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沉积物早期成岩过程中铁循环的环境磁学研究

批准号40001020 学科分类土壤化学 ( D070103 )
项目负责人兰叶青 负责人职称 依托单位华东师范大学
资助金额0.00
万元
项目类别面上项目 研究期限2001 年 01 月 01 日 至
2003 年 12 月 01 日
中文主题词铁循环;磁性特征;污染物;沉积物
英文主题词Iron cycle; Magnetic properties; Pollutants; Sediment

摘要

中文摘要 以受人类活动影响强烈的潮滩盐沼和富营养化湖泊为例,将环境磁.学与环境地球化学相结o希?研究沉积物早期成岩过程中铁的氧化还原循环及其对磁性特征的影响,建立基于磁性参数的沉积物铁循.环的磁学诊断模式,并探索其在研究污染物沉积后再迁移、.释放领域的应用价值。该项目既是环境磁学研究的前沿课题,又突出了.学科交叉。..
英文摘要 Redox cycle of iron is one of the most important geochemical reactions during early diagenesis, which has a great impact on the cycling of heavy metals and nutrients. The study of iron therefore receives great attention in geochemistry and environmental science. This project aims to provide an environmental magnetic approach for the study of iron geochemistry. Sediments from tidal flat, lake, estuary and Deep Sea were taken to investigate the alteration of magnetic properties caused by iron cycle using combined magnetic, geochemical and mineralogical methods. Then a magnetic-based diagnosis model of iron cycle was developed, and its potential application in post-depositional mobilization of pollutants was discussed. The results reveal that sediments display declined remanence coercivity (Bcr) value and increased S-100 ratio with increased reducing conditions in modern tidal flats. Simulated experiments confirm it. It reflects the series of iron reduction, which is initiated with paramagnetic iron oxide reduction and then followed by fine-grained imperfect antiferromagnetic minerals and magnetite. On the contrary, magnetite is transformed into imperfect antiferromagnetic iron oxides under oxidizing condition. Magnetic evidence demonstrates that the change of phosphorus forms is largely controlled by the redox cycle of iron in the tidal flat sediments. Results derived from other sediment types also suggest the sensitive response of magnetic properties to iron cycle. This study deepens our knowledge of iron geochemistry. In addition, it contributes to both the theorical development of environmental magnetism and its application in environmental- and earth science.
结题摘要 铁的氧化还原循环是沉积物早期成岩过程中最为重要的地球化学反应之一,并对重金属和营养元素的循环产生重要影响,铁的研究历来是地球化学和环境科学领域受到重视的内容。本项研究从环境磁学的角度,为铁的地球化学循环研究提供新的方法。课题执行期间,以潮滩、湖泊、河口和深海沉积物等为对象,将环境磁学、地球化学和矿物学分析方法相结合,研究铁循环导致的磁性特征改变,并建立了基于磁性参数的铁循环诊断模式,讨论了其在污染物沉积后再迁移领域的应用价值。研究结果表明,在现代潮滩沉积物中,随着还原程度的加深,剩磁矫顽力Bcr下降,S-100增大,模拟试验进一步证实了这一现象,揭示了顺磁性氧化铁、细晶粒不完整反铁磁性氧化铁和磁铁矿的还原序列,而随着氧化程度的加深,则出现了磁铁矿向不完整反铁磁性氧化铁的转化,表现为Bcr的升高和S-100的下降。对于磷在潮滩沉积物中的形态转化,来自沉积物磁性特征的证据表明,铁的氧化还原循环起着重要的控制作用。对其他沉积物的研究也揭示了磁性特征对铁循环的灵敏反应。本项研究不仅深化了对铁的地球化学循环的认识,对环境磁学的理论发展及其在环境科学、地球科学中的应用也具有重要

成果

序号 标题 类型 作者
1 A preliminary study of heavy metal contamination in Yangtze River intertidal zone due to urbanization. 期刊 Feng|H.|X. Han|W. Zhang|L. Yu|
2 长江口潮滩植物对沉积物铁的地球化学循环及磁性特征的影响 期刊 韩晓非|张卫国|陈满荣|俞立中|
3 长江口潮滩沉积物的磁学性质及其与粒度的关系 期刊 张卫国|俞立中|
4 赤道东太平洋C-C区硅质沉积物的磁性特征及细菌合成磁铁矿 期刊 张卫国|俞立中|丛友滋|
5 长江口潮滩沉积物氧化铁与磁性特征的关系 期刊 张卫国|俞立中|陆敏|

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