董有進(jìn)，楊立輝，張 碩

（安徽師范大學(xué)地理與旅游學(xué)院安徽自然災(zāi)害過程與防控研究省級(jí)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，安徽蕪湖241002）

鐵是地殼中含量僅次于氧、硅以及鋁的金屬元素之一，也是土壤的重要組成部分[1]。鐵的氧化物、氫氧化物以及水合物等多種形式廣泛存在于地球表生環(huán)境系統(tǒng)，是含鐵硅酸鹽礦物的化學(xué)風(fēng)化產(chǎn)物之一[2-4]。鐵氧化物作為海洋、河湖、黃土古土壤序列等沉積物的重要組成部分，它有較高的活性，易伴隨外界環(huán)境的變化而產(chǎn)生轉(zhuǎn)變，因此它們的形成和保存具有良好的氣候環(huán)境指示作用[5-6]；同時(shí)，鐵氧化物的礦物形態(tài)和化學(xué)特征對(duì)氣候環(huán)境演變和風(fēng)化成土過程都具有重要指示意義[7]。目前國內(nèi)外眾多學(xué)者在地球化學(xué)、環(huán)境磁學(xué)、礦物學(xué)等方面對(duì)鐵氧化物的形成機(jī)理、制備以及理化性質(zhì)等進(jìn)行過研究，并取得了豐碩的研究成果[3]。

1 鐵氧化物的主要類型

自然界中鐵氧化物的種類多樣，形成過程也十分復(fù)雜。已有研究表明鐵氧化物主要為鐵的氧化物及鐵的氫氧化物（羥基氧化鐵）兩大類，其中常見的表生鐵氧化物如表1所示[2,4,8]。按照其物理性質(zhì)，赤鐵礦（紅色）和針鐵礦（黃色）稱為致色鐵氧化物，主要會(huì)影響沉積物的光學(xué)性質(zhì)；而磁鐵礦和磁赤鐵礦稱為致磁鐵氧化物，主導(dǎo)自然界沉積物的磁學(xué)性質(zhì)。另外，按照礦物磁性性質(zhì)，磁鐵礦和磁赤鐵礦被稱為鐵磁性礦物；纖鐵礦和水鐵礦被稱為順磁性礦物；而針鐵礦和赤鐵礦被稱為反鐵磁性礦物[9]。

表1 常見的鐵氧化物[2,8]

2 鐵氧化物的成因

在早期階段，一系列化學(xué)風(fēng)化過程（如氧化、水解以及有機(jī)質(zhì)絡(luò)合等），使原生礦物中的鐵元素被釋放出來，并以高價(jià)態(tài)的氧化物、氫氧化物以及同晶替代等形式存在于粘土礦物中。原巖成分以及各種礦物元素性質(zhì)不同，伴隨著各種風(fēng)化過程，大部分鐵都會(huì)被游離出來，只有少數(shù)還殘存于原巖中。另外，當(dāng)外界因素（溫度、氧化還原條件、有機(jī)質(zhì)、pH等）發(fā)生變化時(shí)[1,10]，鐵氧化物會(huì)發(fā)生氧化、脫水、結(jié)晶和老化，甚至是礦物相的轉(zhuǎn)變，因此也記錄著氣候環(huán)境信息[2,8,11]。

2.1 針鐵礦

針鐵礦是表生環(huán)境下分布最為廣泛的鐵氧化物之一，主要形成于外生條件下[10,12]。Cornell等認(rèn)為自然環(huán)境下針鐵礦的形成通常有兩種方式[11]：一是微生物對(duì)已生成的Fe3+氧化物還原后再次受到氧化作用，與土壤通氣狀況有關(guān)；另一種是含鐵硅酸鹽、碳酸鹽等造巖礦物，在風(fēng)化過程中Fe2+的釋放與鐵在巖石中的賦存狀態(tài)有關(guān)。針鐵礦賦存于各種類型環(huán)境中，從亞熱帶到寒帶地區(qū)都有針鐵礦的存在，通常相對(duì)潮濕的氣候環(huán)境更有利于其形成[13]。另外，針鐵礦相對(duì)于赤鐵礦的比例一般會(huì)隨相對(duì)濕度增大而增加[14]，其形成速率受到平均氣溫和土壤溫度等因素影響[15]。

