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环境磁学

现代物理知识 2011年第3期 20-22+19页

作者：张卫国上海华东师范大学河口海岸学国家重点实验室

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... 详细信息

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。

关键词：环境磁学地球科学磁性矿物湖泊沉积物磁化率仪磁性特征奥德菲尔德磁性颗粒古地磁学

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天山北麓黄土环境磁学特征及其古气候意义

地球物理学报 2013年第1期56卷 150-158页

作者：魏海涛 Subir K.Banerjee 夏敦胜 Michael J.Jackson 贾佳陈发虎兰州大学西部环境教育部重点实验室兰州730000 Institute for Rock Magnetism Department of Geology and GeophysicsUniversity of Minnesota55455 USA

新疆黄土-古土壤序列环境磁学参数的变化机理及其气候意义仍存在争议.本文选择天山北麓的中梁黄土剖面,系统开展了低温和常温下环境磁学参数的测试与研究,测量包括室温的磁化率与饱和磁化强度,以及磁化率与饱和剩余磁化强度的低温变化.... 详细信息

新疆黄土-古土壤序列环境磁学参数的变化机理及其气候意义仍存在争议.本文选择天山北麓的中梁黄土剖面,系统开展了低温和常温下环境磁学参数的测试与研究,测量包括室温的磁化率与饱和磁化强度,以及磁化率与饱和剩余磁化强度的低温变化.结果发现,该剖面黄土和古土壤样品的磁性矿物主要由磁铁矿与磁赤铁矿组成,不含任何粒级成壤形成的超顺磁矿物颗粒,其磁化率信号主要记录了粉尘磁性矿物含量变化,较高的磁化率指示较强的风动力状况或者较近的风尘源区,新疆黄土的这种环境磁学"风尘输入模式"可用来重建干旱区的风动力强弱变化.

关键词：新疆黄土环境磁学沉积通量风动力

现代黄河三角洲沉积物磁性地层年代框架及环境磁学研究

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地球物理学报 2019年第5期62卷 1772-1788页

作者：王琬璋周良勇段宗奇姜兆霞刘建兴刘青松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 中国科学院大学北京100049 中国地质调查局青岛海洋地质研究所青岛266071 中国地质调查局滨海湿地生物地质重点实验室青岛266071 青岛海洋科学与技术国家实验室海洋地质过程与环境功能实验室青岛266237 中国海洋大学海洋地球科学学院海底科学与探测技术教育部重点实验室青岛266100 国家海洋局第一海洋研究所青岛266061 南方科技大学海洋科学与工程系深圳518055

本文对黄河三角洲Z07孔沉积物进行了系统的磁性地层学和环境磁学研究.通过结合沉积速率和古地磁长期变化数据,我们为该孔建立了较为精确可信的年代框架(1999-03—2006-06A.D.).环境磁学结果表明黄河三角洲沉积物与中国黄土的磁学特征相... 详细信息

本文对黄河三角洲Z07孔沉积物进行了系统的磁性地层学和环境磁学研究.通过结合沉积速率和古地磁长期变化数据,我们为该孔建立了较为精确可信的年代框架(1999-03—2006-06A.D.).环境磁学结果表明黄河三角洲沉积物与中国黄土的磁学特征相似,主要载磁矿物为单畴(SD)磁铁矿,超顺磁颗粒(SP)含量也较高.整体上,该孔沉积物磁学参数的变化主要受粒度和含量控制.岩芯磁性参数在2003年前后发生了系统变化.我们认为,黄河自2002年起进行调水调沙工程,黄河下游河道冲刷加剧,形成新的物质来源,河流输入的沉积物粒度变粗,输沙量增加,这一新的物质来源是造成Z07钻孔磁性参数发生显著变化的主因.

