中国南方红土环境磁学
黄土—红粘土磁学参数记录的晚新生代东亚季风气候演化
黄土—红粘土磁学参数记录的晚新生代东亚季风气候演化黄土—红粘土磁学参数记录的晚新生代东亚季风气候演化自20世纪60年代以来，东亚季风气候一直是全球气候研究的重点之一。
季风气候的演化对于了解地球气候系统的变化以及对人类社会和生态环境的影响具有重要意义。
在气候研究中，黄土和红粘土成为了重要的研究对象。
这两种黏土在中国大陆广泛分布，记录了丰富的地质和气候信息。
本文将聚焦于黄土和红粘土中磁学参数记录，探讨晚新生代东亚季风气候的演化。
黄土和红粘土是由古土壤形成的，在中国各地广泛分布。
这些古土壤记录了数百万年来的气候和环境变化，是了解东亚季风气候演化的重要窗口。
磁学参数作为一种敏感的气候指标，在黄土和红粘土中得到了广泛应用。
磁学参数包括磁化率、饱和磁化强度、剩磁和磁化率频率依赖性等。
磁化率是指单位体积内磁化强度的变化量，可以反映土壤中磁矿物的含量和颗粒大小。
饱和磁化强度是指样品中饱和磁化矩的大小，可以反映土壤矿物的磁性质。
剩磁是指在磁场消失后，样品中仍然保留的磁化状态，可以反映土壤中磁矿物的保存程度。
磁化率频率依赖性是指磁化率随外加磁场频率的变化，可以反映土壤中磁矿物的磁聚集状态。
通过对黄土和红粘土中磁学参数的研究，可以揭示过去几百万年来东亚季风气候的演化。
在晚新生代，东亚季风气候受到了全球气候变化的影响，呈现出明显的时空变化。
磁学参数记录了这些变化，为研究晚新生代气候提供了可靠的依据。
根据黄土和红粘土中的磁学参数记录，晚新生代东亚季风气候可以分为冷干期和暖湿期两个阶段。
冷干期主要出现在冰期和冷期，气候干燥，黄土和红粘土中磁矿物丰度较低。
暖湿期主要出现在间冰期和暖期，气候湿润，黄土和红粘土中磁矿物丰度较高。
这些阶段的划分与全球气候变化、太阳活动和冰期间冰期的变化有关。
磁学参数记录的东亚季风气候演化还表明，晚新生代东亚季风的强度和年际变化与北半球季风和全球气候事件密切相关。
季风强度的增强对应于北半球高纬度地区的冰期和冷期，而季风强度的减弱则对应于间冰期和暖期。
中国南方红土环境磁学
第27卷 第6期2007年11月第 四 纪 研 究QUATERNARY SC I ENCESV o.l 27, N o .6N ove m be r ,2007文章编号 1001-7410(2007)06-1016-07中国南方红土环境磁学*卢 升 高(浙江大学环境与资源学院,杭州 310029)摘要 第四纪红土是中国南方古环境演化与气候变迁的最佳载体之一,记录了南方的古地理、古气候环境变迁信息。
典型红土剖面由现代红壤层、均质层、网纹层、砾石层或基岩层组成,均质红土磁化率值多在80 10-8~250 10-8m 3/kg ,网纹红土磁化率约低一个数量级。
红土的磁化率-温度( -T )曲线、等温剩磁获得曲线、XRD 和TE M 分析认为,成土过程产生的细粒磁性矿物(包括磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿)是红土磁性的主要载体。
对红土的岩石磁学和矿物学综合分析认为,红土磁性矿物的含量、粒度、类型等可能指示其形成时期的某种环境变化,红土磁性是南方第四纪环境变迁研究的重要手段,但由于红土的物源以及受后期化学风化改造的复杂性,红土的环境磁学研究需要新的思路和方法。
主题词 红土 环境磁学 磁性矿物 古环境中图分类号 S152,P3 文献标识码 A作者简介:卢升高 男 45岁 教授 环境磁学与环境生态学专业 E-m ai:l l u s g @z j u edu cn *国家自然科学基金项目(批准号:49971044)资助 2007-06-28收稿,2007-07-20收修改稿在我国长江以南广泛分布的红土,是湿热气候环境下经强烈风化作用形成的产物,因含较多的氧化铁而呈现明显的红色,又称为 红色风化壳[1~4]。
典型的第四纪红土常由黄棕色粘土层、均质红粘土层、网纹状红粘土层和砾石层构成,由于网纹层深厚醒目,第四纪红土又多被形象地称为 网纹红土 。
红土的分布范围北起南阳-桐柏-淮河一线,经长江中下游地区,南至南岭山地,东界大体沿杭(州)嘉(兴)湖(州)-宜(兴)溧(阳)山地-安庆-淮河中下游,向东转至东南沿海海岸以及向东北延至淮河以北,向西直到成都平原。
南方红土磁性地层年代学研究进展
