甘肃省自然科学基金(0710KJZA024)
- 作品数：6 被引量：91H指数：5
- 相关作者：刘秀铭吕镔陈家胜郭雪莲马明明更多>>
- 相关机构：兰州大学福建师范大学中国科学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金甘肃省自然科学基金国家教育部博士点基金更多>>
- 相关领域：天文地球更多>>
- 塞尔维亚黄土的磁学性质及其环境意义被引量：15
- 2012年
- 多瑙河流域的塞尔维亚发育着典型的风积黄土-古土壤地层,形成年代至少早于80万年.对塞尔维亚L1～S4黄土古土壤序列进行了系统的磁学参数测量分析,表明塞尔维亚黄土古土壤磁化率性质总体上与中国黄土高原是一致的,即磁化率的变化与成壤强度基本上呈正相关关系.无论是黄土层还是古土壤层,对磁化率起主要贡献的是细粒的超顺磁(SP)颗粒和单畴(SD)颗粒,多畴(MD)颗粒所占比例较小.磁化率在黄土层和古土壤层出现的差异,与成壤作用密切相关.随着成壤作用的增强(从黄土发育至古土壤),细粒的亚铁磁性矿物含量随之增加,样品中强磁性的磁性矿物逐渐增多,磁化率增强.高温热磁曲线研究表明,黄土层样品中对磁化率起主要贡献的是磁铁矿和磁赤铁矿,古土壤层样品则主要为磁铁矿,磁赤铁矿只占有较小的比例,特别是S3和S4古土壤样品,甚至在加热和退热过程中表现出有可逆变化的趋势,表明该剖面S3和S4古土壤层发育期间的成土条件,已经使得磁赤铁矿不再稳定,发生溶解改变,可能暗示了当时更加湿润的成土环境已经超过磁赤铁矿的稳定临界条件.
- 刘秀铭刘植吕镔S.B.Markovic陈家胜郭晖马明明赵国永丰华
- 关键词：黄土磁学性质成壤作用古环境
- 黄土古气候变化趋势与青藏高原隆升关系初探被引量：45
- 2009年
- 粒度和磁化率是两个研究黄土古气候最常用的古环境变化指示参数,它们随着黄上占土壤地层变化而出现峰和谷的对应已经被证明是反映了天文轨道要素的周期变化。文章试图忽略这些受控于轨道要素的气候周期变化,而主要侧重考察黄土地层这两个参数的平均值(或背景值)所反映的长期变化趋势。对兰州九州台黄土进行了系统采样和测量,发现兰州九州台黄土剖面粒度和磁化率曲线显示出两个明显的趋势,粒度从剖面底部向上有明显逐渐变粗趋势,指示着冬季风增强,与此同时,磁化率自下而上却逐渐增大,指示着夏季风增强的趋势。与黄土高原其他黄土剖面磁化率和粒度曲线对比发现,这是两个普遍存在的趋势。地理位置靠近青藏高原的剖面,这两个增大的趋势更明显。冬、夏季风同时逐渐增强是海陆热力差异增大所引起,反映了青藏高原第四纪时期的逐渐不断的隆升过程。因此,根据粒度和磁化率曲线变化趋势线的变化特点可以帮助分析和反推第四纪以来青藏高原隆升的过程。兰州九州台以及黄土高原各剖面粒度和磁化率曲线的线性变化趋势则可能指示着第四纪以来青藏高原是逐渐均匀缓慢的变化过程。我们对22Ma以来风积地层记录的变化趋势也做了分析。前人过去普遍认识的第四纪以来跳跃式或间歇式剧烈隆升在我们的数据中没有得到反映。黄土高原西部西宁、兰州、靖远等剖面磁化率显著的增长趋势可能与青藏高原隆升到一定高度后高原季风加强所致。
- 刘秀铭毛学刚丁仲礼吕镔郭雪莲陈渠陈家胜贾佳杨善林Hesse Paul陈发虎
- 关键词：青藏高原隆升
- 磁赤铁矿的几种类型与特点分析被引量：20
- 2010年
