⑴ D90 粒徑含義
粒度測試是通過特定的儀器和方法對粉體粒度特性進行表徵的一項實驗工作。粉體在我們日常生活和工農業生產中的應用非常廣泛。如麵粉、水泥、塑料、造紙、橡膠、陶瓷、葯品等等。在的不同應用領域中，對粉體特性的要求是各不相同的，在所有反映粉體特性的指標中，粒度分布是所有應用領域中最受關注的一項指標。所以客觀真實地反映粉體的粒度分布是一項非常重要的工作。下面具體講一下關於粒度測試方面的基知識和基本方法。
一、粒度測試的基本知識
1、顆粒：在一尺寸范圍內具有特定形狀的幾何體。這里所說的一尺寸一般在毫米到納米之間，顆粒不僅指固體顆粒，還有霧滴、油珠等液體顆粒。
2、粉休：由大量的不同尺寸的顆粒組成的顆粒群。
3、粒度：顆粒的大小叫做顆粒的粒度。
4、粒度分布：用特定的儀器和方法反映出的不同粒徑顆粒占粉體總量的百分數。有區間分布和累計分布兩種形式。區間分布又稱為微分分布或頻率分布，它表示一系列粒徑區間中顆粒的百分含量。累計分布也叫積分分布，它表示小於或大於某粒徑顆粒的百分含量。
5、粒度分布的表示方法：
① 表格法：用表格的方法將粒徑區間分布、累計分布一一列出的方法。
② 圖形法：在直角標系中用直方圖和曲線等形式表示粒度分布的方法。
③ 函數法：用數學函數表示粒度分布的方法。這種方法一般在理論研究時用。如著名的Rosin-Rammler分布就是函數分布。
6、粒徑和等效粒徑：
粒徑就是顆粒直徑。這概念是很簡單明確的，那麼什麼是等效粒徑呢，粒徑和等效粒徑有什麼關系呢？我們知道，只有圓球體才有直徑，其它形狀的幾何體是沒有直徑的，而組成粉體的顆粒又絕大多數不是圓球形的，而是各種各樣不規則形狀的，有片狀的、針狀的、多棱狀的等等。這些復雜形狀的顆粒從理論上講是不能直接用直徑這個概念來表示它的大小的。而在實際工作中直徑是描述一個顆粒大小的最直觀、最簡單的一個量，我們又希望能用這樣的一個量來描述顆粒大小，所以在粒度測試的實踐中的我們引入了等效粒徑這個概念。
等效粒徑是指當一個顆粒的某一物理特性與同質的球形顆粒相同或相近時，我們就用該球形顆粒的直徑來代表這個實際顆粒的直徑。那麼這個球形顆粒的粒徑就是該實際顆粒的等效粒徑。等效粒徑具體有如下幾種：
① 等效體積徑：與實際顆粒體積相同的球的直徑。一般認為激光法所測的直徑為等效體積徑。
② 等效沉速徑：在相同條件下與實際顆粒沉降速度相同的球的直徑。沉降法所測的粒徑為等效沉速徑，又叫Stokes徑。
③ 等效電阻徑：在相同條件下與實際顆粒產生相同電阻效果的球形顆粒的直徑。庫爾特法所測的粒徑為等效電阻徑。
④ 等效投進面積徑：與實際顆粒投進面積相同的球形顆粒的直徑。顯向鏡法和圖像法所測的粒徑大多是等效投影面積直徑。
7、表示粒度特性的幾個關鍵指標：
① D50：一個樣品的累計粒度分布百分數達到50%時所對應的粒徑。它的物理意義是粒徑大於它的顆粒佔50%，小於它的顆粒也佔50%，D50也叫中位徑或中值粒徑。D50常用來表示粉體的平均粒度。
② D97：一個樣品的累計粒度分布數達到97%時所對應的粒徑。它的物理意義是粒徑小於它的的顆粒佔97%。D97常用來表示粉體粗端的粒度指標。
其它如D16、D90等參數的定義與物理意義與D97相似。
