[科普中國]-土壤電磁特性

土壤磁性，研究最初從地學(xué)引進(jìn)，古地磁學(xué)、巖石磁學(xué)和環(huán)境磁學(xué)的興起及磁測手段的改進(jìn)為土壤磁性的研究提供了手段和豐富的資料同時，土壤學(xué)中發(fā)生分布理論和氧化鐵等礦物轉(zhuǎn)化研究的深人為土壤磁性的研究，發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。

簡介土壤磁性，研究最初從地學(xué)引進(jìn)，古地磁學(xué)、巖石磁學(xué)和環(huán)境磁學(xué)的興起及磁測手段的改進(jìn)為土壤磁性的研究提供了手段和豐富的資料同時，土壤學(xué)中發(fā)生分布理論和氧化鐵等礦物轉(zhuǎn)化研究的深人為土壤磁性的研究，發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。1

土壤礦物的磁性土壤磁性常以磁化率、自然科學(xué)等來表示，是土壤中各種成分，尤其是含鐵礦物的磁性的綜合表述。

由于物質(zhì)結(jié)構(gòu)如原子結(jié)構(gòu)、結(jié)晶結(jié)構(gòu)等的不同，物質(zhì)的磁性也不同，可分為反磁質(zhì)、順磁質(zhì)和鐵道質(zhì)二大類。反磁質(zhì)也叫抗磁質(zhì)。他們在外磁場中磁化，顯示反磁性，即所產(chǎn)生的磁性與外磁場的方向相反，磁化率為負(fù)值而且很微小。土壤中的反磁質(zhì)主要是純的石英、正長石、高嶺石和方解石等，數(shù)量不多。順磁質(zhì)只在外磁場中顯示順磁性，即所產(chǎn)生的磁性與外磁場的方向相同，磁化率為正值，也很小，大多數(shù)巖石、礦物和土壤成分均為順道質(zhì)。鐵磁質(zhì)在外磁場中顯示鐵磁性，即磁性方向與外磁場方向相同，但數(shù)值與后者相近或遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過后者。在外磁場撤離后，鐵磁質(zhì)可保留一部分磁性，叫做剩余磁化強(qiáng)度。土壤中的磁性礦物是亞鐵磁性礦物。

土壤礦物的磁化率，土壤中常見的礦物和其他成分的磁化率，單位為10-6CGSM/g。

土壤礦物的磁性一般變化不大，但土壤礦物的變化會使土壤磁性發(fā)生變化，如風(fēng)化作用、表土磁性增強(qiáng)作用、潛育作用等，因此，對土壤磁性的認(rèn)識應(yīng)建立在動態(tài)的觀念基礎(chǔ)上。1

土壤磁性的影響因素土壤磁性具有加和性，也就是說土壤的磁化率是所有成分的磁化率的代數(shù)和。由于亞鐵磁性礦物的磁化率比其他成分要高幾個數(shù)量級，因此，土壤的確化率實際上是由亞鐵磁性礦物數(shù)量決定的。其主要的影響因素有：

巖石和成土母質(zhì)：巖石和成土母質(zhì)對土壤的影響有兩個方面，第一是含鐵礦物含量，這是產(chǎn)生土壤中次生磁性礦物的材料；第二是磁性礦物質(zhì)的含量。決定著其本身磁化率的大小，形成未來土壤磁性的本底值。

土壤水分狀況：由相同母質(zhì)發(fā)育的土壤，其比磁化率是自型土〉半水成土〉水成土，因為土壤中水分狀況對含鐵礦物形態(tài)轉(zhuǎn)化有決定性的影響。

土壤有機(jī)質(zhì)：關(guān)于土壤有機(jī)質(zhì)對磁化率的影響可能是因為土壤有機(jī)質(zhì)是磁性礦物形成的接觸劑，以及有機(jī)質(zhì)的分解造成缺氧條件使鐵化合物還原，隨后在有空氣供應(yīng)時發(fā)生氧化·形成磁鐵礦或稱赤鐵礦，此外，還受到土壤顆粒組成、礦物組成和水分狀況的制約。

土壤顆粒組成：土壤顆粒是由巖石風(fēng)化而來的，0.1～1mm物理性砂粒以及大于1mm的石礫的磁性決定于其中殘留的磁鐵礦含量。因為磁鐵礦抗風(fēng)化能力較強(qiáng)，殘留在石礫和土壤條粒組中。次生磁性礦物是化學(xué)風(fēng)化的產(chǎn)物，所以集中在黏粒中。1

本詞條內(nèi)容貢獻(xiàn)者為:

張勇 - 副教授 - 西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院