贵州碳酸盐岩发育土壤磁学性质及其发生机理

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1、维普资讯http://www.cqvip.com0t．0第34卷第2期土壤学报V0l34．No2】997年5月ACTAPEDOLOGICASINICAMay，1997—贵州碳酸盐岩发育土壤磁学性质及其发生机理鲞皇星贵州工业大学，贵阳5，呻03)万国江<(中国斟学院地球化学研究所，贵阳5：50002)．摘要A本文对贵州碳酸盐岩发育土壤的磁化率、磁化率频率系数和等温剩磁等磁学参数的系统测定以及磁性矿物研究表明，碳酸盐岩发育土壤磁学性质及其变化特征主要受成土地球化学作用和环境影响，具有十分重要的环境指示意义本文在采用高梯度磁性分离土壤中氧

2、化铁矿物基础上综合运用x射线衍射分析、电子探针分析、透射电镜和穆斯堡尔谱等方法，讨论了碳酸盐岩发育土壤中磁性矿物的形成机理关键词碳酸盐岩土壤磁学性质，磁赤铁矿，氧化铁矿物土壤磁学性质测定作为认识土壤发生和环境研究的重要手段之一，已在国内外土壤科学研究中得到广泛应用和迅速发展。我国学者俞劲炎和尧德中等曾对我国南方玄武岩和花岗岩等岩石发育土壤的磁学性质及其发生机理有过论述和较深人的工作口l。碳酸盐岩一般不含磁性矿物，由碳酸盐岩发育土壤中的磁性矿物大多是碳酸盐岩风化成土过程中的新生矿物，这对了解土壤磁学性质及其发生机理具有更为直接的意义。

3、但迄今对碳酸盐岩发育土壤磁学性质及其发生机理尚无系统的研究报道。本文通过对具有典型亚热带岩溶环境特征的贵卅I碳酸盐岩发育土壤磁学性质的系统测定，结合矿物学研究，探讨了碳酸盐岩发育土壤磁学性质发生机理。特别是采用高梯度磁性分离技术，成功地从碳酸盐岩发育土壤中提取到较纯的磁赤铁矿微结核，为土壤磁学性质发生机理及其应用研究提供了直接证据。1样品与方法11样品国家自然科学基金资助{4946301I)本文得到华东师范太学俞中教授l磁参数测定)，中国科学院地质研究所李哲教授(穆斯罐尔谱)北京太学汪裙萍高工(透射电镜)和贵州农学院黎成厚副教授(土

4、壤性质测定)等帮助．谨此一并致谢收稿日期：1996—01一】6收到修改稿日期1997—0】一04维普资讯http://www.cqvip.com2期朱立军等：贵州碳酸盐岩发育土壤磁学性质及其发生机理213样品采自贵州岩溶地区具有不同地貌、水文和生态环境特征．且发育程度不同的12个碳酸盐岩发育的土壤剖面。剖面发育完整，样品均为等间距采样表层土壤样品间距为1(。1．2方法(1)对l2个土壤剖面进行丫系统的矿物学和地球化学研究L有关样品分离制样和矿物学研究方法及测试仪器见图l所示1碳酸盐岩红土剖面l’荟”lll现场^工选I氧化铁矿物IL．

5、一I．．．．．．．．瓣l[竺]II样品装^专用l密封包装袋KYKY-IOOOBll1ll⋯l进^X气P体S#扯l品理室惰性光电子能诺XPS)分析高拂度磁性分离l光学星傲镜研究詈?曼北京理工大学PHILO00型1=6AXPS谱倥美国斜造=‘^l电子探针分析=2A【中国科学院地化所分进介质：3锕毛JCXA一733电子撵针鬣I电子显散镜研究。红卦光谱研究JEM一200CX型透辖斯埕尔谐学研究X射线衍射分析北京大学电镜室北京师范大学M-500贵州铝厂D中国科学院地化所M6Bsbau~r谱仪Ilia型x射线析射倥PE62l受射电镜虹外分光光度

6、计圈1土壤样品提取方法和分析技术FiglSoilsamplesnonmethodandanalyticaltechniques(2)供磁性测试的土样均用木质工具采集，自然风干，轻压粉碎过140目尼龙筛网，取10g均匀样品置于10ral容量圆柱状聚乙烯样盒中进行磁测磁化率为Ms2磁化率仪(英国Bartingto公司制)测定，剩磁由Moin公司制造的旋转磁力仪测定2碳酸盐岩发育土壤磁学性质2．1供试土样的磁学性质特征贵卅I碳酸盐岩发育土壤剖面磁学参数测定结果表明，土壤磁学性质及其变化特征主要受成土地球化学作用和环境控制根据对贵卅I碳酸盐

7、岩发育土壤系统的矿物学和地球化学研究，碳酸盐岩风化成土过程主要经历了三个成土地球化学阶段：富硅铝脱钙镁阶段富铁锰阶段和富铝脱硅阶段。处于不同的成土地球化学阶段的碳酸盐岩土壤剖面相应具有不同的垂直分带结构、矿物共生组合和元素地球化学特征的递变规律，从而维普资讯http://www.cqvip.com2l4土壤学报34卷构成了处于不同成土地球化学阶段的碳酸盐岩土壤剖面的矿物学和地球化学标态，并与碳酸盐岩土壤剖面磁学参数的变化特征有着密切的联系限于篇幅，本文主要选择二个较典型的碳酸盐岩发育土壤剖面为代表，讨论其磁学性质特征(表1)，它们分

8、别是风化程度较低，处于富铁锰地球化学阶段的黔北遵义碳酸盐岩土壤剖面(剖面代号：ZC)表1二个红土剖面部分样品的磁学参数TaMe1Themagneticpammelersofsome~amplesfrom[w0soilprofiles注