中国南方红土环境磁学

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 文章编号 1001-7410(2008)01-01-13中国南方红土年代地层学与地层划分问题*袁宝印¹夏正楷º李保生»乔彦松¼顾兆炎¹张家富º 许 冰¹ 黄慰文½ 曾荣树¹(¹中国科学院地质与地球物理研究所,北京 100029;º北京大学城市与环境学院,北京 100871;»华南师范大学地理科学学院,广州 510631;¼中国地质科学院地质力学研究所,北京 100081;½中国科学院古脊椎动物与古人类研究所,北京 100044)摘要 南方红土是我国热带、亚热带以各类岩石和第四纪松散沉积物为母质发育的红色风化壳,也是我国分布最广的第四纪土状堆积。

本文在探讨第四纪松散沉积物上红色风化壳的形成机制的基础上,根据风化壳发育程度将其划分为砖红土风化壳、红壤土风化壳和红化土风化壳3种类型。

南方地区第四纪松散沉积物主要有河流相沉积、滨海相海滩砂和海岸风成砂)))/老红砂0以及以下蜀土为主的风尘堆积。

近年来在上述沉积物中多处发现旧石器遗址,促进了南方红土的地层年代学研究。

根据前人及近期对南方红土的研究成果,讨论了南方红土的年代地层学问题,提出了以风化壳岩性特征为基础的岩石地层单位初步划分框架:老红砂划分为中更新统北海组、晚更新统晋江组;风尘堆积划分为中更新统宣城组、晚更新统下蜀组;河流相沉积只划出中更新统白沙井组,晚更新统留待以后研究再划出。

主题词 南方红土 红色风化壳 网纹红土 地层划分中图分类号 P534 文献标识码 A第一作者简介:袁宝印 男 69岁 研究员 地貌学与第四纪地质学专业 E-m ai:l yby16888@si n a 1com *国家自然科学基金项目(批准号:40471139和40472088)资助 2007-07-12收稿,2007-11-11收修改稿1 引言南方红土是我国秦岭-淮河以南广泛分布的第四纪土状堆积,它蕴含了丰富的地质、环境、气候和旧石器文化信息,其重要性可与北方黄土相提并论。

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。

中国南方更新世红土沉积物的特征及其物源研究在近2.6 Ma以来,第四纪以冰期-间冰期气候旋回为特征,伴随着全球海平面的升降旋回、人类的出现和进化、现代生物的演化及近现代地质地貌的形成,对如今的地球环境格局造成了重大的影响。

全球环境变化及区域气候相应研究成为了当今地球科学领域重点关注的课题。

第四纪期间,以青藏高原多期次隆升主导的“新构造运动”造就了我国“西高东低”的三大阶地地理格局,由此导致的海陆热力差异使得古季风形成、季风环流逐渐增强。

东亚地区大气环流模式从早第三纪的行星风系逐步发展为与第四纪非常相似的现代季风环流,中亚内陆的干旱化与季风活动的共同作用,使得风成物质在中国内陆的堆积、黄土高原开始形成。

作为中国西北地区的典型第四纪沉积物,黄土-古土壤沉积物分布范围广、厚度大、沉积连续、层序完整,精确记录了第四纪多旋回的古气候环境信息,与深海氧同位素所解释的第四纪全球变化新十分吻合,与深海沉积物、极地冰芯并列成为研究全球第四纪变化的三大支柱。

近年来,有关风成黄土-古土壤沉积物的成因、物源、分布特征及其与新构造运动、东亚季风演化、中亚内陆干旱化进程等重大古环境变化时间的研究,为构筑全球第四纪气候演化框架提供了关键的证据。

与西北部黄土-古土壤沉积物相对应,中国南方特别是长江、珠江流域作为第四纪季风气候响应的敏感地区,其区域内广泛发育着第四纪红土沉积物,是我国中、低纬度地区受第四纪季风气候影响下形成的特征沉积物。