2.2 赤鐵礦

赤鐵礦是土壤中常見的鐵氧化物，熱力學(xué)穩(wěn)定性與針鐵礦相似，一般與針鐵礦相互膠結(jié)出現(xiàn)，主要分布于熱帶、亞熱帶區(qū)域[10-11]。一般認(rèn)為赤鐵礦是通過水鐵礦內(nèi)部的調(diào)整和脫水形成的[16-17]，因此干旱的氣候條件更有利于赤鐵礦的形成[14,18]，這一方面是因?yàn)橛袡C(jī)質(zhì)快速分解，使得硅酸鹽等礦物在風(fēng)化過程中釋放的Fe沒有機(jī)會(huì)被完全絡(luò)合，形成了沉淀；另一方面，干旱的環(huán)境會(huì)促使水鐵礦脫水向赤鐵礦轉(zhuǎn)變，而高溫則會(huì)加速針鐵礦向赤鐵礦的轉(zhuǎn)化[19-20]。

2.3 纖鐵礦

纖鐵礦在土壤中不如針鐵礦、赤鐵礦常見，其多見于氧化還原交替的環(huán)境中。纖鐵礦可通過水溶液中Fe2+氧化或者低分子量的Fe3+化合物直接沉淀得到，或者是潮濕、厭氧環(huán)境下Fe2+在氧化條件下可變?yōu)槔w鐵礦[21]。模擬實(shí)驗(yàn)表明，纖鐵礦沒有針鐵礦穩(wěn)定，會(huì)通過溶解再結(jié)晶過程向針鐵礦轉(zhuǎn)化[22]。纖鐵礦的形成受到周圍環(huán)境的嚴(yán)格限制，例如在高濃度的碳酸鹽和交換鋁土壤中，纖鐵礦的形成受到抑制[23]。另外，周圍水體的物理化學(xué)條件、植物根系周圍CO2濃度差異均會(huì)對(duì)纖鐵礦的形成產(chǎn)生影響[24-25]。

2.4 水鐵礦

水鐵礦是一種紅棕色的球形納米顆粒，是鐵的一種弱結(jié)晶氫氧化物，具有顆粒粒徑小、結(jié)晶程度較差、比表面積大等特點(diǎn)[26]。一般認(rèn)為有抑制劑（如Si、P和有機(jī)質(zhì)等）存在時(shí)，F(xiàn)e3+的水解或Fe2+的快速氧化都較易形成水鐵礦[24]，但有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)水鐵礦吸附Si、P及有機(jī)物等抑制劑后其轉(zhuǎn)化會(huì)受到影響[27-28]。非穩(wěn)態(tài)水鐵礦是針鐵礦、赤鐵礦等一類穩(wěn)態(tài)礦物形成的前驅(qū)[29]，在干濕交替和低碳環(huán)境下的微粒狀水鐵礦會(huì)自發(fā)向赤鐵礦轉(zhuǎn)變[30]，但李學(xué)垣認(rèn)為在濕熱的熱帶、亞熱帶氣候條件下水鐵礦可轉(zhuǎn)變?yōu)槌噼F礦，而在潮濕的溫帶氣候條件下轉(zhuǎn)變?yōu)獒樿F礦[31]。

2.5 磁鐵礦

表生環(huán)境中的磁鐵礦通常分為原生和次生。磁鐵礦的形成通常有兩種途徑：一種是Fe3+氧化物的高溫還原；另一種是Fe2+與水鐵礦的相互作用或形成于Fe2+/Fe3+混合溶液在堿性體系中沉淀[11]。對(duì)于磁鐵礦的形成，眾多學(xué)者認(rèn)為與生物存在密切聯(lián)系。已有研究表明，磁鐵礦通常廣泛分布于有趨磁細(xì)菌存在的生物區(qū)[32]，通過Fe3+的還原作用或者土壤中的節(jié)肢動(dòng)物、細(xì)菌、軟體動(dòng)物等均可實(shí)現(xiàn)生物合成磁鐵礦[33-34]。Taylor等則認(rèn)為磁鐵礦的形成可能受到生物還原產(chǎn)生的Fe2+與水鐵礦等活化鐵氧化物的共同作用[35]。有學(xué)者認(rèn)為次生磁鐵礦形成于生物礦化作用[36]，但胡雪峰對(duì)我國黃土高原靈臺(tái)剖面“黃土-古土壤”序列研究發(fā)現(xiàn)，土壤成土過程中有機(jī)質(zhì)的存在有利于促進(jìn)次生磁鐵礦的形成[9]。