关键词：黄河三角洲磁性地层学环境磁学沉积环境演化

16 ka以来黄土高原东亚夏季风变化的环境磁学记录

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地理学报 2021年第3期76卷 539-549页

作者：梁潇杨萍果姚娇张鹏张建辉孙鹏飞敖红山西师范大学生命科学学院临汾041004 中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室西安710061 河北工程大学地球科学与工程学院邯郸056038

末次冰消期以来的气候变化是第四纪古气候研究的重要内容。本文对黄土高原西部和平镇剖面16 ka以来的黄土沉积序列(厚度为3.5 m)进行了高分辨率环境磁学研究。结果表明:该黄土序列的磁性颗粒主要由细颗粒磁铁矿主导。其磁化率和频率磁... 详细信息

末次冰消期以来的气候变化是第四纪古气候研究的重要内容。本文对黄土高原西部和平镇剖面16 ka以来的黄土沉积序列(厚度为3.5 m)进行了高分辨率环境磁学研究。结果表明:该黄土序列的磁性颗粒主要由细颗粒磁铁矿主导。其磁化率和频率磁化率具有相同的变化特征,与黄土高原中部和东部的黄土磁化率变化机制一致,即黄土高原西部和平镇黄土的磁化率和频率磁化率仍然受成土作用形成的细颗粒磁铁矿控制,因此其磁化率和频率磁化率仍然可以反映季风降雨的变化特征,并且其反映的16 ka以来季风降雨变化与南方石笋氧同位素记录的季风变化特征一致。通过详细的海陆综合对比,本文认为16 ka至11 ka间东亚季风降雨的变化受到北半球太阳辐射和北半球区域温度的共同影响,而11 ka之后的夏季风降雨减少主要受太阳辐射降低的影响。

关键词：环境磁学黄土沉积序列末次冰消期东亚季风

热带西太平洋沉积物的环境磁学特征对东亚冬季风的响应

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地学前缘 2022年第5期29卷 23-34页

作者：侯啸林徐继尚姜兆霞曹立华张强李广雪王双翟科中国海洋大学海底科学与探测技术教育部重点实验室山东青岛266100 中国海洋大学海洋地球科学学院山东青岛266100 中国海洋大学海洋油气开发与安全保障教育部工程研究中心山东青岛266100 中国科学院地质与地球物理研究所北京100029 中国地质调查局青岛海洋地质研究所山东青岛266071 青岛海大海洋能源工程技术股份有限公司山东青岛266073

西太平洋暖池(Western Pacific Warm Pool, WPWP)指位于热带太平洋中、西部(包括南海南部和苏禄海)年平均水温超过28℃的广大海域。由于巨厚的表层暖水覆盖,西太平洋暖池成为全球热量和水汽交互的重要源区,对驱动温盐环流、调节全球气... 详细信息

西太平洋暖池(Western Pacific Warm Pool, WPWP)指位于热带太平洋中、西部(包括南海南部和苏禄海)年平均水温超过28℃的广大海域。由于巨厚的表层暖水覆盖,西太平洋暖池成为全球热量和水汽交互的重要源区,对驱动温盐环流、调节全球气候变化具有重要作用。东亚冬季风(EAWM)是全球气候系统中最活跃的组成部分之一,它可能会通过寒潮侵入热带地区,引起深层对流,以此加强暖池区的对流活动和降水异常,从而影响赤道地区的潜热释放。但地质历史时期西太平洋暖池与东亚冬季风的相互作用关系尚不明确。由于东亚冬季风携带的风尘中往往包含有大颗粒的高矫顽力磁性矿物,我们可以通过沉积物中磁性矿物的组合、含量、颗粒大小和形态变化,分析不同时间尺度上气候环境变化和风尘物质的输入情况,进而反演东亚冬季风的强度变化。本文对取自热带西太平洋B10钻孔的岩心样品进行了环境磁学测试,以揭示地质历史时期西太平洋暖池沉积物环境磁学特征对东亚冬季风的响应。实验结果表明,沉积物中的主要载磁矿物为低矫顽力的磁铁矿,属于亚铁磁性矿物,并含有少量高矫顽力磁性矿物。沉积物中的磁性颗粒以准单畴(PSD)颗粒为主。高矫顽力的磁性矿物含量和细颗粒磁铁矿相对含量在冰期和间冰期呈现出显著相对变化,对东亚冬季风的变化有敏感响应:冰期沉积物中高矫顽力矿物含量增多,磁性颗粒粒径变大;间冰期沉积物中高矫顽力矿物含量降低,磁性颗粒粒径变细。在干燥、寒冷的冰期,由风尘携带而来的高矫顽力磁性矿物相对含量增加,沉积物中的磁性颗粒粒径变大,反映冰期东亚冬季风强度增大;在气候温暖湿润的间冰期,风尘的输入量较小,由风尘携带的高矫顽力磁性矿物含量相对较低,沉积物中的磁性颗粒粒径变小,反映间冰期东亚冬季风的强度减弱。