其分布、成因、来源及理化特征与新构造运动的发展、东亚季风系统的建立及第四纪全球气候变化的纬度效应有着潜在的耦合关系。

长江中下游地区地处“季风三角”南缘,是中国北方黄土-古土壤沉积物与南方红土的“交锋地带”,红土发育模式、风成黄土“南侵”边界及沉积物来源与东亚冬-夏季风盛衰变化耦合机制等问题的研究尚不全面。

同时,第四纪特别是更新世以来中国南方湿热气候导致的强化学风化作用,使得红土的原始沉积学信息在成土过程中被显著改变。

中国南方红土的研究进展
顾延生;肖春娥;章泽军;蔡述明
【期刊名称】《华东师范大学学报（自然科学版）》
【年(卷),期】2002(000)001
【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、磁学性质等方面的不同观点作了较为详细的论述,从而提出了目前红土研究中存在的问题及解决的方法.
【总页数】7页(P69-75)
【作者】顾延生;肖春娥;章泽军;蔡述明
【作者单位】中国地质大学,地球科学院,湖北武汉,430074;武汉大学,人文学院,湖北武汉,430072;中国地质大学,地球科学院,湖北武汉,430074;中国地质大学,地球科学院,湖北武汉,430074;中国科学院,测量与地球物理研究所,湖北武汉,430077
【正文语种】中文
【中图分类】P534
【相关文献】
1.中国南方丘陵区不同母岩型红土成土特征研究——以赣南地区为例 [J], 熊平生
2.中国南方网纹红土元素地球化学特征及其对网纹化过程的指示意义 [J], 徐传奇;廖富强;贾玉连;黄思源;连丽聪;凌超豪;龙进
3.对中国南方某些“红土型”金矿取名的质疑 [J], 刘源骏
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
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㊀２０２０年１０月J o u r n a l o fG r e e nS c i e n c e a n dT e c h n o l o g y第２０期收稿日期:２０２０Ｇ０９Ｇ１７作者简介:李红琼(１９９２－),女,苗族,硕士研究生,研究方向为区域土壤地理与环境变化.通讯作者:韩荣培(１９６３－),男,水族,副研究员,研究方向为民族学.赣南地区南方红壤粒度与磁化率特征研究李红琼１,韩荣培２(１．贵州师范大学地理与环境科学学院,贵州贵阳５５００２５;２．贵州省民族研究院,贵州贵阳５５００２５)摘要:以赣南红壤剖面土为研究对象,分别测了定其粒度和磁化率,探究了该地区土壤粒度和磁化率关系,以期为关于气候变化㊁土壤侵蚀㊁环境污染等相关方面的研究提供基本参考.对一定间距连续进行剖面采样取样所得的４３个样品总数,采用M a s t e r s i z e ２０００激光粒度仪和卡帕桥多频各向异性磁化率仪(M F K １－F A )两种仪器进行了实验,在实验数据基础上运用偏度㊁峰度㊁磁化率等方法进行了定量分析与评价,结果表明:剖面土以粉砂质地为主具有分选性差,偏度为正偏并属于窄峰态特点;剖面土壤磁化率与深度呈正相关变化,其磁化率值介于２３．５６０ˑ１０－８~８７．６１５ˑ１０－８m ３/k g 之间,波动变化范围较小且随深度增加不断增大.通过对比分析,得出了以下基本结论:①剖面磁化率主要受控于砂岩母质成分及其岩性变化,且随深度增加而递增;②频率磁化率和质量磁化率与粉砂含量㊁平均粒径㊁峰度呈负相关关系;与砂粒含量㊁中值粒径㊁标准差呈正相关关系;③细颗粒物对磁化率影响不大.关键词:红壤;粒度;磁化率;相关性;赣南中图分类号:S １５１．９㊀㊀㊀㊀㊀㊀文献标识码:A㊀文章编号:１６７４Ｇ９９４４(２０２０)２０Ｇ００３４Ｇ０５１㊀引言土壤粒径是土壤最基本的物理性质之一,它强烈地影响着水力性质㊁热力性质等土壤物理特性.近年来该指标被广泛应用于气候变化及环境演变研究中[１~３].亚热带红壤是中国分布面积最大土类之一,其广泛分布于长江流域以南的广大地区.亚热带红壤对中国南方农业生产活动产生重要影响,探究其特征及其与磁化率的关系,对农业生产和古气候研究具有积极意义.