昆明市松华坝水源区表土磁学特征及其环境意义

采用环境磁学研究方法研究了昆明市松华坝水源区表土的磁学特征,结果表明,松华坝上游地区表土未受或很少受到污染,土壤磁化率偏低,土壤中的主要载磁矿物为磁铁矿、磁赤铁矿,另外还含有少量弱磁性的磁黄铁矿和针铁矿。松华坝下游坝区土壤受到了一定程度的污染,污染表土的磁学特征表现为：高磁化率,磁化率与频率磁化率呈现较强的负相关,污染土壤中的主要载磁矿物为强磁性的磁铁矿。松华坝下游土壤污染主要局限于距水面2m的范围之内．污染物主兽来源干农业面源污染．     

新疆典型地区大气降尘磁学特征及其环境意义

应用环境磁学方法对北疆昌吉地区和南疆阿克苏地区大气降尘的磁学特征进行对比研究。结果表明：2012年春夏季昌吉地区大气降尘样品磁性矿物以磁铁矿和磁赤铁矿为主,阿克苏地区样品除受到磁铁矿、磁赤铁矿主要控制外,还含有更多赤铁矿等高矫顽力磁性矿物。两地降尘样品都以假单畴颗粒PSD和多畴颗粒MD为主。昌吉地区大气降尘样品的磁性矿物含量明显高于阿克苏地区。阿克苏地区大气降尘样品以天然降尘为主,强磁性矿物含量较低;昌吉地区降尘样品人为源输入强度高,磁学信号强。大气降尘的磁学特征包含大量环境信息,可以作为粉尘环境监测的重要手段。严格控制工业污染物排放,合理规划工业布局,依旧是治理城市大气污染的重要措施。     

乌鲁木齐大气降尘磁学特征及其环境意义

应用环境磁学方法研究了2012年乌鲁木齐大气降尘磁学特征,并与该地区2006年大气降尘样品磁学特征进行对比,探讨乌鲁木齐城市化进程中的大气降尘磁学特征变化规律。结果表明：乌鲁木齐大气降尘样品磁性矿物以粗颗粒的PSD和MD磁铁矿为主导,同时含有少量的不完全反铁磁性矿物如赤铁矿。与2006年相比,2012年降尘样品的颗粒较粗,且在取暖期内亚铁磁性矿物含量较少。乌鲁木齐冬季取暖整治措施成效显著,但非采暖期大气整体质量相对2006年有所下降,影响乌鲁木齐城市大气质量的主要因素已经由冬季供暖向城市化的加快和工业的发展这两个因素转移。     

新疆表土松科花粉分布的探讨

根据新疆94个表土中松科(包括云杉属和松属,下同)花粉含量讨论其散布规律。在远离林区的荒漠、荒漠草原表土中、松科花粉普遍出现,含量较稳定。小于5%。在沙漠荒漠中,松科花粉的百分含量不稳定。在距林地10～0.5km处,松科花粉含量随近林地而明显增长。平原河谷林及低地草甸中松科花粉含量变幅较大、在高山、亚高山草甸中含量偏高,主因流水作用和地形风作用。     

兰州市大气降尘磁学特征及其环境意义

对兰州市大气降尘进行系统的环境磁学测量及分析.结果表明,兰州市大气降尘中磁性矿物总体含量较高,以假单畴磁铁矿为主,并伴有少量的磁赤铁矿、纤铁矿及赤铁矿,而且它们主要是来自人类活动产生的污染.过去研究表明,磁性矿物含量年内变化特征显著,冬季污染值高是由于供暖所致,但3月份虽然处于供暖期,它的污染值却明显低于其它供暖期,我们认为主要是兰州市特有的逆温现象:3月份贴地逆温强度低,利于污染物扩散所导致.4、5月份污染值全年最低,除了逆温层的作用以外,还与该月份频发的沙尘暴带来的低XIf值的稀释作用有关.近年来,随着污染防治工作的开展,兰州市大气污染状况有了较大改善,2010年xIf值比2007年降低了38％,证明环境磁学方法可以有效地监测城市污染.     