2.6 磁赤鐵礦

磁赤鐵礦是一種非穩(wěn)定的亞鐵磁性礦物，加熱情況下會(huì)轉(zhuǎn)變?yōu)槌噼F礦[37]，其廣泛存在于熱帶、亞熱帶地區(qū)的土壤中，或者鐵錳結(jié)核、有機(jī)質(zhì)含量較高的土壤表層中[22]。土壤中的磁赤鐵礦形成有兩種情況：一是原生磁鐵礦的直接氧化；二是次生鐵氧化物在有機(jī)質(zhì)大量存在條件下加熱轉(zhuǎn)換而成[2]。Barrn等實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明磁赤鐵礦可由纖鐵礦或者水鐵礦轉(zhuǎn)化而來[38]。有學(xué)者研究發(fā)現(xiàn)針鐵礦或水鐵礦在有機(jī)質(zhì)存在的條件下，通過加熱可實(shí)現(xiàn)向磁赤鐵礦的轉(zhuǎn)化[39]。

3 鐵氧化物的鑒定與定量分析

當(dāng)前關(guān)于不同類型沉積物中的氧化鐵礦物的鑒定以及表征方法有很多，如XRD、穆斯堡爾譜、漫反射光譜、透射電鏡、化學(xué)提取等，但一方面由于鐵氧化物自身結(jié)晶度差、顆粒細(xì)小、含量低、顆粒細(xì)小難分離，另一方面當(dāng)前測(cè)試手段或分析方法存在局限，所以對(duì)鐵氧化物進(jìn)行準(zhǔn)確定量分析有一定難度[6,40-41]。

3.1 X射線衍射（XRD）分析

XRD操作簡單、測(cè)量速度快捷，其定量依據(jù)是一種礦物相所產(chǎn)生的衍射線的強(qiáng)度與其混合樣品中的含量有關(guān)，但通常要求所測(cè)樣品的鐵氧化物含量不低于1%[41]，常用的方法主要有絕熱法、內(nèi)（外）標(biāo)法、全譜擬合法、無標(biāo)樣法以及基體沖洗法等[42]。有學(xué)者認(rèn)為當(dāng)沉積物中鐵氧化物結(jié)晶度好、含量較高，可以使用XRD方法，但要與化學(xué)分析數(shù)據(jù)相結(jié)合運(yùn)用[4]。對(duì)鐵氧化物的XRD定量或半定量分析，已經(jīng)取得了不少成果。李響等[4]運(yùn)用XRD的K值法獲得西藏床得剖面紅色頁巖中赤鐵礦的含量為3.81%～8.11%。沈春玉等基于基體沖洗法又提出了一種新的XRD定量分析方法[43]。Brown等提出將X射線線形精煉與DXRD相結(jié)合的方法，對(duì)粘土質(zhì)土壤中的針鐵礦、赤鐵礦等鐵氧化物進(jìn)行了定量分析[44]。遲廣成等利用XRD的全譜擬合方法對(duì)鐵礦礦物組分進(jìn)行半定量分析[45]。

3.2 穆斯堡爾譜（MS）分析

穆斯堡爾譜分析具有對(duì)樣品破壞小、分辨率高以及抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，其在物理學(xué)、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)、礦物等方面發(fā)揮著巨大作用。目前穆斯堡爾譜學(xué)方法只是在57Fe、151Eu和119Sn等少數(shù)的穆斯堡爾核得到了較為充分的應(yīng)用，這使它在應(yīng)用上受到了限制[46-47]。近些年來，穆斯堡爾譜學(xué)方法在研究土壤中鐵氧化物的類型、結(jié)晶度以及類質(zhì)同象代換作用等方面發(fā)揮著重要作用。卓文欽等基于穆斯堡爾譜定性和定量分析燃煤灰中的鐵化合物[47]。李榮彪、張漢輝等、朱立軍等運(yùn)用穆斯堡爾譜法分別對(duì)不同地區(qū)紅土中的氧化鐵礦物的種類、性質(zhì)以及共生組合等礦物學(xué)特征進(jìn)行鑒定和分析[8、48-49]。商廣鳳利用穆斯堡爾譜來確定大氣氣溶膠中鐵的氧化狀態(tài)[50]。