目前涉及该方面研究已经取得了一定的研究成果,如黄寻等研究重庆梁山土壤粒度与磁化率的关系[１];朱丽东等对庐山红土磁化率的研究[３],熊平生研究土粒度组合特征及其指示环境意义[４];李敬卫等对江西九江红土堆积特征及其成因研究,得出九江红土堆积与中国北方黄土一样属于风尘堆积的结论[５];熊尚发等就赣北红土与沙漠砂㊁黄土㊁古土壤粒度对比,发现赣北红土具有沉积上的渐变过渡性[６].由于磁化率是物质被磁化难易程度的一种度量,是一种重要环境替代指标,常被应用于沉积物发育状态以及环境演化.如田庆春等对青藏高原腹地湖泊沉积物的研究,分析环境代用指标与磁化率之间关系,并说明其环境意义[７];邓成龙等指出成土过程中新生成细粒磁性矿物含量变化是导致磁化率增强的主导因素,得出中国黄土沉积物磁气候学记录灵敏地反映第四纪亚洲内陆地区干旱化过程和东亚古季风演化历史[８].由于土壤粒度与磁化率具有密切关系,近年来两者之间的关系研究也有一定进展.王建等对磁化率与粒度㊁矿物之间关系研究表明:沉积物粒度与磁化率的关系与物源及沉积动力密切相关[９];王红艳等对临汾盆地褐土剖面磁化率和粒度相关性研究表明:磁化率及粒度对沉积环境和古气候的变化有一定的响应[１０].卢升高等通过对土壤频率磁化率与矿物粒度关系研究,表明其对风化成土过程中形成的土壤成因磁性矿物具有指示作用[１１~１３].另外还有学者对沉积物粒度与磁化率关系进行研究[１４~１６],土壤磁化率特征在现在土壤科学研究中具有非常重要的意义.南方红土是第四纪以来中国南方古环境演化与气候变迁最佳载体之一,其记录了南方古地理㊁古气候等环境变迁信息,对于认识我国热带㊁亚热带地区第四纪气候变化过程和全球纬度效应以及探讨南北古气候演化区域差异的理想地质材料[１７,１８].本文以赣南剖面红壤为研究对象,分析赣南红壤的粒度特征与磁化率变化特点,探讨两者相关性,以期为相关研究提供有用依据.２㊀研究区概况㊁材料与方法２．１㊀研究区概况赣县是中国江西所辖县,位于江西南部,东经１１４ʎ４２ᶄ~１１５ʎ２２ᶄ㊁北纬２５ʎ２６ᶄ~２６ʎ１７ᶄ,总面积２９９３k m ２.沙地镇是赣县辖下镇,地处丘陵山地,森林覆盖率达７５％.海拔在５００~１０００m ,属亚热带季风湿润气候,年平均气温约１９．４ħ,年降雨量约１４３８．３m m ,无霜期２８１d ,年平均日照１８５５．２h .该镇距赣州市区３５k m ,距县城４３k m ,１０５国道贯穿境内２５k m ,国土面积１７５k m ２(图１).２．２㊀样品采集与测试采样点(１１４ʎ４４ᶄ４ᵡE ,２６ʎ７ᶄ４３ᵡN )位于赣县沙地镇西北京九加油站旁距１０５国道约１k m 处,剖面厚度为１．６８m ,上层土壤上覆盖有蕨类植物,略带黑褐色腐殖质层,中下层较均一层,颜色暗红色,粘性较好㊁土质松散.４３㊀李红琼:赣南地区南方红壤粒度与磁化率特征研究自然与生态取样剖面采用一定间距连续采样共采得样品总数４３个.土壤样品粒度及磁化率测定在西南大学地理科学学院实验室完成,粒度实验所涉及每个样品都是用英国马尔文公司生产的M a s t e r s i z e ２０００激光粒度仪在遮光度为１５％~２０％条件下,经过３次测量并取其平均值作最终结果.该仪器测量范围是０．０２~２０００u m ,精度ʃ１％;磁化率测试采用卡帕桥多频各向异性磁化率仪(M F K １－F A )进行低频(９７６H z )和高频(１５６１６H z )磁化率(分别用χl f 和χh f 表示)测试,换算成质量磁化率.具体步骤如下:①土壤样品自然风干,磨碎后过２m m 筛.称取０．５g 置于２５０m L 烧杯中.加入１０％的H ２O ２溶液静置２４h ;加入１０％的H C l 溶液直至烧杯中没有气泡产生,静置２４h ,加入超纯水至溶液偏中性:随后样品中加入１０m L (N a P O ３)６静置１h 后用激光粒度仪进行测试.②磁化率土壤样品过０．２５m m 筛,将土壤样品装入１０m ３的塑料盒中并进行密封,采用卡帕桥多频各向异性磁化率仪上机实验.图１㊀研究区地理位置２．３㊀研究方法２．３．１㊀偏度偏度(s k e w n e s s)是统计变量数据分布偏斜方向和程度的度量,是统计变量数据分布的非对称数字特征[１９].