北京市大兴区大气降尘环境磁学特征及其环境意义

应用环境磁学方法对北京市大兴区大气降尘环境磁学特征进行了系统研究,并通过与北京市朝阳区、兰州市大气降尘环境磁学特征的对比,对环境磁学在污染物来源解析及扩散条件研究中的应用机理进行了探讨。结果表明,大兴区大气降尘磁性矿物含量明显高于本区表土,人为源影响显著;降尘样品磁学特征主要受磁铁矿控制,并含有一定数量的磁赤铁矿,磁性矿物为准单畴和多畴颗粒;大兴区降尘样品的磁性矿物含量明显低于朝阳区,且样品颗粒相对较细,表明人口密度、车流量、城市发达度对大气污染程度存在显著影响;大兴区与兰州市大气降尘磁性矿物含量的季节变化差异表明,燃煤取暖对北京大气质量的影响显著减弱,燃煤锅炉改造是大气污染防治的重要措施之一。气象因素对大气颗粒物浓度变化有重要影响,降水、低气压和高风速利于大气颗粒物的清除和扩散,低气温对大气颗粒物污染的负面影响显著。     

科尔沁沙地风沙沉积物磁学特征及其古环境意义初探

选取位于科尔沁沙地东北缘的六户屯剖面风沙沉积物为研究对象,进行系统的磁学特征和粒度分析。结果表明：六户屯剖面磁性矿物含量较少,磁学性质主要受亚铁磁性磁铁矿控制,并含有少量赤铁矿和针铁矿,磁性矿物粒度较细,以稳定单畴和超顺磁颗粒为主。沉积物中磁性矿物的粒度分布受风力大小与成壤强度的影响,单畴颗粒相对含量随风力的增强而增加,随土壤发育程度的增强而减少,χARM/χlf和χARM/SIRM可以指示冬夏季风的相对强弱。六户屯剖面磁性矿物粒度主要受冬季风强度及其动力分选作用的控制,磁性矿物粒度与沉积物总体粒度呈反相关;但在某些层位,夏季风影响下的成土过程对其改造作用不容忽视。成壤过程中形成的超顺磁颗粒是磁化率增强的主要因素,单畴颗粒对土壤发育适宜期磁化率的增加贡献相对较弱。     

北疆地区城市大气降尘磁学特征及其环境意义

应用环境磁学方法,系统地研究了乌鲁木齐市和木垒县大气自然降尘所含磁性矿物的类型、晶体粒径和含量及其环境意义。结果表明:①乌鲁木齐市和木垒县降尘中铁磁性矿物含量高,其磁学特征主要受磁铁矿控制。②乌鲁木齐市降尘中磁性矿物含量高,尤其冬季降尘,而木垒县降尘中磁性矿物含量相对较低。③乌鲁木齐市降尘样品中磁性矿物的晶体颗粒较粗,磁学特征显示多畴（MD）和假单畴（PSD）颗粒的等效特性,季节差异性小;木垒县降尘样品中磁性矿物的晶体粒径较细,为单畴（SD）颗粒,季节性差异大。研究指示乌鲁木齐市人类活动过程中排放了大量的磁性矿物,并对其降尘的磁学特征产生了明显影响,冬季表现的尤为明显。     

新疆表土孢粉的植被定量重建

利用一种新的全球植物功能型分类系统(PFTs)和标准的孢粉生物群区化定量技术(Biomisation),共36个表土孢粉采样点(200个表土孢粉样品)参与重建新疆植被的模拟。包括建立孢粉数据库、设计植物功能型、设计生物群区、利用Biomisation方法重建表土植被和古植被以及制图等主要内容。利用表土孢粉样品在垂直海拔上重建的生物群区与现代自然植被表现出较好的一致性,在水平地带分布上也获得理想结果,证明该模型可用于重建新疆过去地质历史时期古生物群区,并进行动态定量分析。     

环境磁学及其在地理环境研究中的应用

环境磁学兴起于20世纪70年代，是一门介于地球科学、环境科学和磁学之间的边缘学科。其原理是测量土壤、岩石和沉积物等自然物质和人类活动产生的物质在人为磁场中的磁性响应，提取地理环境的信息。由于系统磁性测量技术本身的优点，高灵敏度测试仪器，以及计算机处理磁测数据，使环境磁学广泛应用于湖泊及流域古地理研究、土壤形成和分类、黄土－古土壤研究和环境污染研究等许多研究领域。近年来环境磁学有一些新的发展趋势。     

