澳大利亚黄土磁学性质及环境意义
详细信息
- 责任者：刘秀铭^c兰州大学西部环境教育部重点实验室^f教授 ; 马明明 ; Hesse ; P. ; 吕镔 ; 汤德平^c福州大学 ; 郭雪莲 ; 陈家胜
- 刊名：第四纪研究
- 出版年：2011
- 卷期：31^b5
- 关键词：黄土 ; 磁化率12^a澳大利亚20^a磁性地层学 ; 古环境32^aMackenzie地区
- 页码：837～848
- 索书号：P515.206/633-4
- 图表：^c参55插图
- 分类号：1100
- 文摘期号：2012/04/b
摘要
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。该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924.2 mm，比洛川高出300 mm。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。