③ 比表面積：單位重量的顆粒的表面積之和。比表面積的單位為m2/kg或cm2/g。比表面積與粒度有一定的關系，粒度越細，比表面積越大，但這種關系並不一定是正比關系。
8、粒度測試的重復性：同一個樣品多次測量結果之間的偏差。重復性指標是衡量一個粒度測試儀器和方法好壞的最重要的指標。它的計算方法是：
其中，n為測量次數（一般n>=10）；
x i為每次測試結果的典型值（一般為D50值）；
x為多次測試結果典型值的平均值；
σ為標准差；
δ為重復性相對誤差。
影響粒度測試重復性有儀器和方法本身的因素；樣品制備方面的因素；環境與操作
方面的因素等。粒度測試應具有良好的重復性是對儀器和操作人員的基本要求。
9、粒度測試的真實性：
通常的測量儀器都有準確性方面的指標。由於粒度測試的特殊性，通常用真實性來表示准確性方面的含義。由於粒度測試所測得的粒徑為等效粒徑，對同一個顆粒，不同的等效方法可能會得到不同的等效粒徑。
可見，由於測量方法不同，同一個顆粒得到了兩個不同的結果。也就是說，一個不規則形狀的顆粒，如果用一個數值來表示它的大小時，這個數值不是唯一的，而是有一系列的數值。而每一種測試方法的都是針對顆粒的某一個特定方面進行的，所得到的數值是所有能表示顆粒大小的一系列數值中的一個，所以相同樣品用不同的粒度測試方法得到的結果有所不同的是客觀原因造成的。顆粒的形狀越復雜，不同測試方法的結果相差越大。但這並不意味著粒度測試結果可以漫無邊際，而恰恰應具有一定的真實性，就是應比較真實地反映樣品的實際粒度分布。真實性目前還沒有嚴格的標准，是一個定性的概念。但有些現象可以做為測試結果真實性好壞的依據。比如儀器對標准樣的測量結果應在標稱值允許的誤差范圍內；經粉碎後的樣品應比粉粉碎前更細；經分級後的樣品的大顆粒含量應減少；結果與行業標准或公認的方法一致等。
二、粒度測試的基本方法
粒度測試的方法很多，具統計有上百種。目前常用的有沉降法、激光法、篩分法、圖像法和電阻法五種，另外還有幾種在特定行業和領域中常用的測試方法。
1、沉降法：
沉降法是根據不同粒徑的顆粒在液體中的沉降速度不同測量粒度分布的一種方法。它的基本過程是把樣品放到某種液體中製成一定濃度的懸浮液，懸浮液中的顆粒在重力或離心力作用下將發生沉降。不同粒徑顆粒的沉降速度是不同的，大顆粒的沉降速度較快，小顆粒的沉降速度較慢。那麼顆粒的沉降速度與粒徑有怎樣的數量關系，通過什麼方式反映顆粒的沉降速度呢？
① Stokes定律：在重力場中，懸浮在液體中的顆粒受重力、浮力和粘滯阻力的作用將發生運動，其運動方程為：
這就是Stokes定律。
從Stokes 定律中我們看到，沉降速度與顆粒直徑的平方成正比。比如兩個粒徑比為1:10的顆粒，其沉降速度之比為1:100，就是說細顆粒的沉降速度要慢很多。為了加快細顆粒的沉降速度，縮短測量時間，現代沉降儀大都引入離心沉降方式。在離心沉降狀態下，顆粒的沉降事度與粒度的關系如下：
這就是Stokes定律在離心狀態下的表達式。由於離心轉速都在數百轉以上，離心加速度ω2r遠遠大於重力加速度g，Vc>>V，所以在粒徑相同的條件下，離心沉降的測試時間將大大縮短。
② 比爾定律：