新疆塔城黄土古土壤磁化率特征及其影响因素

 对新疆塔城奴拉厚13 m的黄土-古土壤剖面磁化率、粒度、TOC、CaCO3进行了实验分析。结果表明,奴拉剖面粒度组成以粉砂(63~4 μm)为主,由于该区黄土磁化率受控于原生磁铁矿、磁赤铁矿和赤铁矿等较粗颗粒磁性矿物,而黏粒物质吸附的铁磁性矿物及成土过程中生成的超顺磁颗粒和磁性矿物较少,磁化率与细颗粒物质成负相关,与粗颗粒物质成正相关关系; 受生物成磁、化学作用以及TOC自身磁性的影响,磁化率与TOC表现出很强的正相关性; 对磁化率与CaCO3含量的相关性分析发现,两者关系密切,CaCO3含量对该区磁化率的独特变化有重要影响。     

新疆地区表土孢粉分布规律及其与植被关系研究

对中国新疆地区218个样点进行植被调查及表土孢粉分析的研究结果表明,新疆地区温带山地针叶林、高寒草甸及盐生草甸、温带草原、荒漠以及荒漠-沙漠过渡带均具有相对特殊的孢粉组合,新疆南北向样带的孢粉图式揭示出表土孢粉从北到南随地形、纬度和植被的改变而发生的空间变化。针叶林区表土孢粉浓度平均值为22 602粒/g、草原为3 834粒/g、荒漠为1 762粒/g、沙漠为0-10粒/g。但在同一植被类型中,特别是在草原和荒漠中,孢粉浓度与植被盖度之间并不呈现线性相关关系。根据大空间尺度样品的A/C(蒿Artemisia/藜Chenopodiaceae)值的中位数统计,草原为1.264、荒漠为0.565、沙漠为0.243。Ep/C(麻黄Ephedra/藜Chenopodiaceae)比值的中位数在荒漠为0.098、草原为0.063。     

新疆西风区黄土与古土壤磁化率变化特点

在东部季风区的黄土研究中,磁化率是反映季风区气候变化的重要替代性指标之一,但关于中国西风区黄土磁化率的研究至今仍然为空白。通过对新疆典型的西风区——伊犁地区现代土壤和两个典型剖面黄土与古土壤序列磁化率研究发现,两个剖面黄土与古土壤磁化率特征存在差别。地处荒漠草原地带的则克台黄土剖面中马兰黄土的磁化率值略高于弱成壤层,末次间冰期古土壤层的上部磁化率也低于黄土,与东部季风区相比黄土磁化率偏高;而位于草原地带的库尔德能布拉克剖面黄土磁化率为低值,古土壤为高值,表现出与东部季风区类似的变化特点。两个黄土剖面所反映的磁化率的区域差异在一定程度上揭示了气候对磁化率变化的控制作用,但另一方面也反映了该区磁化率物理意义的复杂性。提出虽然在西风区黄土记录研究中不能简单套用东部季风区的方法,但磁化率和碳酸盐含量在西风区可指示湿度变化。     

1899—2011年青藏高原南部枪勇错沉积物磁性矿物的环境意义

重金属污染物因具有持久性和难降解性,严重影响生态系统健康。青藏高原湖泊远离人类污染区,是研究人类污染物远端效应的理想区域。基于定年数据,湖泊沉积物可以追踪近百年内的人类污染物变化趋势。环境磁学具有经济、快捷和无损耗的特点,被广泛证实可以有效指示重金属污染;但目前还缺乏对青藏高原湖泊沉积物中的相关环境磁学研究。为此,选取青藏高原南部枪勇错1899—2011年的沉积物,进行系统的环境磁学分析,探讨磁性矿物与重金属Hg的相关关系及环境指示意义。结果表明：1899—2011年磁性矿物的类型没有发生变化,可分为4类组分,其中：组分C1（赤铁矿）占比不断增多,C2（针铁矿）占比相应减少,C3和C4（磁铁矿）的占比基本保持不变。样品的饱和等温剩磁和低频磁化率与Hg含量相关性较低。然而C1组分与Hg含量呈现良好的正相关关系。本文认为在近百年全球和青藏高原气温不断增高的趋势下,枪勇错的主要补给——枪勇冰川融化加速,导致原来被冰川或冰尘封存的人类污染产生的Hg重新释放。在这个过程中,C1（赤铁矿）组分因表面积大而易于富集Hg,最终二者一同随融水进入到枪勇错。本研究表明,环境磁学可以应用于青藏高原南部湖泊的重金属研究,并为揭示Hg在青藏高原南部湖泊中的富集过程提供新的视角。     