南方红土磁性地层年代学研究进展刘彩彩;邓成龙【期刊名称】《地学前缘》【年(卷),期】2011(018)004【摘要】南方红土是中国分布最广的第四纪土状堆积,蕴含丰富的古气候、古地理以及古人类演化的信息.然而,南方红土地区长期高温多雨的气候造成许多定年材料的缺乏,导致其年代学研究进展比较缓慢.磁性地层学方法是一种适合于中、新生代海陆相沉积物定年的快捷、有效的方法,近年来南方红土的磁性地层年代学研究取得了很好的结果.文中比较系统地总结了近年来南方红土磁性地层年代学研究方面的进展.这些研究显示南方红土中的裁磁矿物包括赤铁矿、磁赤铁矿、磁铁矿和针铁矿,其中磁铁矿和赤铁矿是特征刺磁的主要栽体.磁性地层结果表明南方红土记录了Matuyama负极性时晚期至Brunhes正极性时早-中期的沉积,其沉积起始年龄不晚于Jaramillo正极性亚时,即早于1.1 Ma.这些磁性地层学结果为揭示南方红土记录的环境变化和中国南方亚热带地区早期人类演化提供了年代学基础.%The red soil is the most widely distributed Quaternary deposit in China, which contains a wealth of information on paleoclimate, paleogeography, and hominin evolution. However, because of the climatic conditions of high precipitation and warm temperature, which reduce the preservation of mammalian fossils and other dating materials, it is difficult to obtain precise stratigraphic ages in the red soil area. Magnetostratigraphy is a successful tool for dating both marine and terrestrial sediments. A series of magnetostratigraphic studies has been successfully conducted on the redsoil sequences. This paper reviews magnetostratigraphic studies of the red soil sequences in southern China, some of which bear artifact stone tools. The red soils contain four magnetic minerals of goethite, maghemite, magnetite and hematite. Magnetite and hematite were identified as the main carriers of the characteristic remnant magnetizations. Paleomagnetic findings suggest that the red soil sequences in southern China span a period from the late Matuyama reverse chron to the early-middle Brunhes normal chron, and that the sequences began to accumulate no later than the Jaramillo age (that is, ca. 1.1 Ma). The magnetostratigraphies have significantly refined the chronology of the terrestrial red soil sequences in subtropical southern China, thus providing a robust chronological framework for deciphering Quaternary pa-leoenvironmental processes and probing early human evolution in subtropical eastern Old World.【总页数】13页(P158-170)【作者】刘彩彩;邓成龙【作者单位】中国地震局地质研究所地震动力学国家重点实验室，北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室，北京 100029;中国科学院地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室，北京 100029【正文语种】中文【中图分类】P642.131【相关文献】1.南北方红土工程地质特性对比分析--以北方三趾马红土和南方网纹红土为例 [J], 曹福明;刘文连2.中国南方红土的研究进展 [J], 顾延生;肖春娥;章泽军;蔡述明3.河北省唐山地区丰台—野鸡坨断裂第四纪活动性——来自14C和磁性地层年代学的证据 [J], 陈宏强;专少鹏;陈超;赵华平;杨瑞;何娇月;胥勤勉4.中国南方第四纪红土研究进展 [J], 陈秀玲;李志忠;靳建辉;马鹏;李明辉5.中国南方碳酸盐岩上覆红土形成机制研究进展 [J], 徐则民;黄润秋;唐正光;费维水因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
环境磁学-中国物理C