3.3 漫反射光譜（DRS）分析

漫反射光譜分析是一種具有快速、無損、準(zhǔn)確等優(yōu)勢(shì)的檢測(cè)方法，因其在可見光波段（400～700 nm）對(duì)鐵礦物含量的變化敏感，所以近些年已被廣泛應(yīng)用于識(shí)別沉積物中的礦物組成，特別是針對(duì)沉積物中針鐵礦和赤鐵礦相對(duì)含量的定性和定量檢測(cè)[4,6,51]。漫反射光譜相比一些傳統(tǒng)方法有很多優(yōu)勢(shì)，但是在實(shí)際應(yīng)用中，針鐵礦和赤鐵礦的峰高往往受到自然樣品的基體效應(yīng)（如粘土礦物、有機(jī)質(zhì)）影響[52-53]。漫反射光譜常用的數(shù)據(jù)處理方法主要有Kubelka-Munk變換、可見光各波段反射率、一階導(dǎo)數(shù)以及二階導(dǎo)數(shù)等。

盛陽利用DRS對(duì)格爾木地區(qū)沙塵氣溶膠研究發(fā)現(xiàn)，針鐵礦、赤鐵礦特征峰值與各顏色反射率的變化存在正相關(guān)關(guān)系，另外赤針比（Hm/Gt）具有源區(qū)指示意義[54]。李超等對(duì)長江沉積物中赤鐵礦和針鐵礦DRS分析結(jié)果表明，其一階導(dǎo)數(shù)赤鐵礦特征峰出現(xiàn)在565 nm處，針鐵礦一階導(dǎo)數(shù)主峰在505 nm處，次峰則出現(xiàn)在435 nm處[52]。王晶等對(duì)華南沿海黃色粉土的漫反射光譜分析結(jié)果顯示，赤鐵礦的特征峰峰高總體上大于針鐵礦的變化特征，同時(shí)，其一階導(dǎo)數(shù)曲線與我國北方風(fēng)成黃土相似，說明其形成于相對(duì)干冷的氣候環(huán)境中[55]。

4 鐵氧化物在氣候指示方面的應(yīng)用

鐵具有較高的活性，其價(jià)態(tài)與所處的氧化還原環(huán)境密切相關(guān)。在氧化環(huán)境下其以Fe3+形式存在，鐵氧化物和氫氧化物是其典型礦物；而在還原環(huán)境下則以Fe2+形式存在，以鐵硫化物為代表[24]。土體中的原生鋁硅酸鹽礦物晶格在土壤風(fēng)化發(fā)育過程中被破壞而釋放出鐵，起初鐵與水直接結(jié)合，形成無定態(tài)水合氧化鐵，這類鐵的化學(xué)活性非常高，形態(tài)隨著環(huán)境的變化而發(fā)生轉(zhuǎn)化，之后又經(jīng)過脫水、結(jié)晶與老化，最終以較穩(wěn)定的針鐵礦或赤鐵礦等晶質(zhì)鐵保存于地層中[8]。

趙其國等認(rèn)為我國南方（熱帶、亞熱帶）氣候相對(duì)濕熱，生物發(fā)育茂盛，有著強(qiáng)烈的化學(xué)風(fēng)化和成壤作用[56]。原生礦物在有機(jī)質(zhì)的作用下不斷被風(fēng)化，易溶組分（K、Na、Ca等）大量被淋失，而土壤中的Fe、Al則相對(duì)富集，這是鐵能反映氣候變化的基礎(chǔ)。