如前所述，沉降法是根據顆粒的沉降速度來測試粒度分布的。但直接測量顆粒的沉降速度是很困難的。所以在實際應用過程中是通過測量不同時刻透過懸浮液光強的變化率來間接地反映顆粒的沉降速度的。那麼光強的變化率與粒徑之間的關系又是怎樣的呢？比爾是律告訴我們：
設在T1、T2、T3、……Ti時刻測得一系列的光強值I1<I2<I3……<Ii，這些光強值對應的顆粒粒徑為D1>D2>D3>……>Di，將這些光強值和粒徑值代入式（5），再通過計算機處理就可以得到粒度分布了。
2、激光法：
激光法是根據激光照射到顆粒後，顆粒能使激光產生衍射或散射的現象來測試粒度分布的。由激光器的發生的激光，經擴束後成為一束直徑為10mm左右的平行光。在沒有顆粒的情況下該平行光通過富氏透鏡後匯聚到後焦平面上。如下圖所示：
當通過適當的方式將一定量的顆粒均勻地放置到平行光束中時，平行光將發生散現象。一部分光將與光軸成一定角度向外傳播。如下圖：
那麼，散射現象與粒徑之間有什麼關系呢？理論和實驗都證明：大顆粒引發的散射光的角度小，顆粒越小，散光與軸之間的角度就越大。這些不同角度的散射光通過富姓氏透鏡後在焦平面上將形成一系列有不同半徑的光環，由這些光環組成的明暗交替的光斑稱為Airy斑。Airy斑中包含著豐富粒度信息，簡單地理解就是半徑大的光環對應著較小的粒徑；半徑小的光環對應著較大的粒徑；不同半徑的光環光的強弱，包含該粒徑顆粒的數量信息。這樣我們在焦平面上放置一系列的光電接收器，將由不同粒徑顆粒散射的光信號轉換成電信號，並傳輸到計算機中，通過米氏散理論對這些信號進行數學處理，就可以得到粒度分布了。
3、篩分法：
篩分法是一種最傳統的粒度測試方法。它是使顆粒通過不同尺寸的篩孔來測試粒度的。篩分法分干篩和濕篩兩種形式，可以用單個篩子來控制單一粒徑顆粒的通過率，也可以用多個篩子疊加起來同時測量多個粒徑顆粒的通過率，並計算出百分數。篩分法有手工篩、振動篩、負壓篩、全自動篩等多種方式。顆粒能否通過篩幾與顆粒的取向和篩分時間等素因素有關，不同的行業有各自的篩分方法標准。
4、電阻法：
電阻法又叫庫爾特法，是由美國一個叫庫爾特的人發明的一種粒度測試方法。這種方法是根據顆粒在通過一個小微孔的瞬間，占據了小微孔中的部分空間而排開了小微孔中的導電液體，使小微孔兩端的電阻發生變化的原理測試粒度分布的。小孔兩端的電阻的大小與顆粒的體積成正比。當不同大小的粒徑顆粒連續通過小微孔時，小微孔的兩端將連續產生不同大小的電阻信號，通過計算機對這些電阻信號進行處理就可以得到粒度分布了。如圖所示：
用庫爾特法進行粒度測試所用的介質通常是導電性能較好的生理鹽水。
5、顯微圖像法：
顯微圖像法包括顯微鏡、CCD攝像頭（或數碼像機）、圖形採集卡、計算機等部分組成。它的基本工作原理是將顯微鏡放大後的顆粒圖像通過CCD攝像頭和圖形採集卡傳輸到計算機中，由計算機對這些圖像進行邊緣識別等處理，計算出每個顆粒的投影面積，根據等效投影面積原理得出每個顆粒的粒徑，再統計出所設定的粒徑區間的顆粒的數量，就可以得到粒度分布了。
由於這種方法單次所測到的顆粒個數較少，對同一個樣品可以通過更換視場的方法進行多次測量來提高測試結果的真實性。除了進行粒度測試之外，顯微圖像法還常用來觀察和測試顆粒的形貌。
6、其它顆粒度測試方法：