偏度是利用三阶矩定义,所表示的是频率曲线对称性的参数,实质上反映的是粒度分布对称程度,按其形态可分为正态㊁正偏态㊁负偏态特征[２０,２１].福克和沃德的偏度计算公式为:S k ＝φ１６＋φ８４－２φ５０２(φ８４－φ１６)＋φ５＋φ９５－２φ５０２(φ９５－φ５)(１)若S k ＞０,则呈正偏态(或右偏态),表示峰偏向粗粒度一侧,说明沉积物以粗组分为主,细粒一侧表现为低的尾部;若S k ＜０,则呈负偏态(或左偏态),表示峰偏向细粒度一侧,说明沉积物以细粒为主,粗粒一侧有低的尾部,此时不对称的频率曲线可以是单峰曲线,也可以是双峰曲线,表现为在含量较少的尾部有一个低的次峰;若S k ＝０,则呈正态,表示数值相对均匀的分布在平均值的两侧.２．３．２㊀峰度峰度是衡量粒度频率曲线的尖锐程度,即度量粒度分布的中部与两尾端的展形之比[２２].峰度是另一个反映随机变量分布形状的量,可以用来比较已标准化了的各随机变量分布的尾部厚度,是利用四阶矩进行定义.其计算公式为:K G ＝φ９５－φ５２．４４(φ７５－φ２５)(２)若K G ＝０,表示不同数据间差距处于一个合适的 度 ;若K G ＜０,则表示数据较分散,不同数据间差距较大,说明数据尾部比正态分布的尾部细;若K G ＞０,表示数据较集中,数据间差距较小,随机变量的尾部比正态分布的尾部粗;若K G 为无穷大时,数据间无差距,曲线变成一条直线.２．３．３㊀磁化率.磁化率是指弱磁场(０．１m T )环境中样品磁化强度与磁场强度之比,是外磁场作用下物质磁化的能力,也是反映样品中铁磁性矿物含量指标[２３,２４];频率磁化率是指在不同频率外磁场下,样品产生磁化率值变化程度,它是反映土壤中接近稳定单畴(S S D )超顺磁性(S P )过渡态磁性颗粒存在指标,反映两者对磁化率的贡献,可作为土壤中S P 颗粒浓度的量度[２５].频率磁化率(χf d )的定义是:χf d ＝(χl f －χh f )/χl f ˑ１００％(３)其中,χh f 是高频(１５６１６H z )磁化率,χl f 是低频(９７６H z )磁化率[２６]３㊀结果与讨论３．１㊀关于土壤粒度特征据国家海洋局１９７５粒级分级标准(黏粒(＜４μm )㊁粉砂(４~６４μm )㊁砂(＞６４μm )),剖面中平均含量分别为２２．３％㊁７２．３６％㊁５．２５％,整个剖面土壤属粉砂质地.粒度组成特征与赣南网纹红土粒度特征相似,粗颗粒含量多,主要表现在冲积㊁洪积相特征[２７].选用平均粒度㊁标准差㊁偏度㊁峰度作为粒度特征参数,粒度参数见图２㊁图３.平均粒度变化范围是６．１９~７．３(φ),平均值为６．７７(φ).洛川黄土研究中[２８],粒径平均６．４~６．６φ㊁６．７~６．９φ㊁＞６．９φ分别对应黄土弱㊁中㊁强风化程度.以此为参照,本文剖面弱㊁中㊁强风化强度分别为３２．６％㊁３９．５％㊁２７．９％,风化程度相对较强;中值粒径变化范围是７．２４８~１３．７２１μm ,平均值１０．１２５,,平均粒径从上到下逐渐变小.标准差反映粒度粗细变化特征,红壤剖面标准差基本介于１．４５~２．３１,根据福克和沃德对σ分级标准[２９],属分选性差级.从图２可以看出,土壤峰度在０~２４c m 剖面范围内与平均粒径成正相关关系,２４c m 以下与平均粒径成明显反相关,粒径值变小时峰度变大特征.标准差峰度与平均粒径两者之间反相关关系明显,粒径值变小时标准差相应变大.偏度可判别粒度分布对称性,偏度而言,该剖面大部分属于正偏,土壤发育程度不对称,粗颗粒占很大部分,这与土壤发育程度不够成熟具有关系[３０].峰度大部处于２．６２~２．９９之间,小部分峰值＞３,峰态为正值,属于窄５３㊀２０２０年１０月绿㊀色㊀科㊀技第２０期峰态[３１],呈现出尖锐趋势,进一步证明粗颗粒占较大比例,土壤发育不好.峰度值与偏度呈现明显反相关关系,即峰度从上到下观察,当峰度值越来越大,偏度值就越小.剖面粒径由上到下呈变小趋势,且黏粒百分比含量由上到下有波动变化增加趋势.粉砂以及砂粒级百分比含量由上到下出现微小波动增长,但是总体减小.图２㊀土壤平均粒径与标准差图３㊀土壤偏度与峰度３．２㊀关于土壤磁化率特征图４可以看出,剖面低频磁化率为２３．