Magnetic fabric and its significance in the Florianópolis dyke swarm, southern Brazil

Magnetic fabric was determined by applying the anisotropy from the low-field magnetic susceptibility (AMS) technique in 62 mafic dykes from the Mesozoic Florianópolis (Santa Catarina Island) dyke swarm, southern Brazil. These dykes cut the crystalline basement rocks, which are mainly Proterozoic. They are vertical or subvertical in dip and trend mainly NE, although NW-trending dykes are also found. Dykes are tholeiitic in composition and are geochemically similar to those from the Ponta Grossa swarm. Thicknesses vary from 0.3 to 60 m. Polished sections show that titanomagnetites carry the AMS in these dykes. Hysteresis parameters show that the magnetic minerals fall in the PSD range. Two types of magnetic fabric are recognized. Type I is characterized by K ₁- K ₂ parallel to the dyke wall, representing magma flow within the dykes; type II, with K ₁- K ₃ parallel to the dyke wall, was found in four dykes. Type I is found in 94 per cent of the dykes, and approximately 20 per cent of these have K ₁ inclinations of less than 30°, suggesting horizontal or subhorizontal flow. About 80 per cent have K ₁ inclinations of greater than 30°, due to inclined to vertical flow. The comparison of AMS studies from both the Florianópolis and the Ponta Grossa dykes suggests a source position closer to Santa Catarina Island than the Ponta Grossa arch.     

山西襄汾农田土壤磁化率和养分空间变异性

应用地统计学方法研究了山西省西南部襄汾县农田土壤的环境磁学和养分特征。结果表明:土壤低频磁化率、高频磁化率、频率磁化率、pH值、有机质、全氮和全钾平均含量分别为92.54×10-8 m3·kg-1、86.93×10-8 m3·kg-1、6.03%、8.26、1.94%、1.02 g·kg-1和2.39%;变异函数分析显示,土壤低频磁化率的空间相关距离最大为14.33 km,说明在一个较大的距离范围内存在空间相关性;块金系数比为23.41%,说明土壤磁化率主要取决于土壤母质、土壤性质、地形等结构因素。耕作和施肥等人为活动虽对土壤磁化率有一定的影响,但未改变其原有空间结构。本结果揭示土壤磁化率和养分的空间分布规律,为农田土壤环境质量评价和管理提供重要依据。     

我国水土流失典型区土壤表土结皮敏感性

表土结皮是降雨与土壤共同作用下的产物,某一土壤是否结皮、结皮的敏感程度如何,取决于该土壤的性质及所处地区的降雨情况。我国广泛分布着多种理化性质迥异的土壤,尤其是黄土、紫色土、红壤和黑土分布在我国水土流失严重的区域。但是,土壤发育表土结皮的敏感性很少见报道。本文通过分析模拟降雨试验结果及前人研究结论,提出了影响表土结皮发育敏感性的3个关键因素,并基于此对我国四大水土流失典型区土壤表土结皮的敏感性进行了分析。研究表明:细颗粒,尤其是粉粒是表土结皮发育的物质基础;团聚体稳定性是表土结皮发育快慢及程度的决定因素;高强度降雨是表土结皮发育的必要条件。黄土高原地区土壤极易发育表土结皮,四川紫色土区土壤发育表土结皮的概率大,南方红壤区除花岗岩、页岩外其他母岩上发育的土壤很难发育表土结皮,东北典型黑土不发育表土结皮,而非典型黑土易发育表土结皮。