除了上述幾種粒度測試方法以外，目前在生產和研究領域還常用刮板法、沉降瓶法、透氣法、超聲波法和動態光散射法等。
(1) 刮板法：把樣品刮到一個平板的表面上，觀察粗糙度，以此來評價樣品的粒度是否合格。此法是塗料行業採用的一種方法。是一個定性的粒度測試方法。
(2) 沉降瓶法：它的原理與前後講的沉降法原理大致相同。測試過程是首先將一定量的樣品與液體在500ml或1000l的量筒里配製成懸浮液，充分攪拌均勻後取出一定量（如20ml）作為樣品的總重量，然後根據Stokes定律計算好每種顆粒沉降時間，在固定的時刻分別放出相同量的懸浮液，來代表該時刻對應的粒徑。將每個時刻得到的懸浮液烘乾、稱重後就可以計算出粒度分布了。此法目前在磨料和河流泥沙等行業還有應用。
(3) 透氣法：透氣法也叫弗氏法。先將樣品裝到一個金屬管里並壓實，將這個金屬管安裝到一個氣路里形成一個閉環氣路。當氣路中的氣體流動時，氣體將從顆粒的縫隙中穿過。如果樣品較粗，顆粒之間的縫隙就大，氣體流邊所受的阻礙就小；樣品較細，顆粒之間的縫隙就小，氣體流動所受的阻礙就大。透氣法就是根據這樣一個原理來測試粒度的。這種方法只能得到一個平均粒度值，不能測量粒度分布。這種方法主要用在磁性材料行業。
(4) 超聲波法：通過不同粒徑顆粒對超聲波產生不同的影響的原理來測量粒度分布的一種方法。它可以直接測試固液比達到70%的高濃度漿料。這種方法是一種新的技術，目前國內外都有人進行研究，據說國外已經有了儀器，國內目前還沒有。
(5) 動態光散射法：前面所講的激光散射法可以理解為靜態光散射法。當顆粒小到一定的程度時，顆粒在液體中受布朗運動的影響，呈一種隨機的運動狀態，其運動距離與運動速度與顆粒的大小有關。通過相關技術來識別這些顆粒的運動狀態，就可以得到粒度分布了。動態光散射法，主要用來測量納米材料的粒度分布。國外已有現成的儀器，國內目前還沒有。
三、粒度測試技術的現狀和發展趨勢
我國粒度測試技術研究工作起步於70年代。在80年代初成立了中國顆粒學會，由中國科學院院士郭慕孫教授擔任理事長，下設顆粒制備、顆粒測試、氣溶膠、納米材料等專業委員會等。顆粒學會的成立不僅對顆粒測試技術的研究起到了促進作用，還推動了產業化的進程，之後陸續有國產的粒度儀投放市場。經過近20年的發展，目前粒度儀器的生產廠家有十餘家，2002年產銷量預計達 500台套以上，國產粒度儀的市場佔有率在80%以上。不僅結束了80年代以前粒度儀器幾乎全部依賴進口的歷史，還有一定量的出口。國產粒度儀的主要性能指標達到了國外90年代初中期水平。
國內主要粒度儀生產廠家及代表儀器有：
序號 廠家名稱 代表儀器
1 丹東市百特儀器有限公司 BT-9300激光粒度儀BT-1500離心沉降粒度儀BT-2000掃描沉降式粒度儀BT-3000圓盤超細粒度儀
2 濟南微納儀器公司 JL9300激光粒度儀Winner2000激光粒度儀Winner99圖像儀
3 南京化工大學 攜帶型沉降粒度儀
4 珠海歐美克儀器有限公司 LS800激光粒度儀LS-POPⅢ激光粒度儀電阻法粒度儀圖像法粒度儀
5 四川精新儀器有限公司 JL-1155激光粒度儀JL-1166激光粒度儀LX-2000圖像粒度儀
6 南京地理與湖泊研究所 全自動振篩機