５６０ˑ１０－８~８７．６１５ˑ１０－８m ３/k g (３０．１１ˑ１０－５~１１５．３ˑ１０－５S I ),平均值为５３．６５１ˑ１０－８m ３/k g.磁化率值在剖面顶部到１５２c m 处呈现增大趋势,并在１５２c m 处达到最大值,有学者[３２]认为这是由于成壤过程中产生的磁颗粒(超顺磁性颗粒)导致的;０~１２c m 剖面最表层,磁化率值急剧增大,可能是由于人类活动所产生外来物质的积累,导致磁化率产生急剧变化;１５２~１６８c m 磁化率呈现逐渐降低趋势,说明土壤成土过程中这两个时期土壤颗粒较粗[３３].频率磁化率呈波动变化趋势,变化范围不是很大,总体上还是呈增大趋势,说明土壤发育过程中稳定单畴以及超顺磁性颗粒在增加.在土壤风化过程中,约０．０３μm 的超顺磁颗粒(S P )是成土作用所产生的次生磁性矿物.频率磁化率值介于１８．２５％~２０％之间,平均值为１９．３１％(图４).研究区剖面是砂岩母质上发育的红壤,低频磁化率总体变化趋势是上部最小,并从上部急剧增大,且增长到最大值后又急剧降低.俞劲炎等[３４]在富铝土纲的表述中,湖北砂岩母质发育红壤,其磁化率变化趋势与本研究中磁化率变化特征具有相同的规律.本文中频率磁化率虽然总体上增大,但变化很小,说明磁化率增长并不是由稳定单畴及超顺磁性颗粒导致,而是砂岩母质成分及岩性变化控制,母岩因素在很大程度上制约着其磁化率大小[３５].剖面接近地面的样品,与赣南地区长期高温多雨气候环境有关,湿热气候环境下,细颗粒和细粒磁性矿物会发生流失,从而造成低频质量磁化率降低[３６].本研究区磁化率特征与相临地区红壤进行比较:朱丽东等对九江庐山J L 剖面红壤磁化率研究中,J L 剖面⑥~⑧棕色黄土－古土壤磁化率值变化范围是２２．４５~１３３ˑ１０－５S I [３７];袁大刚等对南京雨花台红土磁测,１３ˑ１０－８~８３．１ˑ１０－８m ３/k g [３８];本文中磁化率变化范围比庐山J L 剖面小,最小值大于J L 剖,最大值比J L 小,平均值比J L 剖面小;本文磁化率总体大于雨花台磁化率,其变化范围比雨花台小,最大值和最小值均小于雨花台.以上比较说明以上两地磁化率影响因素比本研究区要复杂得多(图５).图４㊀质量磁化率与频率磁化率对比３．３㊀关于土壤粒度与磁化率关系本文通过对实验得出粒度参数及磁化率与频率磁化率分析,得表１㊁图５.表１中可以看出:剖面中频率磁化率增加与砂粒含量㊁黏粒含量㊁标准差㊁偏度㊁中值粒径存在正相关性,其中与黏粒含量㊁中值粒径和标准差相关系数分别为０．１１９８３㊁０．４５０４３与０．１９０４９;而与粉砂含量㊁平均粒径㊁峰度存在负相关性,与粉砂含量㊁平均粒径和峰度相关性系数分别为－０．２０８０７㊁－０．０３６３７与－０．１０６１８;低频磁化率增加与黏粒含量㊁粉砂含量㊁平均粒径㊁偏度㊁峰度存在负相关性,与粉砂含量㊁平均粒径和峰度相关系数分别为－０．６７６５㊁－０．５１８３９与－０．４４７３５,而与砂粒含量㊁中值粒径㊁标准差存在正相关性,其中与砂粒㊁中值粒径㊁标准差的相关系数分别为０．５７５８２㊁０．５９２５１与０．６４２１４.频率磁化率相关性分析中,频率磁化率与黏粒相关性系数是０．１１９８３,呈现出正相关性,说明稳定单畴与超顺磁颗粒在红壤磁性贡献中占有一定比例.质量磁化率又与黏粒含量相关系６３㊀李红琼:赣南地区南方红壤粒度与磁化率特征研究自然与生态数为－０．２１５０２,呈现出负相关性,说明剖面正处于土壤风化过程过渡期的最明显代表,其质量磁化率呈现增长趋势可能与同母岩本身矿物含量㊁矿物类型以及人为因素等相关,而稳定单畴与超顺磁颗粒并无大相关性.为反映粒度参数与磁化率间关系,建立磁化率与粒度参数间相关性关系.选择频率磁化率与质量磁化率作为变量,以＜４μm㊁４~６４μm㊁＞６４μm㊁中值粒径㊁平均粒径㊁标准差㊁偏度㊁峰度８个影响因子作为自变量.为确保两者关系可靠性,必须确定变量与自变量相关性关系具有统计学意义.结果显示,频率磁化率与黏粒㊁粉砂㊁砂粒㊁平均粒径㊁标准差㊁偏度㊁峰度以及质量磁化率与黏粒㊁偏度之间相关性不显著.频率磁化率主要与中值粒径存在显著相关性,质量磁化率与粉砂含量存在显著相关性.