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地质地球所发现黄土高原成壤过程中赤铁矿生成主控气候要素


来源:中国科学报

[导读]  研究揭示出黄土高原地区土壤中赤铁矿生成的主控气候要素为年均温度,表征赤铁矿含量变化的高场等温剩磁与年均温度之间具有较强的相关关系,而亚铁磁性矿物的生成主要受控于年均降水量的变化。

中国粉体网讯  古气候要素的定量重建是古全球变化研究的重要方向,土壤磁学性质与气候之间具有密切的联系,在进行古土壤古气候要素定量重建方面具有很大的潜力。中国北方的黄土—古土壤序列包含了上百层古土壤层,是研究东亚季风区古增温及其环境后果的理想材料,厘定黄土高原地区黄土—古土壤序列中赤铁矿与气候要素之间的定量—半定量关系具有格外重要的意义。



近期,中科院地质地球所新生代地质与环境院重点实验室季风系统演化课题组博士研究生高新勃在研究员郝青振和合作者的指导下,对黄土高原及其周边地区179个现代土壤样品进行了系统研究。该研究明确了黄土高原地区成壤过程中赤铁矿生成的气候控制因素,为利用黄土—古土壤序列进行东亚季风区古温度的定量重建提供了新的可能,研究成果发表于《第四纪科学评论》。


高新勃表示,研究利用沉降法将成壤来源与碎屑来源的磁性矿物分离并进行磁学性质测量,进一步结合现代气候要素进行数理统计分析,同时开展赤铁矿和亚铁磁性矿物与气候要素之间的关系研究,在黄土高原地区成壤过程中赤铁矿生成与气候要素的关系上取得新进展。


研究结果进一步明确了在沉降法中以4微米为界,可以有效将成壤来源和碎屑来源的磁性矿物进行分离,成壤来源的磁性矿物主要赋存在小于4微米粒级中。课题组通过对比发现全岩样品的磁性测量中,与亚铁磁性矿物含量有关的磁学指标主要受成壤组分控制,而与反铁磁性矿物有关的指标受成壤和碎屑来源组分的共同控制。


与此同时,研究揭示出黄土高原地区土壤中赤铁矿生成的主控气候要素为年均温度,表征赤铁矿含量变化的高场等温剩磁与年均温度之间具有较强的相关关系,而亚铁磁性矿物的生成主要受控于年均降水量的变化。(粉体网编辑整理/ 默然)

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