓冲溶液浸提土壤无定形铁的影响。结果表明:随着浸提温度的升高,铁的浸提量明显增加。30℃浸提出的铁约为20℃的1.57倍;而50℃浸提出的铁约为20℃的4.43倍。随温度的升高,浸提后土壤残渣的磁化率迅速降低。20℃浸提后残渣的磁化率值比原样略有减少;30℃浸提后残渣的磁化率约为原样的93.6%;50℃浸提后残渣的磁化率只有原样的65.3%。这说明随着温度的升高,以磁性矿物为代表的结晶态铁也被溶解,浸提出的铁其实已不仅是无定形铁。因此,用酸性草酸铵浸提无定形铁时,严格控制20℃的反应温度十分关键。     

川中丘陵区紫色土坡面土壤侵蚀过程中基本理化性质与磁化率的演变特征

【目的】探索土壤侵蚀强度与磁化率(MS)之间的关系,为利用磁测法研究紫色土坡面侵蚀提供理论依据。【方法】通过土壤侵蚀序列方法,研究川中丘陵区紫色土在坡面侵蚀过程中基本理化性质与磁化率(MS)的演变特征。【结果】结果表明,随土壤侵蚀强度的增加,坡顶和坡中土壤基本理化性质的演变特征存在差异,坡中土壤要比坡顶土壤复杂。在坡顶以0~20 cm土壤层为主要营养物流失层,在坡中则以0~40 cm为主。不同侵蚀强度土壤与未侵蚀土壤相比较,只有坡顶土壤中有机质(SOM)的含量和坡中土壤全钾(TK)的含量达到显著差异,而土壤中其他的养分含量均未达到显著差异。土壤侵蚀对紫色土SOM、N和P的保存不利。表层土壤的MS随土壤侵蚀强度的增加有所下降,但并没有呈现出固定的模式,在本研究区很难借助MS来反演紫色土的侵蚀过程。【结论】川中丘陵地区土壤侵蚀主要体现在坡中,其次是坡顶,且土壤肥力受到显著影响。因此,应在该地区水土保持与生态修复时因地制宜选择适合的侧重点。     

关中西部黄土塬典型农耕地的粒度与磁性研究——以陕西长武地区为例

对陕西长武XCMD剖面进行了粒度和磁化率测量、分析,发现:(1)在整个剖面中,土壤质地都属于粉土。(2)磁化率与粒级<1μm的颗粒含量相关性不明显;与1～10μm粒级颗粒含量呈明显的正相关,与10～50μm及>50μm粒级颗粒含量呈负相关关系。(3)1～10μm粒级颗粒含量在一定程度上可以反映夏季风的强弱,而10～50μm及>50μm粒级颗粒含量可以在一定程度上可以反映冬季风的强弱。     

昆明西山山原红壤和红色石灰土的pH值与磁化率关系研究

通过对昆明西山山原红壤和红色石灰土的pH值和磁化率测试研究发现,山原红壤的pH值在4.0~5.8之间,呈酸性,质量磁化率在56×10-8~174×10-8m3/kg之间,pH值与磁化率呈明显的正相关关系;而红色石灰土pH值在6.0~8.4之间,磁化率为752×10-8~5 056×10-8m3/kg,pH值和磁化率呈负相关关系。该研究表明,在我国西南地区,土壤pH值和磁化率既存在明显的负相关关系也存在正相关关系。结合前人在其他地区的研究资料,进一步发现,土壤的酸碱环境可能是决定这些关系的重要因素。     

粘粒含量——夏季风的良好替代指标

通过对位于东亚季风区尾闾部位的沙沟剖面、东部半湿润区王官剖面、东部湿润区扣马剖面的气候代用指标的分析发现 ,黄土地层中 <5 μm的粘粒含量指标对各剖面中黄土-古土壤序列指示得比较清晰 ,可以较好地反映东亚夏季风的变化。对黄土地层中粘粒含量的测试及其环境意义分析以及与经典的东亚夏季风的替代指标———磁化率、红度指标 (a )的对比分析发现 ,粘粒含量指标的意义比较明确 ,适应范围更广 ,灵敏性也较高 ,是一比较可靠的、新的东亚夏季风的良好替代指标。     

坡面侵蚀土壤化学性质对磁化率影响机理的研究

研究了不同侵蚀强度下土壤磁化率及其与土壤化学性质的关系,结果表明:土壤pH、有机质含量和各形态氧化铁含量均与磁化率呈正相关,且氧化铁含量与磁化率呈极显著正相关,表明土壤不同形态氧化铁含量的多少是影响坡面土壤磁化率变化的关键因素。土壤侵蚀导致坡面物质的再分布,从而使土壤pH、有机质、氧化铁含量等土壤化学性质随之发生变化,这些因素随着侵蚀的强弱而发生变化,是影响坡面侵蚀土壤磁性变化的根源。