环境磁学张卫国当我们去旅游时，江西是红色之旅的重要省份。
江西被称为红土地，一方面它是我国著名的革命老区，另外一方面该省地表大面积分布着外观为红色的土壤（称为红壤），红色的由来与红壤中含有的赤铁矿有关。
近几年媒体报道的有人在黄河郑州段泥沙中非法淘铁，利用磁铁吸取的黑砂，则含有大量的磁铁矿。
在我们的周围，上述与铁有关的物质不胜枚举，之所以如此，是因为铁是地壳中丰度第四的元素，它在环境中广泛存在。
以磁铁矿、磁赤铁矿、赤铁矿、磁黄铁矿、胶黄铁矿等为代表的含铁的氧化物、硫化物，从磁学的观点，属于磁性较强的亚铁磁性物质以及具有高矫顽力的反铁磁性物质，可以较为容易地被磁学方法加以检测，因此地球科学工作者就把采集到的湖泊、海洋、河流沉积物以及土壤、岩石、大气悬浮颗粒物等物质，在野外或实验室内人为施加以磁场，观察这些物质表现出的宏观磁学性质，获得这些物质中所含的磁性矿物的类型、含量和颗粒大小等信息。
样品的磁学特征一定程度上反映了物质来源、搬运过程、岩石风化成土过程、成岩作用、人类活动等综合信息，因而具有环境指示意义。
环境磁学即是一门以磁性测量为核心手段、磁性矿物为载体，通过分析物质的磁性矿物组合和特征，以揭示不同时空尺度的环境作用、环境过程和环境问题的边缘学科。
早在20世纪20年代，瑞典科学家古斯塔夫·伊辛（Gustav Ising）就将磁学方法运用到瑞典冰川环境中湖泊纹层沉积物的表征。
他发现春季堆积的沉积物磁性要强于冬季的沉积物，他将其归因于冰川河流水量的季节性差异，春季由于冰川融水，河流水量大增，因而能够携带更多的磁铁矿进入湖泊，以后的研究表明，磁性强弱的变化原因并非如此简单。
但环境磁学作为一门学科的形成，与英国科学家的工作更为密切。
20世纪60年代，约翰·麦克勒斯（John Mackereth）测量了英国温德米尔（Windermere）湖沉积物磁性特征，他发现该湖沉积物的天然剩磁能够记录地球磁场长期变化，因而可用于沉积物的古地磁定年，对于全新世沉积物的14C测年方法是有益的补充。
中国南方红土的研究进展
基金项 目： 国家地质调查项 ｇ （０ ０ ３ ０ ０ ０ １ 和 中国地质 调查局地层古生物中心项 目（０ １ ３０ ０ ２ ｔ２ ０ １０ ０２ ５ ） ２０ １９ ０ ７ ）
作者简介 ： 顾延生（ ９ ０ ， ， 士 ， １７ 一） 男 博 讲师
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摘 要： 中国南方 的红 土是 晚新生 代以来重要堆积物 ， 为特定 的气 候环境下 的产物 ． 蕴藏着 丰富
的环境演化信息 ， 为全 球变化 的良好信息载体 ， 作者对红土 的成 因、 发育期次 、 年代学、 古气候
学、 生物 学、 学性质等方面的不 同观点作了较为详细的论 述 ， 磁 从而提出 了耳前红土研究 中存
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第 １期 ２Ｏ ０ ２年 ３月
华东 师范大 学学 报 （ 自然科学 版 ）
Ｊ ｕｎ ｌ ｆ ａｔ ｉ ｒ ａ ｉｅｓ ｙ（ ｔｒｌ ｃｅｃ ） ｏ ｒａ ｏ ｓ Ｃｈｎ Ｎｏｍ ｌ ｖ ｒ ｔ Ｎａｕａ Ｓ ｉ ｅ Ｅ ａ Ｕｎ ｉ ｎ
于全 面认识 我 国第 四纪气 候 变化过 程 ， 藏高原 抬升 、 亚季风 演化 规律 以及全 球 变化 纬度 青 东 效应均 具 有重要 的意 义 。
１ 红土的成 因
１１ 前 第 四纪 古风 化壳说 朱 显谟 【认 为我 国第 四纪 来 红壤和 砖红 壤 在不 同 时期 获 得 的地 球 化 学 特征 （ 高三 Ｊ 即 氧化二 物和 低 硅） 都是 由红 土 和基岩 红 色风化壳 继承 而来 ， 而红 土和 红色 风化壳 约在第 四纪 前干 热与温 湿 不断交 替 的气 温 条件 下形成 ， 第三 纪 以来 华南 气候逐 渐 凉爽 ， 富铝 化作 用 也逐 渐变弱 ， 南红 色风 化壳 系在 比较干 热 的热带条 件下 形成 ， 四 纪红 色粘 土则 系古 红色 风化 华 第
中国东部红土的磁性及其环境意义
中国东部红土的磁性及其环境意义
中国东部红土的磁性及其环境意义
通过中国东部红土剖面的环境磁学参数(磁化率、频率磁化率、非磁滞剩磁,饱和等温剩磁等)测量,获得了红土剖面磁性矿物浓度、粒度和类型等特性随深度的变化曲线以及红土经连二亚硫酸钠-柠檬酸钠-重碳酸钠溶液(DCB)处理后的磁性参数变化.根据红土剖面环境磁学参数及其磁参数比值的变化可将红土分为3个层段,各层段的磁性矿物特征存在明显的差异.证实了红土剖面中的磁性载体主要是磁赤铁矿、赤铁矿和针铁矿,并分离出了球粒状磁颗粒.认为红土磁性矿物的数量、粒度、类型等的变异指示了其形成时的环境特征,其频率磁化率和DCB处理的磁化率损失量指示了红土成壤化作用的强弱,可作为在红壤区研究过去全球变化的一种新途径.
作者：卢升高董瑞斌俞劲炎张卫国俞立中作者单位：卢升高,董瑞斌,俞劲炎(浙江大学环境与资源学院,杭州,310029)
张卫国,俞立中(华东师范大学河口海岸国家重点实验室,上海,200062)