7 天津大學 激光滴譜儀（測液體霧滴）
8 上海理工大學 激光粒度儀
國外部分粒度儀器生產廠家及儀器：
序號 廠家名稱 儀器型號
1 英國馬爾文公司 Mastersizer2000等系列激光儀（測試范圍0.02-2000um）動態光散射粒度儀(測試范圍3-3000ns)
2 美國貝克曼庫爾特公司 LS100等系列激光粒度儀（測試范圍0.04-2000um）動態光散射粒度儀(測試范圍3-3000ns)庫爾特計數器等
3 美國麥克公司 X光沉降粒度儀（如SediGraph5100型等）
4 美國布魯克海文公司 圓盤沉降粒度儀等（測試下限達0.01um）
5 德國飛馳公司 激光粒度儀等（干法、濕法）
6 日本島津公司 激光粒度儀、離心沉降儀等
7 日本掘場公司 激光粒度儀、離心沉降儀等
8 日本清新公司 激光儀、離心沉降儀等
9 法國激光公司 激光粒度儀等
與國外先進粒度儀相比，國產儀器還存在測試范圍偏小，製造工藝水平較低，自動化智能化水平不高，納米粒度儀和在線等專用粒度儀還是空白等不足。
當前，我國粉體工業正處在蓬勃發展的時期，對粒度測試儀器的需求急劇增長。而且中國已經加入了WTO，國外的市場也正在逐步打開。我國改革開放20年來，顆粒測試技術從無到有，已經取得了長足的進步，證明我們具備更大的發展基礎和潛力。只要在技術方面不斷有所突破，有所創新，加上我們有相對低廉的價格，我們完全有條件成為粒度儀器的製造大國和強國。不僅可以滿足國內的需要，還可以大量出口。那麼，我們應該從那些方面進行改進呢？我認為要做好以下幾個方面的工作：
1.盡快培養一大批粒度測試方面的專業人才。
2.加強基礎研究，包括基礎理論研究和應用方面研究。
3.密切關注國外的技術發展動向，積極利用國外的的最新研究成果。
4.建立各種粒度儀的國家標准和配套的標准樣品。
5.充分利用其他領域的新技術、新工藝提高粒度測試儀器的整體水平。
⑵ 馬爾文公司的Mastersizer 3000 超高速智能粒度分析儀國內買的到么
Mastersizer 3000 可是今年才出不久的最新型粒度儀啊，國內沒有賣的，我就在前兩天的紅方塊科博會上看到了，還是非賣品，樓主你就先等等吧，再有就是多看看中國科學儀器采購網，如果國內能買到的話基本就會在那上出現。
⑶ 急，請問誰知道馬爾文公司生產的激光粒度分析儀mastersizer2000型目前的市場價格大概是多少萬元人民幣/台
80萬----100萬
⑷ 國內流變儀的知名企業
國內流產儀可以找廣州來美的CP5000,性能接近進口的了，可以替代進口的，尤其是他們溫控系統和升降支架非常好用
⑸ 電聲法與電泳法測Zeta電位的相同和不同之處
基於電聲法原理研製了一種能同時用於膠體聲阻抗和Zeta電位測量的電聲探頭,建立了一套測量膠體Zeta電位的實驗裝置,多次實驗證明設備穩定性良好.通過多次回波測量聲阻抗計算Zeta電位,測得納米黃土及TiO2膠體的Zeta電位分別為-52.69和-16.09mV,分析了5%～30%(ψ)SiO2膠體的Zeta電位變化趨勢,表明該方法可用於高濃度膠體測量,與馬爾文公司光脈動Zeta電位測量儀測量結果偏差較小.本方法有望實現在線測量Zeta電位.