图５㊀黏土百分含量㊁中值粒径与质量磁化率对比表１㊀红壤剖面粒度参数与质量磁化率㊁频率磁化率相关性粒度参数＜４μm４~６４μm＞６４μm中值粒径平均粒径标准差偏度峰度χf d/％０．１１９８３－０．２０８７０．０４４５０．４５０４３－０．０３６７０．１９０９０．０６５０４－０．１０６８χl f/(１０－８m３/k g)－０．２１５２－０．６７６５０．５７５２０．５９２５１－０．５１８９０．６４２４－０．１１５３－０．４４７５４㊀结论本文以赣南红壤剖面土为研究对象,分别测定其粒度和磁化率,探究该地区土壤粒度和磁化率关系,并讨论了其变化特征及其成土原因,研究结果可为相关研究提供一定的借鉴.根据以上分析,初步得出如下主要研究结论:(１)红土剖面的土壤属于粉砂质地,平均粒径区间为６．１９~７．３(φ),标准差值基本介于１．４５~２．３１,分选性差,偏度属于正偏,说明土壤发育程度不够成熟,同时峰度值为正,峰态属于窄峰态,进一步说明粗颗粒占较大比例,土壤发育不好.(２)土壤剖面的磁化率总体变化趋势是随深度增加而递增,其具体变化可经分为三段:剖面的表土样品χl f 最小,这可能是与赣南气候环境有关,０~１２c m剖面χl f急剧增大,可能是由于人类活动影响导致的,之后χl f呈现明显增大趋势,并在１５２c m达到最大值,１５２~１６８c m呈现降低趋势.(３)频率磁化率呈现波动起伏状,但其值变化较小,说明细颗粒物质对低频磁化率的影响较小.同时以湖北砂岩母质红壤磁化率为参考,说明本文中剖面磁化率变化是由砂岩母质成分及岩性变化控制,母岩因素在很大程度上制约着其磁化率大小.(４)在磁化率与粒度参数相关性分析中,频率磁化率与粉砂含量㊁平均粒径与峰度均存在负相关关系,而与黏粒含量㊁砂粒含量㊁中值粒径㊁标准差和偏度均存正相关关系.质量磁化率与黏粒含量㊁粉砂含量㊁平均粒径㊁峰度以及偏度存在负相关关系,与砂粒含量㊁中值粒径和标准差存在正相关关系,并与砂粒含量和标准差相关性显著.参考文献:[１]黄㊀讯,王建力．重庆北碚中梁山土壤发育过程中粒度与磁化率关系探究[J]．地理与地理信息科学,２０１１,２７(３):５８~６２．[２]胡雪峰,龚子同．江西九江泰和第四纪红土成因的比较研究[J]．土壤学报,２００１,３８(１):１~９．[３]朱丽东,姜永见,张明强,等．庐山J 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n c e f o r t h e r e s e a r c ho n c l i m a t e c h a n g e,s o i l e r o s i o n a n d e n v i r o n m e n t a l p o l l u t i o n．T h e t o t a l n u mＧb e r o f４３s a m p l e s o b t a i n e db y c o n t i n u o u s s a m p l i n g a t ac e r t a i n i n t e r v a lw a s t e s t e db y M a s t e r s i z e２０００l a s e r p a r t i c l e s i z e a n a l y z e r a n dK a p p a b r i d g em u l t i－f r e q u e n c y a n i s o t r o p i cm a g n e t i c s u s c e p t i b i l i t y m e t e r(M F K１－F A)．T h e s k e wＧn e s sw a s a p p l i e d b a s e d o n t h e e x p e r i m e n t a l d a t a．Q u a n t i t a t i v e a n a l y s i s a n d e v a l u a t i o n o fm e t h o d s s u c h a s k u r t o s i s a n d m a g n e t i cs u s c e p t i b i l i t y．