关键词：西太平洋东亚冬季风环境磁学磁铁矿

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环境磁学及其在西北干旱区环境研究中的问题

地学前缘 2006年第3期13卷 168-179页

作者：夏敦胜马剑英王冠金明杨丽萍陈发虎中国科学院寒区旱区环境与工程研究所沙漠与沙漠化重点实验室甘肃兰州730000 兰州大学西部环境教育部重点实验室甘肃兰州730000

环境磁学是一门新兴交叉学科,它介于磁学、地学和环境科学之间,主要利用矿物和岩石磁学技术,研究环境中磁性颗粒的风化、剥蚀、搬运、沉积和转化受环境变化影响的过程,为全球环境变化和气候过程研究提供代用指标,环境磁学技术在各种环... 详细信息

环境磁学是一门新兴交叉学科,它介于磁学、地学和环境科学之间,主要利用矿物和岩石磁学技术,研究环境中磁性颗粒的风化、剥蚀、搬运、沉积和转化受环境变化影响的过程,为全球环境变化和气候过程研究提供代用指标,环境磁学技术在各种环境研究中得到了广泛应用。文中在简要介绍环境磁学原理和方法的基础上,就目前环境磁学在土壤、黄土、沉积物和大气尘埃等方面研究状况进行了阶段性总结。环境磁学参数在干旱和半干旱地区黄土气候和环境记录重建研究中取得了重大进展,但仍存在较大争议。黄土地层中经常使用的磁化率其粉尘贡献到底有多大?磁学参数在季风区和西风区表现迥异,原因何在?不同粉尘源区的环境磁学参数是否存在较大差异?哪些磁学参数适用于干旱区气候与环境重建?这些问题既是国际学术界亟待解决的重大科学问题,也是环境磁学应用在干旱半干旱区环境研究中所面临的主要问题。深入研究提供黄土物质的干旱半干旱地区现代环境磁学过程或许对解决上述问题具有重要的启示意义。

关键词：环境磁学古环境气候变化黄土中国西北地区

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四川盆地西南缘PETM事件的环境磁学记录

科学通报 2018年第9期63卷 846-855页

作者：杨会会申琪冉亚洲李传志梁文天袁四化靳春胜中国科学院地质与地球物理研究所新生代地质与环境实验室北京100029 中国科学院大学北京100049 西北大学大陆动力学国家重点实验室西安710069 防灾科技学院地震科学系廊坊065201 中国科学院青藏高原地球科学卓越创新中心北京100101

四川盆地西南缘的前陆盆地中保存了巨厚的新生代沉积,是研究青藏高原东南缘地区气候和构造演化的重要地质记录.本文通过对四川盆地西南缘新生代沉积物进行年代学、环境磁学和碳同位素的综合研究,发现了在陆相沉积中报道甚少的古新世-始... 详细信息