刊名：地球物理学报ISTIC SCI PKU英文刊名：CHINESE JOURNAL OF GEOPHYSICS 年，卷(期)：1999 42(6) 分类号：P318 关键词：红土磁性参数磁性矿物古环境。
第四纪地质的主要研究进展
第四纪地质的主要研究进展摘要：本文主要从中国的黄土、红土以及冰川等方面来介绍第四纪地质在我国的研究中的进展概况。
随着各种新型的、精准的测年等技术的应用使得第四纪的研究迅速发展，并取得了一系列的成果。
关键词：第四纪红土黄土冰川测年技术从第四纪这门学科的发展史来追溯,大致经历了两个阶段,即萌芽期(古代到中世纪)和发展期(中世纪至今)。
第四纪这个名字是由法国学者德努瓦耶(J.Desnoyers)于1829年提出,1893年英国著名地质学家莱伊尔(C.Lyel)又提出更新世一名。
所以第四纪是一门较古老的学科。
尤其是北半球各国,在第四纪研究方面都程度不同地取得了一些成就。
六十年代初以来,由于与第四纪有关的学科深入发展,各种测试技术的应用及研究领域的扩大(如陆架区和深海区第四纪沉积物的研究),大大促进了第四纪学科的发展;经典的理论正在经受着考验和挑战,某些传统的内容也正在不断更新。
一、第四纪红土研究进展中国南方红土是我国秦岭—淮河以南、青藏高原以东广泛分布的第四纪土状堆积,是我国热带、亚热带地区第四纪以来季风气候环境下的产物,是中国南方古环境演化与气候变迁的重要陆相沉积载体.该红土沉积通常由三部分岩性层组成,一般包括上部的下蜀黄土,中部的网纹红土层以及下部的均质红土层。
近年来许多学者对我国南方第四纪红土的物质来源、地层学特征、土壤学特征、地球化学特征、磁学特征、生物特征等展开了广泛的探讨,对我国南方红土的成因、年代学、古气候学等进行了深入系统的研究,取得很多丰硕的成果。
1.红土的成因近年来很多学者致力于中国南方红土的成因研究,但我国南方红土的物质来源和成因类型至今尚未取得一致的认识.目前对我国南方红土物质来源有冲积、洪积、风积、坡麓堆积风化等不同看法。
一些学者在肯定红土水成说的同时,提出我国南方局部地区网纹红土可能与冰川、生物和砾石风化作用有关。
但是,我国亚热带南部和北部的红土物质来源可能是不同的.有的学者认为,我国南岭以南的第四纪红色粘土系全新世前的水成沉积物,是高处古土壤和古风化壳被流水冲刷而下在河谷或低平处的堆积物.很多学者认为,我国南部广东省、华南地区的红土母质主要是水成的。
地理专业本科毕业论文题目(精选)
地理专业本科毕业论文题目（精选）近现代以来，随着地理科学的快速发展，不再局限于自然地理现象的研究，而是逐步涵盖自然科学和社会科学的双重特征。
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地理专业本科毕业论文题目一：1、红树林可培养微生物活性评价和土壤宏基因组文库构建及生物活性筛选2、基于GIS和遥感的崇明岛土地资源承载力研究3、杭州西溪湿地景观格局研究分析4、基于3S技术的干旱区土壤盐渍化时空演变研究5、县域土壤系统分类基层分类与制图研究6、松嫩平原西部土地整理区景观格局及土壤属性空间变异特征研究7、哈尔滨城市绿地土壤调查及改良效果研究8、连作障碍土壤生态修复的研究9、不同盐碱程度盐碱土壤微生物多样性研究10、面向土系调查制图的小尺度区域景观分类研究11、酸沉降下南亚热带森林土壤元素动态及其响应机制12、辽宁朝阳凤凰山基准剖面古土壤类型判定研究13、湖北省主要土纲基层分类指标体系的构建及应用14、盐城典型滨海潮滩湿地地形地貌特征及其对景观分异的影响15、生物炭对石灰土性质及土壤系统中碳迁移转化的影响研究16、基于遥感数据的土壤水分与地形地貌关系研究17、内蒙古毛乌素沙地景观格局动态变化及其驱动力研究18、基于无人机遥感的“黄河-铁塔样带”地貌与景观特征研究19、生物炭改良土壤物理性质的初步研究20、氮添加对森林土壤可溶性糖、酚类物质及可溶性有机氮含量的影响21、粉煤灰改良盐碱土壤理化性状及对植物生理性状影响研究22、天津土壤盐渍化及其对土壤碳酸盐、有机碳分布的影响23、玄参属系统发育和生物地理学分析及砾玄参复合种的亲缘地理学研究24、高寒草原区不同植被恢复方式对土壤微生物的影响研究25、巴丹吉林沙漠形成演化的地质历史与亚洲内陆干旱化研究26、黑河流域绿洲时空变化过程的驱动机制研究27、放牧对典型草原优势植物大针茅根际土壤养分和根际微生物的影响28、草甸草原土壤微生物群落结构与多样性对增氮增雨的响应29、长白山主要林型土壤酵母菌功能多样性的研究30、土壤改良剂对马铃薯生长和土壤质量的作用机制31、寒温带冻土区森林-湿地生态系统土壤呼吸及其影响因子研究32、两种农药对红松混交林、人工纯林土壤微生物群落功能多样性的影响33、湘中丘陵区不同土地利用方式土壤养分及碳库特征研究34、城市景观视觉环境评价实践35、南海北部多波束海底地貌多尺度分析及其构造意义指示36、亚热带米槠人促林碳、氮、磷积累特征及土壤磷素有效性分级研究37、中国云杉属植物地理分布的水力限制与增温中文响应研究38、基于分布式水文模型的景观变化下生态水文响应研究39