[科普中国]-土壤电磁特性

土壤磁性，研究最初从地学引进，古地磁学、岩石磁学和环境磁学的兴起及磁测手段的改进为土壤磁性的研究提供了手段和丰富的资料同时，土壤学中发生分布理论和氧化铁等矿物转化研究的深人为土壤磁性的研究，发展奠定了基础。

简介土壤磁性，研究最初从地学引进，古地磁学、岩石磁学和环境磁学的兴起及磁测手段的改进为土壤磁性的研究提供了手段和丰富的资料同时，土壤学中发生分布理论和氧化铁等矿物转化研究的深人为土壤磁性的研究，发展奠定了基础。1

土壤矿物的磁性土壤磁性常以磁化率、自然科学等来表示，是土壤中各种成分，尤其是含铁矿物的磁性的综合表述。

由于物质结构如原子结构、结晶结构等的不同，物质的磁性也不同，可分为反磁质、顺磁质和铁道质二大类。反磁质也叫抗磁质。他们在外磁场中磁化，显示反磁性，即所产生的磁性与外磁场的方向相反，磁化率为负值而且很微小。土壤中的反磁质主要是纯的石英、正长石、高岭石和方解石等，数量不多。顺磁质只在外磁场中显示顺磁性，即所产生的磁性与外磁场的方向相同，磁化率为正值，也很小，大多数岩石、矿物和土壤成分均为顺道质。铁磁质在外磁场中显示铁磁性，即磁性方向与外磁场方向相同，但数值与后者相近或远远超过后者。在外磁场撤离后，铁磁质可保留一部分磁性，叫做剩余磁化强度。土壤中的磁性矿物是亚铁磁性矿物。

土壤矿物的磁化率，土壤中常见的矿物和其他成分的磁化率，单位为10-6CGSM/g。

土壤矿物的磁性一般变化不大，但土壤矿物的变化会使土壤磁性发生变化，如风化作用、表土磁性增强作用、潜育作用等，因此，对土壤磁性的认识应建立在动态的观念基础上。1

土壤磁性的影响因素土壤磁性具有加和性，也就是说土壤的磁化率是所有成分的磁化率的代数和。由于亚铁磁性矿物的磁化率比其他成分要高几个数量级，因此，土壤的确化率实际上是由亚铁磁性矿物数量决定的。其主要的影响因素有：

岩石和成土母质：岩石和成土母质对土壤的影响有两个方面，第一是含铁矿物含量，这是产生土壤中次生磁性矿物的材料；第二是磁性矿物质的含量。决定着其本身磁化率的大小，形成未来土壤磁性的本底值。

土壤水分状况：由相同母质发育的土壤，其比磁化率是自型土〉半水成土〉水成土，因为土壤中水分状况对含铁矿物形态转化有决定性的影响。

土壤有机质：关于土壤有机质对磁化率的影响可能是因为土壤有机质是磁性矿物形成的接触剂，以及有机质的分解造成缺氧条件使铁化合物还原，随后在有空气供应时发生氧化·形成磁铁矿或称赤铁矿，此外，还受到土壤颗粒组成、矿物组成和水分状况的制约。

土壤颗粒组成：土壤颗粒是由岩石风化而来的，0.1～1mm物理性砂粒以及大于1mm的石砾的磁性决定于其中残留的磁铁矿含量。因为磁铁矿抗风化能力较强，残留在石砾和土壤条粒组中。次生磁性矿物是化学风化的产物，所以集中在黏粒中。1

本词条内容贡献者为:

张勇 - 副教授 - 西南大学资源环境学院