四川盆地西南缘的前陆盆地中保存了巨厚的新生代沉积,是研究青藏高原东南缘地区气候和构造演化的重要地质记录.本文通过对四川盆地西南缘新生代沉积物进行年代学、环境磁学和碳同位素的综合研究,发现了在陆相沉积中报道甚少的古新世-始新世极热(Paleocene-Eocene Thermal Maximum,PETM)事件.多项高分辨率的环境磁学参数曲线可同已报道的海陆相碳同位素曲线进行良好对应,揭示了PETM事件详细的演化过程,表明环境磁学参数可以作为反映古近纪温暖气候事件的替代性指标.在机制上,PETM时期大气中CO_2含量剧增导致全球增温,局部中低纬度地区降水量增加.首先,降水量增加导致源区化学风化增强,加速了硅酸盐中Fe^(2+)的析出并转化成亚铁磁性矿物,使得PETM时期地层中亚铁磁性矿物富集.其次,降水量增加导致河流水动力增强,缩短了碎屑物质中亚铁磁性矿物的氧化时间,使其未完全风化至赤铁矿便被沉积,导致该时期地层中亚铁磁性矿物含量的增加以及多项环境磁学指标异常.通过环境磁学手段揭示的PETM事件,进一步丰富了该事件的全球陆相地质记录,为研究其演化过程和机制提供了新的视角.

关键词：古新世-始新世极热事件(PETM) 环境磁学四川盆地碳同位素古新世-始新世

环境磁学方法在珠三角表层土壤和沉积物环境质量监测中的应用

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安全与环境学报 2022年第5期22卷 2845-2854页

作者：付淑清韦振权吴翼欧阳婷萍广东省科学院广州地理研究所广东省遥感与地理信息系统应用实验室/广东省地理空间信息技术与应用公共实验室广州510070 南方海洋科学与工程广东省实验室(广州) 广州511458 广州海洋地质调查局广州510760 中国科学院南海海洋研究所中国科学院边缘海与大洋地质重点实验室广州510301 华南师范大学地理科学学院广州510631

为了解环境磁学方法在珠三角地区表层环境质量监测中的作用,在野外采集该区陆地表土和河口表层沉积物样本共417件,并对所有样本进行多个环境磁学指标测试。通过系列分析,得到以下结论:1)表层环境系统中两类环境物质中磁性矿物颗粒均以... 详细信息

为了解环境磁学方法在珠三角地区表层环境质量监测中的作用,在野外采集该区陆地表土和河口表层沉积物样本共417件,并对所有样本进行多个环境磁学指标测试。通过系列分析,得到以下结论:1)表层环境系统中两类环境物质中磁性矿物颗粒均以亚铁磁性磁铁矿为主,人类活动产生的次生物质是其重要来源;2)区内表层土壤和沉积物中磁颗粒均以粗粒稳定单畴为主,与其他许多地方一般为多畴至准单畴粒级的结果不同;3)磁化率、非磁滞剩磁和等温剩磁等结果可以指示该区表层环境物质中V、Cr、Co、Ni、Cu、Zn、As、Cd等重金属污染情况,但在该地区对Pb污染基本不具指示意义;4)沿珠江口西部的陆地和水域都是区内污染物的关键汇聚区,粤港澳大湾区规划和建设过程中,应加强对该片区的环境监管。

关键词：环境学珠江三角洲珠江河口土壤沉积物环境磁学重金属污染

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环境磁学与磁化率测量系统

海洋与湖沼 1999年第5期30卷 579-580,T001页

作者：本刊编辑部

环境磁学是一门介于地球科学、环境科学和磁学之间的新兴边缘学科。在环境系统中,土壤、岩石、沉积物、大气尘埃等自然物质以及人类活动所产生的次生物质往往表现出不同的磁性特征,它们与物质内含矿物的磁性类型、铁磁晶粒含量、大小构... 详细信息

环境磁学是一门介于地球科学、环境科学和磁学之间的新兴边缘学科。在环境系统中,土壤、岩石、沉积物、大气尘埃等自然物质以及人类活动所产生的次生物质往往表现出不同的磁性特征,它们与物质内含矿物的磁性类型、铁磁晶粒含量、大小构成及配比组合有关,在一定程度上反映了其来源母质、生成环境、搬运过程和沉积作用等综合信息。环境磁学旨在分析物质的磁性矿物组合和特征,探索其在不同环境条件下的转化规律,利用环境系统中的物质在磁性特征上的差异和联系及其所指示的环境内涵,研究不同时空尺度的环境过程、环境作用和环境问题,进而…

关键词：环境磁学磁化率测量系统磁性测量