⑹ 南海北部DSH-1C柱狀樣晚更新世以來沉積物磁性特徵及其環境意義
羅禕1，蘇新，陳芳2，黃永樣2
羅禕（1982－），女，博士研究生，主要從事海洋地質方面研究，E-mail:[email protected]。
1.中國地質大學海洋學院，北京100083
2.廣州海洋地質調查局，廣州510760
摘要：對取自南海北部陸坡「海洋四號沉積體」DSH-1C柱狀樣進行了沉積學和磁學分析，結合相關資料探討了該柱狀樣沉積物磁性特徵其縱向變化，及其與該區沉積環境變化的關系。結果表明：DSH-1C柱狀樣自上而下共劃分3個岩性單元，表層沉積物為全新世MIS1期以黏土質粉砂為主的深海－半深海沉積；中部含數層重力流沉積夾層，為晚更新世MIS2期沉積；底部為晚更新世MIS3期黏土質粉砂。該柱狀樣x值平均值為1.72×10-7m3/kg。所有樣品的IRM 均已達到SIRM的80％以上，S300的最小值為0.605。該柱狀樣沉積物中的磁性礦物極少，以低矯頑力礦物為主；該柱狀樣磁性特徵在陸源物質輸入較多的間冰期（MIS1和MIS3期），磁性參數值較高；反之，在MIS2磁性參數值較低，可能與冰期該區陸源物質減少有關。此外，該岩心柱中富含有孔蟲殼體或雙殼碎屑的重力流層沉積物的磁性參數值低，與這些逆磁性碳酸鹽組分的增加有關。
關鍵詞：磁性特徵；粒度分析；晚更新世；東沙；南海
The Magnetic Properties of Late Pleistocene Sediments in Core DSH-1 C from Northern South China Sea and Their Environment Significance
Luo Yi1,Su Xin1,Chen Fang2,H uan Yongyang2
1.School of Ocean Sciences,China University of Geosciences,Beijing 100083,China
2.Guangzhou Marine Geological Survey,Guangzhou 510760,China
Abstract:A study of magnetic properties of sediments at the piston core DSH-1C from deep sea area of Dongsha,the South China Sea was carried out.The 626cm-core were subdivided into three lithologic units:Holocene clayey silt (Unit I,MISl) at the top interval of the core; late Pleistocene turbidity sequences characterized by 3 to 4 major sand layers in the middle interval(Unit Ⅱ,MIS2) ; and then the lowest sequences composed by clayey silt interbedded with thin silty sand or silt layers (Unit Ⅲ,MIS 3)..The average value of the Xfor the sediments is 1.72×10-7m3/kg,and all samples show high values of IRM,over 80‰f sediment SIRM,while the minimum of S300for all samples is 0.605.According to magnetic properties obtained,it was inferred that sediments from the core contained very rare magnetic minerals.Lowest values of magnetic properties (X,NRM and SIRM) were observed in the intervals of Unit Ⅱ,where turbidity layers containing abundant calcareous foraminifera shells occurred,indicating the dilution of carbonate in these sediment layers.On the other hand,higher values those parameters were seen in the interglacial period (MIS l and MIS3) ,probably e to more terrigenous debris input ring warm periods in this area.