、基于CLUE-S模型的土地利用/覆被景观评价研究40、滨海盐土改良利用措施的定量评价与控盐工程优化地理专业本科毕业论文题目二：41、全球变暖对松嫩西部草原中小型土壤动物多样性的影响42、祁连山不同退化草地土壤微生物特性研究43、放牧绵羊对陇东草原土壤细菌和真菌群落结构及多样性的影响44、青藏高原东缘高寒草甸土壤线虫群落对施肥和放牧的响应研究45、祁连山地貌特征及对青藏高原隆升的响应46、滨海典型地区土壤盐渍化时空变异及监测系统研究应用47、哈尔滨中心城区生态网络分析及其景观生态格局优化研究48、吉林省西部苏打盐碱土种稻改良机理与生产关键技术研究49、自然和人为添加生物质炭对土壤腐殖质碳和黑碳的影响50、模拟土壤增温和林内减雨对暖温带锐齿栎林土壤呼吸的影响及其微生物响应51、神农架巴山冷杉林土壤有机碳及其影响因素研究52、天津滨海新区围填海演进过程与岸线、湿地变化关系研究53、水系对成都城市景观格局的影响研究54、不同耕作措施和外源碳输入对土壤结构和有机碳库的影响55、国家地质公园综合价值评价及分类管理研究56、流溪河流域景观特征对河流水质的影响及河岸带对氮的削减效应57、中国大陆海岸线及海岸工程时空变化研究58、近70年中国大陆岸线变化的时空特征分析59、人类活动影响下流域土壤及植被的时空格局变化60、四川盆地紫色丘陵区成土特征61、吉林西部盐碱水田区温室气体排放的影响因素与变暖潜势研究62、生物质炭对高度风化的酸性铁铝土碳氮磷循环及土壤质量的影响研究63、盐渍化土壤玉米水氮迁移规律及高效利用研究64、短花针茅荒漠草原群落特征和土壤对放牧强度季节调控的响应65、长白山植被垂直带地形控制机制研究66、松嫩平原西部盐碱化生态系统土壤呼吸特征及土壤CO_2无机通量研究67、渭河流域地下水中氟和碘的形成机理及其对人体健康的影响68、矿区土地景观格局演变及其生态效应研究69、海滨湿地互花米草沼泽景观演变机制研究70、基于景观生态分析的城市绿色天际线规划研究71、基于GIS的山地景观生态综合评价研究72、青藏高原东缘白龙江流域地貌定量化参数体系研究73、基于生态文明的干旱区湖泊湿地景观环境综合评价及改善对策研究74、土壤磷素耦合的水田碳-氮库动态消长规律及其生态化学计量学调控潜能75、中国南方红土磁学特征、起源及其与成土过程关系研究76、渤海海峡南部海域地貌特征及控制因素研究77、海岸侵蚀风险评价模型构建及其应用研究78、延河流域景观格局与水文过程耦合分析79、大连主城区绿地景观格局与生态服务功能动态80、火对塔河森林土壤微生物及酶活性的干扰作用地理专业本科毕业论文题目三：81、黄土高原人工纯林枯落物分解和养分循环对土壤极化的影响82、深耕与秸秆还田的土壤改良效果及其作物增产效应研究83、玛纳斯河流域土壤盐渍化过程和格局特征及盐渍土改良模式探讨84、黑河流域历史时期垦殖绿洲时空变化与驱动机制研究85、浙江沿海陆地生态系统景观格局变化与生态保护研究86、基于层次-熵权法的地质公园综合评价87、森林恢复对土壤有机碳氮循环的影响88、安徽大别山海拔梯度上森林土壤碳氮动态研究89、胶东集约化农田土壤酸化效应及改良调控途径90、北京地区生态系统服务价值遥感估算与景观格局优化预测91、苏州市水岸带景观格局演变研究92、天津湿地景观格局动态变化研究93、基于景观结构的长株潭核心区土地利用生态风险调控研究94、重庆丘陵山区农村土地整治工程及其景观效应95、渤海湾海岸带环境演变及控制因素研究96、四川稻城地区地质景观研究97、基于多尺度NDVI和LUCC的漓江流域生态演变研究98、基于GIS的流域地貌形态分形空间变异特征研究99、长白山自然保护区景观格局演化与模拟100、流域尺度景观格局时空演变与生态系统健康评价研究101、加速溶剂萃取和离子液体微萃取在土壤样品处理中的应用102、福建近岸海域海底地貌研究103、长沙城市湿地景观格局时空演变与驱动机制研究104、北方滨海盐土高效改良技术研究105、生物炭在黄土高原典型土壤中的改良作用106、三峡工程对洞庭湖区湿地景观格局及生态健康的影响研究107、青藏高原草地变化及其对气候的响应108、高寒草甸坡向梯度上植物群落组成及其氮磷化学计量学特征的研究109、松嫩高平原土地利用景观梯度变化及其土地生态环境响应110、松嫩平原苏打盐渍土灌区稻田水盐调控灌排模式研究111、河岸带景观结构、功能及其关系研究112、生物炭改良白浆土的初步研究113、脱硫石膏与腐植酸改良滨海盐碱土的效应及机理研究114、水文过程对黄河口湿地景观格局演变的驱动机制研究115、芦竹生物炭对农业土壤环境的影响116、银杏复合系统碳储量及土壤碳循环过程研究117、基于植被根系分布形态的生态边坡稳定性研究118、三峡水库消落带土壤有机质、氮、磷分布特征及通量研究119、沙漠旅游资源评价及风沙地貌地质公园开发与保护研究120、区域荒漠化演变机制的六元法研究地理专业本科毕业论文题目四：121、基于GIS技术的景观视觉质量评价研究122、浙江省土壤数据库的建立与应用123、腾格里沙漠腹地钻孔揭示的沙漠形成与古环境演化历史124、冷空气活动对心脑血管疾病相关指标影响的初