季峻峰等對(duì)靈臺(tái)、洛川黃土剖面中赤鐵礦、針鐵礦的定量分析表明，兩個(gè)剖面的赤針比（Hm/Gt）都有不斷減小的趨勢(shì)，可能指示了2.6 Ma以來東亞季風(fēng)階段性變強(qiáng)的演變特征[6]。李豐義運(yùn)用化學(xué)溶提、全量分析、示差分析等方法對(duì)黃土剖面研究結(jié)果表明，古土壤中的無定形鐵和游離鐵含量均高于黃土，這表明古土壤是形成較為溫暖濕潤的氣候環(huán)境中，而黃土是形成于較為陰冷干燥的環(huán)境[7]。李榮彪利用Hm+Gt值（赤鐵礦+針鐵礦）在剖面（自下而上）的變化趨勢(shì)來研究宣城紅土的成土環(huán)境，研究結(jié)果表明Hm+Gt值呈遞減趨勢(shì)，表明剖面風(fēng)化作用逐漸減弱，指示著氣候總體上由濕熱向溫涼的環(huán)境變遷[8]。閆曉麗等利用DRS對(duì)臨夏盆地黑林頂剖面研究表明，針鐵礦、赤鐵礦及其比值變化反映了8.6 Ma以來亞洲內(nèi)陸干旱化加劇[40]。袁國棟等對(duì)九江紅土游離鐵測(cè)定結(jié)果表明，鐵的游離度從網(wǎng)紋層向黃棕色層呈降低趨勢(shì)，即剖面風(fēng)化程度自下而上逐漸變?nèi)?，反映了氣候由濕熱（網(wǎng)紋層）向溫涼（黃棕色層）的演變過程[57]。李小平等對(duì)宣城紅土剖面研究發(fā)現(xiàn)，全氧化鐵含量曲線劃分的旋回與黃土-古土壤序列、深海氧同位素有可比性，可以指示我國南方第四紀(jì)氣候波動(dòng)[58]。楊石嶺等、郝青振等都采用FeD/FeT值（游離氧化鐵/全氧化鐵）作為指標(biāo)來反映東亞夏季風(fēng)演化的信息[59-60]。謝巧勤等以洛川黃土-古土壤序列以及第三紀(jì)紅粘土為研究對(duì)象，通過其磁性礦物的組成差異來體現(xiàn)古氣候的特性[61]。袁雙對(duì)網(wǎng)紋紅土中紅、白網(wǎng)紋的鐵礦物構(gòu)成、鐵形態(tài)特征及結(jié)構(gòu)研究認(rèn)為，網(wǎng)紋紅土形成于干濕交替、多水的氣候環(huán)境中，而又止于降水減少、氣候轉(zhuǎn)干的環(huán)境[62]。王思源運(yùn)用游離鐵（FeD）含量、FeD/FeT值和風(fēng)化指數(shù)等指標(biāo)對(duì)長江中下游地區(qū)網(wǎng)紋紅土研究認(rèn)為，網(wǎng)紋層受到了更為強(qiáng)烈的風(fēng)化成壤作用，其亞鐵磁性礦物形成于溫暖濕潤的氣候環(huán)境[63]。

5 當(dāng)前研究中存在的不足

目前雖已有不少學(xué)者對(duì)第四紀(jì)沉積物中的鐵氧化物進(jìn)行了研究，但大多集中于對(duì)鐵氧化物的礦物類型和組合特征的鑒定、定量或者半定量地計(jì)算沉積物中的鐵氧化物含量以及氧化鐵礦物中鋁的類質(zhì)同象置換量等，故還存在許多不足。

(1)對(duì)于我國北方黃土和南方紅土的研究略顯不足，特別是南方紅土。紅土是第四紀(jì)以來我國南方氣候遷移與環(huán)境變化的信息載體，紅土中的氧化鐵礦物是成土作用的產(chǎn)物。如果對(duì)我國南方第四紀(jì)紅土中的鐵氧化物所記錄的古氣候信息進(jìn)行有效提取，就可以對(duì)全新世以來我國南方古氣候環(huán)境的演變規(guī)律有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)，并對(duì)南方紅土風(fēng)化形成過程中的古氣候環(huán)境的恢復(fù)和重建具有十分重要的意義。

(2)鐵氧化物作為古氣候環(huán)境變化的信息載體，風(fēng)化成土過程的產(chǎn)物。目前多數(shù)研究者僅僅對(duì)某些小尺度或者特定區(qū)域鐵氧化物在土壤剖面上的含量或者比值來反映古氣候環(huán)境變化，而對(duì)不同空間尺度上氣候要素組合下以及在極端氣候條件下形成的鐵氧化物氣候響應(yīng)研究還很少。另外，鐵氧化物作為熱帶亞熱帶地區(qū)的大陸風(fēng)化的產(chǎn)物，有關(guān)其富集與分配過程與氣候的關(guān)系研究也不夠深入。

[1]黃崇玲.不同鐵氧化物對(duì)土壤鎘有效性及水稻累積鎘的影響[D].南寧:廣西大學(xué),2013.

