成果名稱(chēng) |
反鐵磁性礦物:磁性機理與應用 |
成果表現形式 |
Pengxiang Hu, Qingsong Liu, José Torrent, Vidal Barrón, Chunsheng Jin. 2013.Characterizing and quantifying iron oxides in Chinese loess/paleosols: Implications for pedogenesis.Earth and Planetary Science Letters, 369–370: 271–283
Zhaoxia Jiang, Pierre Rochette, Qingsong Liu, Jerome Gattacceca, Yongjae Yu, Vidal Barrón, José Torrent. 2013.Pressure demagnetization of synthetic Al substituted hematite and its implications for planetary studies.Physics of The Earth and Planetary Interiors, 224: 1-10
Zhifeng Liu, Qingsong Liu. 2013. Testing the magnetic proxy χFD/HIRM for quantifying paleoprecipitation in modern soil profiles from Shaanxi Province, China.Global and Planetary Change, 110: 368-378
劉志鋒,劉青松. 2013.陜西延安兩個(gè)土壤剖面磁學(xué)性質(zhì)差異及對古降雨量重建意義.中國科學(xué),43(12): 2037-2048
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成果完成人 |
劉青松 姜兆霞 胡鵬翔 劉志峰 靳春勝 |
研究成果簡(jiǎn)介:
反鐵磁性礦物的復雜磁學(xué)機制研究一直是古地磁與環(huán)境磁學(xué)領(lǐng)域的前沿課題。古地磁與環(huán)境磁學(xué)主要研究?jì)纱箢?lèi)礦物:反鐵磁性與亞鐵磁性礦物。前者晶格中的鐵往往被鋁替代,造成其復雜的晶型與磁學(xué)性質(zhì),在這方面的研究急需突破。本研究小組針對這一基礎學(xué)科難題,在實(shí)驗室模擬自然環(huán)境因素,合成了一系列納米磁赤鐵礦(Al-Hm)和針鐵礦(Al-Gt),通過(guò)巖石磁學(xué)與光譜學(xué)的綜合研究,發(fā)現晶格鋁替代造成的不匹配磁矩與Al3+的磁性稀釋作用共同控制著(zhù)這類(lèi)礦物的磁性強度,其漫反射光譜也與晶格中的鋁成分成相關(guān)性。這種相關(guān)性為研究鋁替代提供了定量化手段。以這些新技術(shù)為基礎,系統研究了赤鐵礦在高壓條件下攜帶剩磁的機制,為研究火星赤鐵礦的磁性異常提供了新思路。根據這些獨特的性質(zhì),為成土赤鐵礦建立了剩磁和含量?jì)煞N量化指標,從實(shí)驗證實(shí)成土赤鐵礦形成于成土亞鐵磁性礦物之后,初始生成狀態(tài)主要為單疇顆粒。
這一結論為近年來(lái)提出的水鐵礦到赤鐵礦的鐵氧化物成土路徑提供了迄今為止最為直接的實(shí)驗證據。該成果被National Science Review雜志選為首期亮點(diǎn)文章進(jìn)行了評述。以該新的成圖模型為依據,通過(guò)定量化赤鐵礦和磁赤鐵礦的匹配關(guān)系,建立了黃土高坡地區目前最高精度(±50 mm/yr)的古降雨量,為研究季風(fēng)演化提供了新手段。以上研究在巖石磁學(xué)與環(huán)境磁學(xué)領(lǐng)域國際領(lǐng)先,引領(lǐng)了學(xué)科發(fā)展,引起同行廣泛關(guān)注。 | |