步研究125、模拟增温和氮沉降对松嫩草原土壤养分状况的影响126、生物质催化热解炭化的试验研究与机理分析127、基于景观服务的绿色基础设施规划与设计研究128、不同尺度乡村生态景观评价与规划方法研究129、城镇化背景下乡村景观格局演变与布局模式130、甘肃黄河石林地质景观可持续发展研究131、辽宁沿海经济带滨海公路生态景观模式研究132、泰山历史文化轴线山地段人文景观及空间研究133、非饱和土壤介电特性测量理论与方法的研究134、土壤-根系统养分迁移机制及其数值模拟135、土壤养分空间变异与分区管理技术研究136、种植耐盐植物改良盐碱土的研究137、黄土旱塬农田土壤有机碳、氮的演变与模拟138、非饱和土中热-水力-力学-传质耦合过程模拟及土壤环境工程中的应用139、三峡库区坡面水土流失机理与预测评价建模140、黄土高原植被恢复的土壤水分生态环境141、流域降雨侵蚀产沙与地貌形态特征耦合关系研究142、滑坡侵蚀及其动力学机制与定量评价研究143、土壤水分快速测量方法及其应用技术研究144、林火对土壤环境影响的研究145、植被覆盖地表土壤水分变化雷达探测模型和应用研究146、落叶松人工林土壤质量变化规律与调控措施的研究147、黄土高原历史时期地貌与土壤侵蚀演变研究148、土壤有机质含量高光谱预测模型及其差异性研究149、田间土壤养分与作物产量的时空变异及其相关性研究150、遥感土地利用/土地覆盖变化信息提取的决策树方法151、区域土地利用变化及其分析方法研究152、基于GIS和RS的小流域景观格局变化及其土壤侵蚀响应153、基于GIS的全国耕地质量评价方法及应用154、蒸发条件下夹砂层土壤水盐运移实验研究155、基于GIS和地统计学的不同尺度水稻田土壤养分时空变异及其机理研究156、基于离散元细观分析的土壤动态行为研究157、植被覆盖地表极化雷达土壤水分反演与应用研究158、面向小流域管理的水土保持遥感监测方法研究159、基于遥感和GIS的区域土壤侵蚀调查研究160、海岸河口水动力数值模拟研究及对泥沙运动研究的应用地理专业本科毕业论文题目五：161、云南纳帕海高原湿地土壤退化过程及驱动机制162、常绿阔叶林退化过程中土壤的养分库动态及植物的养分利用策略163、北京八达岭地区森林土壤理化特征及健康指数的研究164、黄土地区流域森林植被格局对侵蚀产沙过程的调控研究165、林木根系与均质土间相互物理作用机理研究166、杭州湿地植物生态习性及景观设计研究167、城市地表灰尘-降雨径流系统污染物迁移过程与环境效应168、三峡库区主要森林植被类型土壤有机碳研究169、平原河网地区景观格局变化与多尺度环境响应研究170、新疆艾比湖流域平原区景观生态安全研究171、中国几种典型土壤介电常数及其与含水量的关系172、基于遥感与GIS的景观类型信息提取及景观格局分析173、基于DEM的我国地貌形态类型自动划分研究174、基于DEM的地形信息提取与景观空间格局分析175、基于DEM的地貌分析研究176、南通市景观格局与景观生态规划研究177、基于RS和GIS的土地利用和景观格局变化研究178、青岛市土地利用/土地覆被变化及驱动力研究179、区域水土流失地形因子分析与提取研究180、黄土高原旱地长期定位试验土壤酶活性研究181、土壤团聚体水稳定性及其与土壤可蚀性之间关系研究182、基于GIS的黄土高原小流域土壤侵蚀定量评价研究183、乡村景观分类的方法研究184、使用MODIS数据反演土壤水分研究185、武汉市湿地功能评价与景观格局动态变化研究186、地貌三维综合的地图代数模型和方法研究187、不同耕作措施下黄土高原旱地土壤质量综合评价188、基于数据挖掘的遥感影像海岸带地物分类方法研究189、离子土壤固化剂对武汉红色黏土结合水作用机理研究190、北京市崇文区绿地表层土壤质量研究与评价191、不同地貌区及不同尺度的耕地质量评价与衔接研究192、土壤盐分离子迁移及其分异规律对环境因素的响应机制193、干旱区典型绿洲土壤盐渍化及其生态效应研究194、盐碱化草原农业改良技术及水盐运动规律研究195、中国主要森林群落林下土壤有机碳储量格局及其影响因子研究196、上海乡村聚落景观的调查分析与评价研究197、基于DEM的川西高原构造地貌特征提取与分析198、武汉市湿地生态系统服务功能评价与可持续发展研究199、基于GIS的煤矿区景观格局时空变化及生态重建研究200、基于激光诱导击穿光谱技术的土壤理化信息检测方法研究。
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第 11月
6期
第 四 纪 研 究 QUA TERNARY SC IENCES
文章编号 1001 - 7410 (2007) 06 - 1016 - 07
Байду номын сангаас
Vol. 27, No. 6 November, 2007
中国南方红土环境磁学 3
卢 升 高
(浙江大学环境与资源学院 ,杭州 310029)
© 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved.