T h e r e s u l t ss h o wt h a t t h e p r o f i l es o i l i sd o m i n a t e db y s i l t t e x t u r e,a n dt h ec l a s s i f i c a t i o n i s p o o r．T h e s k e w n e s s i s p o s i t i v e l y b i a s e da n db e l o n g s t o t h en a r r o w p e a ks t a t e．T h es o i lm a g n e t i c s u s c e p t i b i l i t y a n d d e p t ho f t h e p r o f i l ea r e p o s i t i v e l y c o r r e l a t e d,a n dt h em a g n e t i cs u s c e p t i b i l i t y v a l u e i sb e t w e e n２３．５６０ˑ１０－８．B eＧt w e e n~８７．６１５ˑ１０－８m３/k g,t h e f l u c t u a t i o n r a n g e i s s m a l l a n d i n c r e a s e sw i t h d e p t h．T h r o u g h c o m p a r a t i v e a n a l y s i s, t h e f o l l o w i n g b a s i c c o n c l u s i o n sa r ed r a w n:①T h em a g n e t i cs u s c e p t i b i l i t y o f t h e p r o f i l e i sm a i n l y c o n t r o l l e db y t h e c o m p o s i t i o no f t h e p a r e n tm a t e r i a l o f t h e s a n d s t o n e a n d i t s l i t h o l o g y,a n d i n c r e a s e sw i t h t h e i n c r e a s e o f d e p t h;②t h e f r e q u e n c y m a g n e t i c s u s c e p t i b i l i t y a n d t h em a s sm a g n e t i c s u s c e p t i b i l i t y a r e b o t h t h e s i l t c o n t e n t a n d t h e a v e r a g e g r a i n．T h e d i a m e t e r a n dk u r t o s i s a r e i n v e r s e l y c o r r e l a t e d,a n d p o s i t i v e l y c o r r e l a t e dw i t hs i l t c o n t e n t,m e d i a nd i a m e t e r a n d s t a n d a r dd e v i a t i o n;③f i n e p a r t i c l e s h a v e l i t t l e e f f e c t o nm a g n e t i c s u s c e p t i b i l i t y．K e y w o r d s:r e d s o i l;p a r t i c l e s i z e;m a g n e t i c s u s c e p t i b i l i t y;r e l e v a n c e;i nS o u t h e r n J i a n g x i P r o v i n c e８３。