[2]龍曉泳.熱帶亞熱帶表生鐵氧化物的氣候響應(yīng)研究[D].南京:南京大學(xué),2011.

[3]吳思源,練有為,鄭紅,等.制備條件對(duì)合成針鐵礦的影響[J].環(huán)境化學(xué),2012,31(10):1625-1629.

[4]李響,蔡元峰.沉積物中鐵氧化物的定量方法及其在白堊紀(jì)大洋紅層中的應(yīng)用[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào),2014,20(3):433-444.

[5]韓巍,梁成華,杜立宇,等.不同pH值條件下人工合成鐵氧化物對(duì)磷的吸附特性[J].浙江農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2010,22(1):77-80.

[6]季峻峰,陳駿,劉連文,等.黃土剖面中赤鐵礦和針鐵礦的定量分析與氣候干濕變化研究[J].第四紀(jì)研究,2007,27(2):221-229.

[7]李豐義.黃土剖面中鐵氧化物的特征及其成土環(huán)境的指示[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2011.

[8]李榮彪.長江中下游網(wǎng)紋紅土中氧化鐵礦物相及其氣候環(huán)境意義[D].武漢:中國地質(zhì)大學(xué),2014.

[9]胡雪峰.黃土-古土壤序列中氧化鐵和有機(jī)質(zhì)對(duì)磁化率的影響[J].土壤學(xué)報(bào),2004,41(1):7-12.

[10]李夢(mèng)婕.腐殖酸、鐵氧化物及其共存時(shí)對(duì)土壤汞賦存狀態(tài)及生物活性的影響[D].重慶：西南大學(xué),2012.

[11]CORNELL R M,SCHWERTMANN U.The iron oxides:structure,properties,reactions,occurrences and uses[M].Wiley-VCH,Weinheim:Germany,2003:345-363.

[12]鄒雪華,陳天虎,張萍,等.天然針鐵礦熱處理產(chǎn)物的結(jié)構(gòu)特征[J].硅酸鹽學(xué)報(bào),2013,41(10):1442-1446.

[13]CORNELL R M,SCHWERTMANN U.The iron oxides:structure,properties,reactions,occurrence and uses[M].Weinheim:VCⅡVerlagsgesellschaft,1996:573-579.

[14]K?MPF N,SCHWERTMANN U.Goethite and hematite in a climosequence in southern Brazil and their application in classification of kaolinitic soils[J].Geoderma,1983,29(1):27-39.

[15]TROLARD F,TARDY Y.The stabilities of gibbsite,boehmite,aluminous goethites and aluminous hematites in bauxites,ferricretes and laterites as a function of water activity,temperature and particle size[J].Geochimica et CosmochimicaActa,1987,51(4):945-957.

[16]SCHWERTMANN U.Occurrence and formation of iron oxides in various pedoenvironments[M]//Iron in soils and clay minerals.Netherlands:Springer,1988:267-308.

[17]FISCHER W R,SCHWERTMANN U.The formation of hematite from amorphous iron(III)hydroxide[J].Clays and Clay Minerals,1975,23(1):33-37.

[18]SCHWERTMANN U.The effect of pedogenic environments on iron oxide minerals[M]//Advances in soil science.New York:Springer,1958:171-200.

[19]TORRENT J,SCHWERTMANN U,Schulze D G.Iron oxide mineralogy of some soils of two river terrace sequences in Spain[J].Geoderma,1980,23(3):191-208.

[20]WALKER T R.Formation of red beds in modern and ancient deserts[J].Geological Society ofAmerica Bulletin,1967,78(3):353-368.

