地质与地球物理研究所岩石圈演化国家重点实验室的刘青松研究员及其研究小组,最近详细研究了西班牙西北部的一个土壤时序系列(soil choronosequence)的磁学性质。与中国黄土高原沉积的黄土-古土壤序列不同,西班牙的土壤序列一直处于动态的环境之中,从而有机会追踪到磁性矿物转化过程的中间产物。研究发现:1)成土作用过程中,磁性增强分为两个阶段。在初始阶段,磁性矿物的粒径逐渐增大;之后,当颗粒的平均粒径达到~25nm(超顺磁和单畴颗粒的临界点)后,平均粒径保持稳定,磁性矿物含量的增加是磁性增强的主导因素;2)磁赤铁矿的含量和赤铁矿的含量线性相关。上述证据更加支持第二种磁性增强的机制。

  该研究的意义在于,在自然土壤中,追踪到了磁性矿物转化的过程,确定了最可能的转化机制,这样可以更直接地与实验室模拟的磁性矿物过程对比,开辟了该领域的研究新思路。

  该成果近期发表在国际权威刊物Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology(《古地理学、古气候学、古生态学》)(Liu et al. Environmental magnetic study of a Xeralf chronosequence in northwestern Spain: Indications for pedogenesis. Palaeogeography, Palaeoclimatology, Palaeoecology, 2010, 293: 144-156)。