第 !" 卷
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王学松"等! 徐州城市表层土壤的磁学特征
单畴和多畴磁铁矿的饱和剩 磁 矫 顽 力 的 理 论 值 分 别 为 !! "# 和 $% "&!而赤铁矿的剩磁矫顽力理论值为 '(( "& )*+," 图 - 显 示 本 研究区域的样品剩磁矫顽力介于 !./+. "& 之 间 !表 明 研 究 区 域 样品中主要磁性载体是磁铁矿!但也存在一定量的赤铁矿#同时! 不 同 采 样 点 的 样 品 的 0!(123 的 数 值 较 为 相 近 !显 示 了 相 对 一 致 的 磁性矿物组成"
图%
样品 34567 8-345 随外加反向磁场的变化关系 0 注!^ 表示反向磁场的强度"分别为 ]M."&_]:."&_];.."&_]E.."& # 图 @AB 等")11CD)EF #
图&
-345 与 ! 以及 ! 与 -9:; 的关系
图 : 揭 示 了 典 型 样 品 $样 品 ; 和 样 品 ;- %的 热 磁 曲 线 特 征 & 两 个 样 品 的 居 里 点 $" 的变化范 围 介 于 .@ABC/D@B=C 之 间 ! 平 均 值为 E@9AC $表 *%!指示 出 不 同 样 品 中 磁 性 矿 物 粒 度 的 组 成 复 杂 $单畴'多畴和超顺磁磁性矿物同时存在%" 本研究区域 !> 的算术 平 均 值 大 于 2FGHIJKL 的 城 市 土 壤 (M@B$C % )$M,!但 小 于 江 苏 南 京 城 市土壤的算术平均值(D@EC%)$E,& 非 磁 滞 剩 磁 磁 化 率 !NO6 是 对 稳 定 单 畴 (44PQ.@.:/.@.D !" % 极为敏感的参数! 44P 晶粒的 !NOR 显著地高于超顺磁晶粒 (4S ! T .@.E !" %和多畴晶粒 06PQ U ;. !"V);B,& 土壤样品的 ! 和 !NOR 的 统计分析表明!! 与 !NOR 呈显 著 相 关 ! 这 也 指 示 了 稳 定 单 畴 磁 性 矿物的贡献(图 D %& WKX YZX[ 等 (;A=9 %构 建 了 以 45O6\! 对 (W.%2O 作 图 来 区 分 样品中磁性矿物晶粒粒径的范围(图 B%);=,& 本区样品中磁性矿物
的晶粒粒径集中在单畴和多畴的范围内!这与前面利用其它参数 的判断结果基本一致& 饱 和 等 温 剩 磁 (45O6 %与 磁 化 率 (! %的 比 值 可 以 用 来 定 量 地 估算样品中几个微米的磁性矿物的晶粒粒度 );=, & 图 E (右%显示研 究区土壤样品中明显地沿对应于 45O6\! 比值为 ;.";.E N "]$ 的
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; 6 @ABCDEF @G 7H I J .7ED@GK9 2L7M79G@MKBGK9B CN 6 OLC PM87D QCRBCKHB
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图)
磁化率与非磁滞剩磁磁化率的关系
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!7 " 图 * +,-./! 对 0!#12- 的双对数关系 !注")V+ 表示超顺磁磁性矿物#)-+ 表示单畴磁性矿物$ +-+ 表示多畴磁性矿物% 斜线聚集!据此可以认为研究区土壤样品中磁性矿物的等效粒度 约为 ! !"#$%或为 & !"'$(%" "'" 磁性矿物的形貌特征与成分分析 典 型 土 壤 样 品 中 提 取 的 磁 性 矿 物 的 )*+,*-. 的 分 析 结 果 表明!样品中磁性颗 粒 的 外 形 除 了 呈 不 规 则 形 状 外 !还 出 现 了 许 多与人类活动有关的球状磁性颗粒#图 / 和图 ( $% 钢铁厂附近土壤样品中球状的磁性颗粒可以分为 0 类&表面 爆裂!直径约 12 3 04 !" 5 图 &67 '表面比较粗糙 !有瘤状突起!直 径 为 $82 !" 5 图 &97 '表 面 呈 珊 瑚 礁 状 !直 径 为 :2 !" 左 右 5 图 &;7 '表面比较光滑!具有金属光泽!直径 => ;> 7 或 褶 裂 5 图 (97 的 空 心 球 体 ! 直 径 82 3 12 !" ! 这 与 @6AAB=6 等 582217 研究路面沉积物时发现的磁性矿物形貌比较一 致!可以认为这类磁性矿物可能是由于交通运输工程中燃料高温 燃烧过程中形成的 '8$%% *C. 能谱的数据表明& 对于钢铁厂附 近 土 壤 样 品 中 磁 性 颗 粒主要是由 D 构成' 而路边土壤样品中磁性颗粒的组成相对比 较 复 杂 !除 了 D 元 素 外 !还 含 有 EB (F6 (GH ()B 等 元 素 '同 时 在 路 边 土 壤 样 品 中 发 现 磁 性 颗 粒 与 第 一 过 渡 系 列 元 素 FI (JK 共 生 #图 L $!这在其它磁性颗粒中未能检出% "!( 典型土壤样品垂向磁学特征 采集的柱状样品的表层#43< =" $和底层#0<3<4 =" 土壤#原 样$ 样品的热磁曲线见图 $4$% 表层土壤样品的居里点 #!=$为

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