[21]王小明.幾種亞穩(wěn)態(tài)鐵氧化物的結(jié)構(gòu)形成轉(zhuǎn)化及其表面物理化學(xué)特性[D].武漢:華中農(nóng)業(yè)大學(xué),2015.

[22]BECHINE K,?UBRT J,HANSLIK T,et al.Transformation of synthetic γ-FeOOH(lepidocrocite)in aqueous solutions of ferrous sulphate[J].Zeitschrift für anorganische und allgemeine Chemie,1982,489(1):186-196.

[23]OHTA S,EFFENDI S,TANAKA N,et al.Ultisols of lowland dipterocarp forest in East Kalimantan,Indonesia:III.clay minerals,free oxides,and exchangeable cations[J].Soil Science and Plant Nutrition,1993,39(1):1-12.

[24]范德江,陳彬,王亮,等.長江口外懸浮顆粒物中自生纖鐵礦和膠黃鐵礦[J].地球科學(xué):中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào),2014,39(10):1464-1469.

[25]SCHWERTMANN U,FITZPATRICK R W.Occurrence of lepidocrocite and its association with goethite in Natal soils[J].Soil Science Society ofAmerica Journal,1977,41(5):1013-1018.

[26]王小明,楊凱光,孫世發(fā),等.水鐵礦的結(jié)構(gòu)、組成及環(huán)境地球化學(xué)行為[J].地學(xué)前緣,2011,18(2):339-347.

[27]SCHWERTMANN U,FISCHER W R.Natural“amorphous”ferric hydroxide[J].Geoderma,1973,10(3):237-247.

[28]CORNELL R M,SCHWERTMANN U.Influence of organic anions on the crystallization of ferrihydrite[J].Clays Clay Miner,1979,27(6):402-410.

[29]CHILDS C W.Ferrihydrite:A review of structure,properties and occurrence in relation to soils[J].Journal of Plant Nutrition and Soil Science,1992,155(5):441-448.

[30]CHUKHROV F V,ZVYAGIN B B,GORSHKOV A I,et al.Ferrihydrite[J].International Geology Review,1973,16:1131-1143.

[31]李學(xué)垣.土壤化學(xué)[M].北京:高等教育出版社,2001:1-402.

[32]BLAKEMORE R P.Magnetotactic bacteria[J].Science,1975,190(4212):377-379.

[33]Maher B A,Taylor R M.Formation of ultrafine-grained magnetite in soils[J].Nature,1988,336(6197):368-370.

[34]堯德中,俞勁炎,劉榜華.表土磁性增強(qiáng)現(xiàn)象的穆斯堡爾譜研究[J].土壤通報(bào),1990,23(3):135-136.

[35]TAYLOR R M,SCHWERTMANN U.Maghemite in soils and Its origin I.properties and observations on soil maghemites[J].Clay Minerals,1974,10(4):289-298.

[36]FASSBINDER J W E,STANJEKT H,VALI H.Occurrence of magnetic bacteria in soil[J].Nature,1990,343(6254):161-163.

[37]劉秀銘,JOHN S,蔣建中,等.磁赤鐵礦的幾種類型與特點(diǎn)分析[J].中國科學(xué):地球科學(xué),2010,40(5):592-602.

[38]BARRN V,TORRENT J.Evidence for a simple pathway to maghemite in Earth and Mars soils[J].Geochimica et Cosmochimica Acta,2002,66(15):2801-2806.

[39]SCHWERTMANN U,FECHTER H.The influence of aluminum on iron oxides:XI.aluminum-substituted maghemite in soils and its formation[J].Soil Science Society of America Journal,1984,48(6):1462-1463.

[40]閆曉麗,楊一博,方小敏,等.臨夏盆地晚中新世沉積物中赤鐵礦和針鐵礦的含量特征及其意義[J].蘭州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2012,48(1):56-61.

[41]ZHANGYG,JIJF,WILLIAMBALSAM,etal.Highresolutionhematite and goethite records from ODP 1143,South China Sea co-evolution of monsoonal precipitation and El Ni?o over the past 600,000 years[J].EarthandPlanetaryScienceLetters,2007,264(1-2):136-150.

[42]林偉偉,宋桂友.沉積物中X射線衍射物相定量分析中的兩種方法對(duì)比研究[J].地球環(huán)境學(xué)報(bào),2017,8(1):78-87.