江西九庐公路红土剖面的磁学特征及其反映的风化成土作用胡忠行;朱丽东;张卫国;叶玮【期刊名称】《地球物理学报》【年(卷),期】2011(054)005【摘要】南方第四纪红土是研究古环境变化的重要载体.本文对采自江西九江的九庐公路红土剖面进行了详细的环境磁学研究,拟探讨多项磁参数在提取南方红土古环境信息方面的价值.结果显示,红土剖面上段的弱风化层,磁化率随着成土作用的增强而增大,反映了成土过程中产生的细颗粒亚铁磁性矿物导致的磁化率增加;而在剖面下段强风化的网纹红土层,表现为磁化率和退磁参数S比值下降但硬剩磁显著增加,反映强风化成土作用下不完整反铁磁性矿物的富集.与单一磁化率指标相比,多项磁学参数的综合运用可以在南方红土古气候重建领域发挥重要作用.%Quaternary red clay in southern China is an important media for the study of paleoenvironmental change. Detailed magnetic characterization was carried out on the JL(Jiu-Lu) red clay section at Jiujiang, Jiangxi Province, with the purpose to investigate the feasibility of magnetic properties in paleoclimate reconstruction. The results show that magnetic susceptibility increases with stronger degree of pedogenesis in the upper weakly weathering layer. However, magnetic susceptibility and S-ratio declines while Hard Isothermal Remanent Magnetization (HIRM) increases significantly in the lower strongly weathering reticulate red clay layer, which results from the enrichment of antiferromagnetic minerals. In comparison to magnetic susceptibility, an use of multiple magneticparameters can play a significant role in paleoclimate reconstruction for red clay in southern China.【总页数】8页(P1319-1326)【作者】胡忠行;朱丽东;张卫国;叶玮【作者单位】浙江师范大学地理与环境科学学院,浙江金华,321004;浙江师范大学地理与环境科学学院,浙江金华,321004;华东师范大学河口海岸学国家重点实验室,上海,200062;浙江师范大学地理与环境科学学院,浙江金华,321004【正文语种】中文【中图分类】P318【相关文献】1.英峰岭剖面红土的粘土矿物和化学特征与成土环境关系 [J], 徐义芳;朱照宇;文启忠2.土壤剖面的磁学特征及其对交通污染的指示意义——以北京首都机场高速公路为例 [J], 沈明洁;胡守云;U．Blaha;闫海涛;W．Rosler;E．Appel;V．Hoffmann3.赣北鄱阳湖地区土塘剖面第四纪红土地球化学特征及古气候意义 [J], 凌超豪;龙进;贾玉连;洪君;徐传奇;王鹏岭4.江西赣县花岗岩型红土剖面常量元素地球化学特征 [J], 熊平生5.九江红土的磁学特征及其环境意义 [J], 刘磊; 殷科; 朱宗敏; 木呷古布; 段正纲; 杨云淇; 刘振东; 王朝文; 洪汉烈因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。