- 随着环境磁学的广泛开展和应用,最近20年来磁赤铁矿(γ-Fe2O3)被人们所日益熟悉.现在它已经被发现是一种地表十分常见的矿物,与磁铁矿常常相伴随,是氧化透水通气环境的很好指示矿物.它也是制造音乐和录像磁带的重要磁性材料,在工业有很广泛的用途.磁赤铁矿的人工合成一般由磁铁矿通过在低于300℃的氧化环境中加热几个小时甚至几天时间来形成.它受热不稳定而产生化学变化的磁学性质是其重要特点,即加热到250℃之后该矿物一般就会被不同程度转变成为赤铁矿.因此实际上无法测量其居里点.后来对人工合成磁赤铁矿样品研究进一步发现,该矿物受热可以部分热稳定,居里温度约为645℃.本文通过不同粒度人工磁铁矿系列样品进行热磁测量实验时发现,超细粒级(假单畴(PSD)和多畴(MD)细粒)磁铁矿在快速加热过程中,形成了完全热稳定的磁赤铁矿.而且,用同样的样品在另外加热炉中快速加热到700℃高温,并且在该温度停留10min,然后冷却下来,也可以达到相同的效果.即由此两个过程形成的磁赤铁矿,再从室温加到700℃的居里温度测量过程几乎达到百分之百可逆,即完全对热稳定性特点.我们用X衍射和穆斯堡尔谱技术来鉴定和确认加热前的磁铁矿和快速加热形成的磁赤铁矿(和赤铁矿),并且比较其磁铁矿的磁滞迴线、高温磁化强度、低温热退磁和低温磁化率特性,结果表明,这种过程通过超细磁铁矿加热快速氧化形成完全可逆具有热稳定性质的磁赤铁矿,可能暗示着在某些加热环境形成的磁赤铁矿也可能携带热剩磁.根据磁赤铁矿是否受热不稳定及其表现形式,将它详细分成4种类型探讨分析.受热后部分稳定和完全稳定的磁赤铁矿应当具备携带热剩磁的能力.人工合成磁赤铁矿的温度与其反应时间可能有个互补关系.磁赤铁受热后稳定与否可能与多种因素有�
- 刘秀铭John SHAW蒋建中Jan BLOEMENDALPaul HESSETim ROLPH毛学刚
- 关键词：磁性矿物古地磁环境磁学热稳定性
- 澳大利亚黄土磁学性质及环境意义被引量：26
- 2011年
- 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。
- 刘秀铭马明明P.Hesse吕镔汤德平郭雪莲陈家胜
- 关键词：黄土磁化率磁学性质全球变化
- 兰州沙尘暴样品磁学性质与粒度分析及其与悉尼样品的对比被引量：1
- 2013年
- 对2009年9月23日悉尼特强沙尘暴和2010年4月兰州沙尘暴样品进行了磁学参数和粒度测量。结果表明:悉尼尘暴样品中磁性矿物含量远远低于兰州样品。磁性矿物种类略有不同,兰州样品主要含有磁铁矿、磁赤铁矿,可能含有赤铁矿;悉尼样品除了上述矿物外,还含有针铁矿。悉尼样品比兰州样品的磁性矿物颗粒要细。悉尼样品的粒度分布曲线呈现四峰态,粒度曲线呈现宽扁形态;兰州样品呈现三峰态,粒度曲线则呈窄高的形态。沙尘暴样品与源区样品磁学性质的大相径庭及粒度曲线的多峰态分布都说明了沙尘暴物源的非惟一性。此外,将兰州沙尘暴样品与九州台黄土-古土壤样品的粒度进行了比较,结果显示,1～10μm组分含量的增加及10～20μm组分含量的减少主要与不稳定矿物的物理化学风化过程有关,0.02～1μm组分含量增加的主要原因是新矿物的生成及不稳定矿物的风化。沙尘暴样品与黄土-古土壤样品的粒度分布曲线具有一定的相似性,说明现代沙尘暴事件是地质时期风尘活动的持续,现代风积作用仍在继续。
- 马明明刘秀铭李平原吕镔丰华雷培文
- 关键词：沙尘暴粒度磁学性质
- CBD方法对天然样品磁性矿物影响被引量：5
- 2012年
- 本研究选择川西高原、天山和西伯利亚Kurtak剖面的黄土古土壤样品及亚热带非风成样品进行CBD处理,系统测量并对比处理前后的磁学参数,包括低频磁化率、频率磁化率、非磁滞剩磁、饱和等温剩磁、剩磁矫顽力和热磁曲线(J-T曲线),分析处理前后磁性矿物种类、含量和磁畴的变化.结果表明,CBD方法对于磁性矿物的溶解并无明显的选择性,在温度与反应时间一定的条件下,磁性矿物的溶出量主要受控于其粒径分布.CBD方法可以非常有效地去除具有更大比表面积的细粒(<1μm)磁性矿物,同时溶解粗粒(>1μm)磁性矿物外缘,使其粒径变细.CBD处理后磁化率变化存在多种可能,对于成土作用较强的古土壤,CBD方法可以较为准确地提取成土成因的磁性信息;而干旱和过度湿润条件下的风积黄土,不宜使用CBD方法区分原生与次生磁性矿物.
- 吕镔刘秀铭陈渠赵国永陈家胜毛学刚郭雪莲
- 关键词：黄土古土壤磁性矿物磁学特征环境磁学
