中国南方风成沉积的磁学特征及环境意义

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中国南方广泛分布着多种不同类型的风成沉积物,本文在野外工作与实验分析的基础之上对南方红土、下蜀黄土、老红砂进行了物理特征如磁学性质、粒度等方面的研究,并进行了综合的分析与对比。通过对不同地点8个剖面的磁学特征、粒度等参数的研究与分析,本文得出以下结论:(1)磁性矿物含量差别较大。沉积型红土所含亚铁磁性矿物较多,风成沙中的亚铁磁性矿物含量较少,基岩风化壳型红土中所含亚铁磁性矿物最多,反映三者形成环境存在差异。反铁磁性矿物含量平均值:沉积型红土>下蜀黄土>基岩风化壳型红土>风成沙。同种沉积物,沉积型红土层间的亚铁磁性矿物含量变化最大,基岩风化壳型红土次之,风成沙亚铁磁性矿物含量层间变化最小。(2)磁性矿物粒径大小随沉积物类型变化。整体而言,沉积型红土中磁性矿物粒径较粗,主要是多畴(MD)、假单畴(PSD)粒级的矿物,风成沙与基岩风化壳型红土中磁性矿物较细,多为单畴(SD)、超顺磁(SP)粒级的磁性矿物,下蜀黄土中磁性矿物粒径介于沉积型红土与风成沙、基岩风化壳型红土之间,多为细稳定单畴(SSD)粒级。同类型沉积物比较,不同地点的风成沙磁性矿物粒径差别不大,不同地点的沉积型红土与风化壳型红土中磁性矿物粒径粗细迥异,沉积型红土中,网纹红土层磁性颗粒多为粗稳定单畴(SSD)颗粒,均质红土中磁性矿物主要为超顺磁颗粒(SP),棕黄色土层中磁性矿物多为细稳定单畴(SSD)‘颗粒,下蜀黄土中磁性矿物粒径与沉积型红土相当。(3)磁性矿物类型相似。沉积型红土、风成沙和基岩风化壳型红土所含磁性矿物主要为亚铁磁性矿物,其次为不完整反铁磁性矿物。在风成红土中,均质红土、黄棕色土主要含亚铁磁性矿物,而网纹红土通常含较多的反铁磁性矿物。下蜀黄土和棕黄色土中亚铁磁性矿物占绝对优势。(4)沉积型红土中的磁性矿物多存在于2μm-32μm的粗粘土和粉砂中;风化壳型红土和下蜀黄土中磁性矿物分布均匀,不存在富集现象;风成沙中的磁性矿物一般富集于250μm-1000μm的中砂、粗砂中。磁性矿物的分布大多与沉积物粒径大小成正相关,较粗粒级为沉积物中第一优势粒级时,磁性矿物多富集在粗粒级沉积物中,反之也然。(5)沉积物磁学特征具有一定的地带性。随着纬度的减小,不同剖面中磁性矿物含量、超顺磁颗粒(SP)增多,表明表明南部成土作用强于北部。磁性矿物中,反铁磁性矿物相对增多,表明在中国南方这一区域内,中国南部的水分条件优于北部,南部成土作用较北部强烈,沉积环境较北部来说更加复杂多变。
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