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《兰州九州台黄土_古土壤系列与环境演化研究2》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、地科学年泪增刊中国黄土磁化率与第四纪古气候研究刘秀铭刘东生一中司科学院地质研究所瑞联邦苏黎世高等理卜大学许同春国家地震局地球物理研究所关键词中国黄土磁化率古气候提要本文以实验数据证明,黄土磁化率的高低与其经历的凤化或土壤化强度密切相关,风一,。,化程度决定了磁铁矿的生成量及其颗粒的细小程度从而决定了磁化率的高低因此与土壤化程度密切相关的中国黄人毛候变化‘、十地层记录了第四纪古弓言第四纪是与人类密切相关的地质时期。古气候研究对预测将来的气候变化趋势和人类生存条件有极为重要的意义。长期以来,古气候信息主要来自对冰债物的研究,近二三年来,根据
2、深海沉积物中有孔虫壳体中的氧同位素比值分析以及有孔虫丰度与海面温度的,关系,可间接地推断过去的气候,,,。中因黄土堆积面积极为广泛,磁化地层研究证明,中国黄土堆积大约始于万年以前,,,。与土壤化程度密切相关的中国黄土地层记录了第四纪占气候变化。黄土代表着于冷时期的尘土堆积,古土壤则是温湿气候条件下的产物刘东生等,,土壤化或风化程度代表着它们形成时期的气候温湿程度的强弱。和刘东生最早提出黄土地层磁化率与古气候相关的可能性,此后,刘秀铭等对甘肃西峰近米厚的剖面进行了详细采样研究,用一午多个数据证实了、、。‘西峰黄土磁化率的波峰波谷与古上壤黄
3、土层的土壤化程度密切相关图安芷生等指出,成土最强的古土壤层磁化率获最高值研究证明,在凤化最弱的粉砂黄土层磁化率获最低值。以上研究,引起国外行们的极大兴趣和注意。陆相黄土地层与深海沉积物相比,其占气候记录不仅直观可见,而且堆积速度快,厚度大,分辨率也高得多。黄土磁化率曲线不仅可以和同时代的深海氧同位素曲线很好地对本项研究的野外工作得到国家自然科学基金课题的资助室内研究工作得到英国皇家学会王宽诚教育基金委员会和瑞士联邦苏黎世高等理工大学的资助。①刘秀铬,,西安国际黄土讨论会报告。一一一丝一一鱼一卫一二釜一一一一一一一一一‘巴竺——比,,,而
4、且,还比后者反映出更详细的古气候信息刘秀铭等,。现在,中国黄土磁化率与古气候相关的事实,已被中、外第四纪地质学家们所认可,西峰黄土磁化率曲线已被广泛地用来进行海陆第四纪古气候对比,,,‘,。极性磁倾角磁偏角对数磁化率地层一一菊一一叫一节一一,一刃尸门厂一一尸一一一广一『,一印扭洲纠一一,湘比玩错健月冲日宜坦送洲班日︶岛场氏健器汇冲‘且,弓‘几阮场,拓权引葺小玩场皿招刊城图甘肃西峰黄土地层、磁性地层和磁化率剖面,一,一,中增刊刘秀铭等国黄土磁化率与第四纪古气候研究二、黄土磁化率的古气候机制分析一磁性矿物含量分析黄土和古土壤主要磁性矿物均为
5、磁铁矿和赤铁矿,,。从显微镜下可以看到,磁铁矿表面被强烈氧化形成许多细小的赤铁矿。作者选取陕西洛川、西安、宝鸡和甘肃西峰、白草原各剖面的部分样品,进行等温剩磁、退磁研究和热磁分析发现,无论是黄上或古土壤样品,它们总是在最初的磁场以下获得绝大多数等温剩磁,退磁曲线在温度为℃处有一个明显的转折图,说明磁铁矿确实。,,在黄土和古土壤中普遍存在此外还发现这些样品等温剩磁的退磁曲线多数在℃之间明显下凹,尤其以,一℃附近更显突出图表明磁赤铁矿也是黄土和古土壤中重要的磁性矿物之一。因为磁赤铁矿在℃以上要转变为赤铁矿,,使得剩磁强度变低。此外,,也对提
6、纯的磁性矿物的穆斯堡尔分析证明了磁赤铁矿的存在①。图是磁场下测量的一块西峰古土壤样品的热磁曲线。黄土和古土壤的热磁曲线特征也无明显差别,均显示出加热和冷却过程中不可逆的特点。加热曲线在一℃之间有个轻微的下凹,而在℃则达到它的主要居里温度,表明磁铁矿是对黄土古土壤磁学性质起着最重要作用的磁性矿物。加热曲线在一℃之间的轻微波折,可能从另一角度近而证明热状态下不稳定的磁赤铁矿的存在同时也表明它的含量比磁铁矿少得多。户阅拟樱属甲燃涸。幕鸽芝尼卜一⋯万‘八介外卜奸补甘汗能气⋯西峰黄土扒。硕以价二二飞熟裹时划丫⋯歼一端石一茄飞命几前飞舔。渝瑞图磁性
7、矿物分析等温剩磁逐步热退磁结果热磁曲线,磁化率与饱和剩磁强度之玉饱和剩磁强度,对是一个主要与磁铁矿含量有关的物理参厂,卜徐立等待发表地质科学数,。图是西峰剖面第一层古土壤及其以上层位黄土占。,,‘土壤材与磁化率的投影随着磁化率增高也按比例增加显示出高度的线性相关,表明磁铁矿是对黄土古土壤磁化率起着重要作用的磁性矿物,而且,黄土和古土壤中的各种磁性矿物的相对含量是很稳定和相似的。二磁颗粒分析上述实验证明,磁铁矿、赤铁矿和磁赤铁矿是黄土古土壤中已知的三种最重要磁性矿物,磁赤铁矿含量少,而且物理性质与磁铁矿相似,,,,。为了讨论方便以下把它当
8、作磁铁矿物来对待赤铁矿是强氧化条件下形成的,它的颗粒比磁铁矿小得多,,而且对磁化产所起的作用小到可以忽略不计。因此,以下主要对磁铁矿进行磁颗粒分析。频率磁化率是一种能反映跨越稳定单畴和超顺磁界限粒径拜磁性矿