6期
卢升高 :中国南方红土环境磁学
1017
图 1 第四纪红土的磁化率和频率磁化率剖面 ( a)磁化率剖面 ( b)频率磁化率剖面
Fig. 1 M agnetic suscep tibility ( a ) and frequency2 dependent suscep tibility ( b) of the Q iyang (Hunan) and H a ngzhou ( Zhejiang) sections
据安徽宣城 [ 10 ]和浙江杭州 [ 22 ]等剖面的磁测 ,第四 纪红土的磁化率剖面呈现相同的变化规律 ,即现代 红壤层和均质层磁化率值接近 , 多在 80 ×10 - 8 ～ 250 ×10 - 8m3 / kg,网纹层的磁化率低于均质层约一 个数量级 。如安徽宣城剖面 [ 10 ]与北方黄土 - 古土 壤序列的磁化率值比较 ,黄棕色土层磁化率值与黄 土较接近 ,而网纹部分则小近一个数量级 。图 1是 浙江杭州和湖南祁阳第四纪红土的磁化率 ( )剖面 图 。第四纪红土的频率磁化率 ( fd = lf - hf ; 1f为 0147kHz, hf为 417kHz)呈现相同的规律 (见图 1) 。 根据我们的磁测数据统计 [ 23 ] ,如以频率磁化率百分 数 ( fd %)表示 [ fd ( %) = ( ( lf - hf ) / lf ) ×100 ] , 红壤层和均质层的 fd %在 10%左右 ,网纹层 fd %在 0～5%之间 ,若以 fd %值 5%～6%作为超顺磁颗粒 ( SP)存在的临界指标 , 则网纹红土内基本不存在 SP颗粒 。对浙江省不同地区红土环境磁学指标的 统计 分 析 [ 23 ] , 磁 化 率 、频 率 磁 化 率 、非 磁 滞 剩 磁 (ARM )和饱和等温剩磁 ( SIRM )等参数与杭州典型 剖面的分布一致 ,表明第四纪红土不同层次的环境 磁学参数变化有类似的模式 。各磁学参数的关系分 析表明红土的磁化率与频率磁化率和非磁滞剩磁呈 线性或指数正相关 ,表明成土过程产生的细粒的剩 磁载体 ,例如 ,稳定单畴 ( SSD )的磁铁矿和磁赤铁矿 颗粒 ,是红土磁性的主要贡献者 。
2T 曲线 [ 15, 24 ]比较 ,红土的 Tc 明显降低 ,这可能是 磁铁矿形成过程中多发生离子替换作用 ,降低 Tc 有 关 。热磁分析中磁化率的第 1个峰谷是由于加热过 程中亚铁磁性的 γ2Fe2 O3 向弱磁性的 α2Fe2 O3 转变 引起的 ,这一结果与黄土的 [ 15, 24 ]一致 ,黄土的热磁 曲线通常在 300～450℃观察到一个明显的磁化率或 饱和磁化强度降低 ,并作为指示黄土成土作用强弱 的指标 ; [ 15, 19, 20, 24 ] 加热曲线在 500℃左右出现的磁 化率峰值 (见图 2) ,是含铁硅酸盐矿物或粘土矿物 向 Fe3O4转变引起的 。研究表明在实验室热处理过 程中常常会生成新的磁性矿物 (主要是磁铁矿 ) ,如 在有机质存在的条件下 ,在高温加热中会形成一个 相对还原的局部环境 ,含铁硅酸盐矿物或粘土矿物
摘要 第四纪红土是中国南方古环境演化与气候变迁的最佳载体之一 ,记录了南方的古地理 、古气候环境变迁 信息 。典型红土剖面由现代红壤层 、均质层 、网纹层 、砾石层或基岩层组成 ,均质红土磁化率值多在 80 ×10- 8～250 ×
10- 8m3 / kg,网纹红土磁化率约低一个数量级 。红土的磁化率 - 温度 ( 2T )曲线 、等温剩磁获得曲线 、XRD 和 TEM 分析认为 , 成土过程产生的细粒磁性矿物 (包括磁铁矿 、磁赤铁矿和赤铁矿 )是红土磁性的主要载体 。对红土的岩 石磁学和矿物学综合分析认为 ,红土磁性矿物的含量 、粒度 、类型等可能指示其形成时期的某种环境变化 ,红土磁 性是南方第四纪环境变迁研究的重要手段 ,但由于红土的物源以及受后期化学风化改造的复杂性 ,红土的环境磁 学研究需要新的思路和方法 。 主题词 红土 环境磁学 磁性矿物 古环境 中图分类号 S152, P3 文献标识码 A
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第 四 纪 研 究
2007年
(如绿 泥 石 ) 、水 铁 矿 、针 铁 矿 等 会 转 化 成 磁 铁 矿 [ 15, 19, 21 ] 。红土样品的冷却曲线显著高于加热曲 线 ,表明含铁矿物的热转变 。 2T 曲线中赤铁矿和 针铁矿的贡献往往被强磁性的磁铁矿和磁赤铁矿掩 盖 ,从而难以分离出赤铁矿的磁信息 。网纹红土的
红土经磁选分离富集后的磁性颗粒样品进行 X 射线衍射 (XRD )分析和透射电子显微镜 ( TEM )观 察以进一步确定磁性矿物类型 。代表性红土样品磁 选物的 XRD 分析见图 4, XRD 衍射图谱有较强的 01427nm , 01335nm , 01296nm , 01256nm , 01209nm ,