[43]沈春玉,儲(chǔ)剛.X射線衍射定量相分析新方法[J].分析測(cè)試學(xué)報(bào),2003,22(6):80-82.

[44]BROWN G,WOOD I G.Estimation of iron oxides in soil clays by profile refinement combined with differential X-ray diffraction[J].Clay Minerals,1985,20(1):15-27.

[45]遲廣成,肖剛,汪寅夫,等.鐵礦石礦物組分的X射線粉晶衍射半定量分析[J].冶金分析,2015,35(1):38-44.

[46]鄭國棟.基于穆斯堡爾譜技術(shù)的鐵化學(xué)種及其在相關(guān)表生地球科學(xué)研究中的應(yīng)用[J].礦物巖石地球化學(xué)通報(bào),2008,27(2):161-167.

[47]卓文欽,吳新,趙長遂.基于穆斯堡爾譜的燃煤飛灰磁特性研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào),2010,30(20):65-70.

[48]張漢輝,韓勇,邢光熹.應(yīng)用穆斯堡爾譜M?ssbauer_譜學(xué)方法研究燥紅土中的氧化鐵[J].土壤學(xué)報(bào),1989,26(4):316-323.

[49]朱立軍,李哲.碳酸鹽巖紅土中氧化鐵礦物的穆斯堡爾譜學(xué)研究[J].貴州工學(xué)院學(xué)報(bào),1996,25(5):34-38.

[50]商廣鳳.大氣氣溶膠中鐵的溶解機(jī)制研究[D].上海:復(fù)旦大學(xué),2013.

[51]JI J,BALSAM W,CHEN J.Mineralogic and climatic interpretations of the Luochuan loess section(China)based on diffuse reflectance spectrophotometry[J].Quaternary Research,2001,56(1):23-30.

[52]李超,楊守業(yè).長江沉積物中赤鐵礦和針鐵礦的漫反射光譜分析[J].地球科學(xué):中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào),2012(S1):11-19.

[53]周瑋,季峻峰,陳駿.利用漫反射光譜鑒定紅粘土中針鐵礦和赤鐵礦[J].高校地質(zhì)學(xué)報(bào),2007,13(4):730-736.

[54]盛陽.格爾木地區(qū)沙塵氣溶膠理化特征及其來源分析[D].南京:南京師范大學(xué),2015.

[55]王晶,陳震,陳國能.華南沿海末次冰期類黃土沉積的漫反射光譜與激光粒度研究[J].光譜學(xué)與光譜分析,2014,34(11):2901-2907.

[56]趙其國,楊浩.中國南方紅土與第四紀(jì)環(huán)境變遷的初步研究[J].第四紀(jì)研究,1995,2:107-116.

[57]袁國棟,龔子同.第四紀(jì)紅土的土壤發(fā)生及其古地理意義[J].土壤學(xué)報(bào),1990,27(1):54-62.

[58]李小平,夏應(yīng)菲,楊浩.安徽宣城第四紀(jì)紅土剖面的全氧化鐵含量及其古環(huán)境意義[J].江蘇地質(zhì),1998,22(3):182-185.

[59]楊石嶺,丁仲禮.7.0Ma以來中國北方風(fēng)塵沉積的游離鐵/全鐵值變化及其古季風(fēng)指示意義[J].科學(xué)通報(bào),2000,45(2):2453-2456.

[60]郝振青,郭正堂.1.2Ma以來黃土-古土壤序列風(fēng)化成壤強(qiáng)度的定量化研究與東亞夏季風(fēng)演化[J].中國科學(xué)(D輯),2001,31(6):520-528.

[61]謝巧勤,陳天虎,孫玉兵,等.洛川黃土-古土壤序列鐵氧化物組成及其古氣候意義[J].礦物學(xué)報(bào),2008,28(4):389-396.

[62]袁雙.網(wǎng)紋紅土鐵形態(tài)特征與網(wǎng)紋紅土形成環(huán)境[D].金華:浙江師范大學(xué),2010.

[63]王思源.中國南方紅土磁學(xué)特征、起源及其與成土過程關(guān)系研究[D].杭州:浙江大學(xué),2014.