巫山第四紀(jì)沉積物的磁學(xué)特征.pdf

1、中國第四紀(jì)黃土是在干旱的氣候條件下由風(fēng)力作用帶到其它地區(qū)堆積的沉積物質(zhì)，其分布的廣泛性、沉積時(shí)代的連續(xù)性及對(duì)全球環(huán)境變化事件與古氣候演變的敏感性，對(duì)于重建第四紀(jì)古環(huán)境研究中具有重大的意義，還直接關(guān)系到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與工程建設(shè)等社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。本文的研究地點(diǎn)是長江三峽的巫山地區(qū)。在長江南北兩岸的山地與江邊確定了2個(gè)代表性剖面，即望天坪1號(hào)點(diǎn)(WTP1)與巫山師范學(xué)校3號(hào)點(diǎn)(WS3)，共采集第四紀(jì)沉積物樣品41個(gè)，基巖樣品1個(gè)。對(duì)第四紀(jì)沉積物樣品

2、進(jìn)行自然風(fēng)干并研磨，分別制樣后進(jìn)行粒度與磁化率測(cè)試等實(shí)驗(yàn)。 ⑴粒度是沉積物最基本的物理特征，粒度分析是分析沉積環(huán)境、搬運(yùn)過程和搬運(yùn)機(jī)制的重要手段之一。粒度的基本特征不僅可以作為沉積物分類命名的定量依據(jù)，而且是追溯沉積物沉積環(huán)境的重要證據(jù)。粒度實(shí)驗(yàn)與分析表明，巫山第四紀(jì)沉積物主要由5～50um粉砂組成，WS3與WTP1剖面平均占65.37％、53.44％，為眾數(shù)粒組；＞50um砂粒平均含量分別占15.54％、0.79％；＜5um粘

3、粒平均含量分別占19.09％、45.78％。從砂粒(＞50μm)、粉砂(5～50μm)和粘土(＜50μm)三大組分來看，WS3與WTP1第四紀(jì)沉積物全剖面均以粉砂粒級(jí)為主，平均含量分別占65.37％、53.44％，均為粘質(zhì)粉砂土類型，與北方黃土呈較明顯延續(xù)關(guān)系。WS3剖面的MФ值介于4.89～5.64Ф之間，平均5.29Ф，與頻率分布曲線主峰偏向粗端的情況一致；偏度SKФ主要介于0.76～0.78之間，平均0.78，全剖面粒度標(biāo)準(zhǔn)離差δ

4、Ф變化于3.23～4.19之間，平均3.66，說明整個(gè)剖面粒度組成極不均一，也反映物質(zhì)來源可能較復(fù)雜。WTP1剖面的MФ基本介于6.11～7.23Ф之間，平均6.88Ф，偏度SKФ主要為-2.75～3.14，平均-0.81，呈負(fù)偏態(tài)，略有粗尾。標(biāo)準(zhǔn)離差δФ變化于1.43～1.54之間，平均1.46，粒度組成非常均一，顯示了單一的搬運(yùn)營力。其Kd值也證實(shí)了這一點(diǎn)，Kd值主要變化于0.37～1.37之間，平均0.65，波動(dòng)不大。頻率分布曲線

5、為單峰，粒度參數(shù)具有較高的一致性特征。綜上分析可知巫山第四紀(jì)沉積物具有較明顯的風(fēng)成特征。 ⑵質(zhì)量磁化率(x)是樣品磁性強(qiáng)弱的反映。WS3第四紀(jì)沉積物全剖面的質(zhì)量磁化率平均值為9.184(10-8m3·kg-1)，介于7.310～10.857之間，波動(dòng)較大。WTP1第四紀(jì)沉積物全剖面的質(zhì)量磁化率波動(dòng)于0.965～2.349之間，相對(duì)較小，平均值為1.687(10-8m3·kg-1)，不到WS3的1/5，比較反常，可能與二者磁性增加

6、機(jī)制差異較大有關(guān)。總體而言，兩剖面的磁化率均偏低，可能表明兩地的風(fēng)化成土作用并不十分明顯。 ⑶頻率磁化率(xfd)可反映超順磁性礦物的存在與否。WS3剖面頻率磁化率介于-0.427～0.524之間，平均為0.064；WTP1剖面頻率磁化率在-2.507～0.376之間波動(dòng)，平均-0.386。二者xfd＜2.0％，表明兩剖面均基本沒有SP顆粒；前者xfd偏正而后者偏負(fù)表明前者物質(zhì)組成相對(duì)粗，粒度實(shí)驗(yàn)結(jié)果也證明了這一點(diǎn)。 ⑷

7、“磁滯”現(xiàn)象是鐵磁性物質(zhì)區(qū)別于抗磁性和順磁性物質(zhì)的重要特征之一。從磁滯回線形態(tài)看，WS3剖面樣品整體上顯得扁而胖，WTP1剖面樣品則高而瘦，表明前者的主要磁性礦物為赤鐵礦，后者的主要磁性礦物為磁鐵礦。對(duì)WTP1剖面基巖樣品(WTP1—br)的磁滯測(cè)試發(fā)現(xiàn)，“回線”幾乎成一條直線，反映其不含磁性物質(zhì)，基本否定了巫山第四紀(jì)沉積物主要為風(fēng)化成土的觀點(diǎn)，與粒度反映出的風(fēng)成特征較一致。 ⑸綜上分析，巫山第四紀(jì)沉積物的粒度與磁化率特征均表明