2T曲线变化很小 ,说明网纹红土中并不存在结晶 态氧化铁 。图 3是典型红土样品的等温剩磁获得曲 线 ,其特征表明 ,亚铁磁性矿物主导了均质红土的剩 磁特征 ,而高矫顽力的磁性矿物 (例如 ,反铁磁性的 赤铁矿和针铁矿 )主导了网纹红土的剩磁特征 。
图 3 代表性红土样品的等温剩磁获得曲线 Fig. 3 Acquisition curves of isothermal remnant magnetization ( IRM ) for rep resentative red earth samp les
2 红土的磁性矿物学
第四纪红土的岩石磁学和矿物学鉴定表明 ,红 土的磁性矿物有亚铁磁性的磁铁矿 ( Fe3 O4 ) 、磁赤
铁矿 (γ2Fe2 O3 ) 以及反铁磁性的赤铁矿 (α2Fe2 O3 ) 和针铁矿 (α2FeOOH )等 ,其中磁铁矿和磁赤铁矿是 最主要的磁性载体 。热磁分析是鉴定土壤和沉积物 中磁性矿物类型的有效方法 。代表性红土样品的磁 化率 - 温度 ( 2T)曲线见图 2, 结果表明不同深度 红土样品的 2T曲线呈现相似性 ,加热曲线在 250～ 300℃出现微弱的磁化率峰 ,随后降低 ,在 410℃左 右出现低谷 ,接着磁化率增大 ,在 490～510℃出现磁 化率的第 2个峰 ,在 540℃左右出现显著的降低 ,接 近磁铁矿的居里点 ( Tc ) 。与黄土 - 古土壤系列的
由于磁赤铁矿和磁铁矿都具有反尖晶石结构 , 许多性质非常相似 ,难以区分 。另外 ,成土过程中新 生成的磁赤铁矿颗粒较细 ,主要为超顺磁 ( SP) 、单 畴 ( SD )以及较小的准单畴 ( PSD )颗粒 。从成土地 球化学角度 ,磁赤铁矿和赤铁矿是热带亚热带土壤 中氧化铁转化的最终产物 ,它们常常共存于土壤中 。 关于热带亚热带土壤中磁赤铁矿的存在和形成过程 已有许多报道 , Schwertm ann[ 25 ] 认为土壤中磁赤铁 矿主要是氢氧化物或水铁矿 [ Fe (OH ) 2 , Fe (OH ) 3 或 Fe5 HO2 ·H2 O ]脱水氧化形成 ; M ullins[ 26 ]和 Tite 等 [ 27 ]认为磁赤铁矿是通过氧化铁的缓慢氧化 、钎铁
1 红土的磁学特征
长江中下游典型的第四纪红土剖面由现代红壤 层 、均质层 、网纹层 、砾石层或基岩层组成 ,其剖面层 次的多少 、厚度 、出露情况等由于地形 、新构造运动 、 侵蚀等原因各地有所不同 ,其中红白色网纹镶嵌为 特征的网纹层 ,被称为中国新生代重要的地层单元 。
作者简介 :卢升高 男 45岁 教授 环境磁学与环境生态学专业 E2mail: lusg@ zju1edu1cn 3 国家自然科学基金项目 (批准号 : 49971044)资助 2007 - 06 - 28收稿 , 2007 - 07 - 20收修改稿
关于中国南方第四纪红土的成因 、年代学 、磁性 地层学 、古气候学以及红土与全球变化的关系等重 要问题已有广泛探讨和研究 [ 6～13 ] 。环境磁学作为
研究古气候和古环境变迁的重要方法 ,其重要贡献 之一就是发现中国黄土 - 古土壤序列的磁化率变化 与深海氧同位素记录具有很好的对比性 [ 14～18 ] ,且与 古气候的变化有非常明显的相关性 ,即代表干冷产 物的黄土具有较小的磁化率值 ,而相对温湿条件下 形成的古土壤的磁化率则较高 。目前 ,黄土 - 古土 壤系列的磁化率作为反映古气候波动的物理参数已 在中国 、中亚 、欧洲 、北美等地得到广泛应用 [ 15～21 ] 。 在南方红土研究中 ,环境磁学方法作为表征热带 亚热带地区古气候 、古环境变迁的物理参数进行了 尝试 ,作为第四纪红土成因 、形成环境以及与全球变 化的关系进行探讨 [ 10～13, 22, 23 ] 。本文将初步总结中 国南方红土的环境磁学研究进展 ,对红土的磁化率 特征和磁性矿物学 、红土环境磁学指标反映的第四 纪环境变化和适用性进行总结 ,并提出红土环境磁 学研究存在的问题和有待深入研究的内容 。
01161nm 和 01148nm 的 衍 射 峰 , 其 中 01296nm , 01256nm 和 01148nm 是 γ2Fe2O3 的特征衍射峰 。代 表性红土样品磁选物的 TEM 观察见图 5,在 TEM 下 可见 结 核 状 、羽 毛 状 的 γ2Fe2O3 颗 粒 , 结 核 状 的 γ2Fe2O3 颗粒大小 10～20nm。结核 、羽毛状γ2Fe2 O3 经 XRD 鉴定 γ2Fe2 O3 微结核由 α2Fe2 O3 和石英组 成 ,赤铁矿颗粒 2～3μm , 针铁矿呈典型的针状结 构 ,长约 1μm ,宽度约 011μm。