赤铁矿、针铁矿参数相关性比较

2025-09-30 理论教育版权反馈

【摘要】：图7-3长江悬浮物与赤铁矿和针铁矿相关的参数之间相关性FeHR是通过化学萃取方法得到的，HIRM 是通过环境磁学的物理方法获得。对于南通季节性悬浮物样品，表征赤铁矿和针铁矿的各参数间都没有明显相关性。

从前面几章的介绍可以得知，高活性的Fe HR被认为是容易与可溶硫化物反应的Fe组分，主要包含赤铁矿、针铁矿、四方纤铁矿、水铁矿等Fe的氧化物(Poulton和Raiswell，2002;Poulton和Canfield，2005)。环境磁学分析中的HIRM 主要反映的是沉积物样品中高矫顽力含铁矿物的变化，例如赤铁矿及针铁矿。S-100则主要反映了亚铁磁性矿物(例如磁铁矿)与不完整反铁矿物(例如赤铁矿和针铁矿)的比例。而漫反射光谱则是直接对赤铁矿和针铁矿的检测。因此，理论上，这些参数的变化应该存在某种联系。

长江沉积物表征赤铁矿和针铁矿的各参数在流域内的分布见图7-1，不同参数之间还是有明显差异。其中，FeHR和S-100整体上表现出上游低、中下游较高的趋势。而HIRM、赤铁矿和针铁矿的变化没有明显规律。以上参数在南通季节性样品中的分布见图7-2。整体上，洪季Fe HR有逐渐升高的趋势，S-100有逐渐降低的趋势，而其他参数虽然在洪季都有相应的变化，但变化发生的时间并不同步。枯季Fe HR和S-100都表现出逐渐上升的趋势，而HIRM 和赤铁矿一阶导数特征峰有逐渐下降的趋势。

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图7-1　长江流域沉积物中与赤铁矿和针铁矿相关各参数的分布

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图7-2　南通沉积物中与赤铁矿和针铁矿相关各参数的季节性分布(https://www.chuimin.cn)

各参数之间相关性分析结果显示(图7-3)，对长江干、支流样品，S-100与Fe HR，针铁矿一阶导数主峰与Fe HR有较弱的正相关性;S-100与HIRM、针铁矿一阶导数主峰与HIRM 有较弱的负相关性，其他参数之间没有明显关系。而对南通悬浮物样品，几乎所有参数之间都没有相关性。

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图7-3　长江悬浮物与赤铁矿和针铁矿相关的参数之间相关性

FeHR是通过化学萃取方法得到的，HIRM 是通过环境磁学的物理方法获得。虽然分析方法不同，但是反映的都是赤铁矿与针铁矿总量的多少。长江干、支流样品相关性分析结果显示针铁矿一阶导数主峰与Fe HR和HIRM 的相关性分别为0.21和0.33;相对应地，赤铁矿一阶导数峰与Fe HR和HIRM 的相关性分别为0.03和0.06，明显低于针铁矿。可能暗示了样品中针铁矿的含量更高，对两种矿物总和起到了决定作用。虽然相关系数略高，但指示针铁矿含量一阶导数主峰与HIRM 呈负的相关性，这与二者理论上的关系相悖。

相比Fe HR和HIRM，S-100主要表征了亚铁磁性矿物(例如磁铁矿)与不完整反铁矿物(例如赤铁矿和针铁矿)的比例，当不完整反铁矿物(例如赤铁矿和针铁矿)含量越高，S-100便越低。由HIRM 与S-100的关系上看，HIRM 与S-100的确存在较弱的负相关性;但Fe HR与S-100的关系，却表现出了相反的规律，Fe HR越高，S-100的比例反而越高。另外，Fe HR与HIRM 之间也没有明显相关性(R2=0.03)，这也与理论预期差别较大。

对于南通季节性悬浮物样品，表征赤铁矿和针铁矿的各参数间都没有明显相关性。推测可能是南通样品粒度差别不大，而且代表的是整个流域风化剥蚀物质的混合物，混合平均性比较高，因此参数的波动范围只有4%，差异较小。所以各参数之间的关系没有干支流样品明显。

赤铁矿、针铁矿参数相关性比较

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