Key word:magnetic properties ; grain size;late Pleistocene; Dongsha area; South China Sea
0 引言
環境磁學自20世紀80年代確立至今逐漸形成了一門以磁性測量為核心手段，磁性礦物為載體，利用磁學的方法去研究環境作用、環境過程和環境問題的新興交叉學科[1-3]。海洋沉積物的環境磁學研究亦已成為近年來研究的熱點。在這一領域國內外學者通過對深海岩心沉積物或淺表沉積物磁學特徵的研究，結合年代學、沉積學和地球化學等資料，研究沉積物的來源及沉積環境的變化，去重建古氣候和古環境[1-6]。
當前，在對海洋沉積物的磁學特徵的研究中，沉積物磁化率的變化可以反映物源和環境的改變已經得到普遍的認同及應用。其他磁性參數（如：天然剩磁、等溫剩磁、非磁滯剩磁等）也逐漸被引入到海洋沉積物的礦物學、古地磁學、次生變化及成岩過程等的研究中[4-12]。不僅如此，近年來國外學者在對海洋天然氣水合物的研究中，探討了水合物賦存區沉積物的磁性參數（主要以磁化率為代表）及其與自生礦物（主要以黃鐵礦為代表）的關系[13-15]。
本文為首次在南海水合物賦存區進行柱狀岩心沉積物的磁性研究。將利用環境磁學和沉積學方法，通過對來自南海北部水合物賦存區獲得的DSH-1C重力柱狀樣沉積物的磁性特徵及其沉積環境的對比研究，來探討該研究區表層沉積物的磁性參數變化的因素及其與沉積環境變化的關系，希望通過以上研究獲得該研究區表層沉積物的磁性特徵及其環境意義。
1 樣品與方法
1.1 樣品來源
DSH-1C保壓重力活塞柱狀樣全柱長626 cm，由2006年「海洋四號」科考船取自南海北部陸坡，東沙海域「海洋四號沉積體」氣體水合物調查區，水深3 000 m。該區冷泉活動的證據首先由「海洋四號」科考船發現，2004年中德合作SO177航次「太陽號」科考船對「南海北部陸坡甲烷和天然氣氣體水合物分布、形成及其對環境的影響研究」的調查獲得更多證據，並命名為「海洋四號」沉積體[16-17]。
該區位於南海北部陸坡東部，台灣海峽北岸，構造上屬於被動大陸邊緣，毗鄰台灣島西南的外濱增生楔。水深在1 500～3 000 m之間，平均水深大於2 500 m[16]（圖1）。
研究區海底具有強似海底反射層（BSR）的地震反射特徵。在海底電視對海底的調查中，發現該區有深水冷泉雙殼類、菌席。對SO177航次GC10站位[16]（圖1）的岩心描述中提到該區沉積物中有因甲烷氣體脹氣形成的裂隙結構。其孔隙水地球化學分析結果也在一些深度表現出孔隙水氯離子異常等地球化學特徵，並由甲烷通量推測該站位深部存在甲烷源。
圖1 南海北部陸坡「海洋四號沉積體」水深圖及DSH-1C、SO177-GC10站位示意圖
1.2 研究方法
對DSH-1C柱狀樣描述其岩性特徵、照相後，按10 cm間隔取樣，取樣厚度為2 cm，得到共計63份沉積物樣品，對其進行了磁學、粒度和碳酸鹽含量測試。
1.2.1 岩石磁學方法
對DSH-1C柱狀樣的磁學參數進行了磁化率（X）、天然剩磁（NRM）、非磁滯剩磁（ARM）、等溫剩磁（IRM）及飽和等溫剩磁（SIRM）的測試。
所鄰近的SO177-GC10柱狀樣已有對有孔蟲AMS14C年齡的測試結果[16]，其底部年齡為50～60 ka，屬於布容正極性期，因此未對DSH-1C柱狀樣的磁傾角方向進行考慮。環境磁學樣品直接用無磁性立方盒封裝，並對所有樣品進行低溫烘乾（小於40℃）。
（1）磁化率測量在中國地質大學（北京）地學實驗中心進行，利用KLY-4S卡帕橋磁化率儀測得全部樣品的質量磁化率。
（2）樣品剩磁及退磁參數測量均在中國科學院地質與地球物理研究所古地磁實驗室進行。2G-755R岩石超導磁力儀上完成，對所有樣品進行天然剩磁測量，然後進行退磁。儀器測量范圍2.0×10-12～2.0×10-4Am2；靈敏度1.0×10-12 Am2。除490cm處樣品測量值為2.37×10-4Am2超出量程僅作參考，320cm處由於電腦故障測量值未被保存外，其餘61份樣品測量值最小值為1.36×10-6Am2，最大值為1.18×10-4Am2，為可信值。一般的海洋沉積物樣品經過15～25 m T的交變退磁，即可獲得特徵剩磁，故選擇0、5、10、15、20、25、30、40、50、60、70m T的退磁步驟。240 cm和320 cm處由於電腦故障測量值未被保存外，獲得61份樣品的特徵剩磁。
（3）應用2G-760超導磁力儀，在外加90 m T交變場疊置0.1 m T的直流場下測定樣品的非磁滯剩磁。儀器測量范圍1.0×10-7～1.0×10-2Am2；靈敏度2.0×10-12Am2。全部樣品測量值最小值為3.96×10-5Am2，最大值為2.68×10-3Am2，為可信值。
（4）為保證對樣品飽和等溫剩磁的測量值在2G-760超導磁力儀量程范圍內，對測量樣品質量進行縮減。用Model660 Pulse Magnetizer在1.7 T磁場下進行磁化，後在2G-760超導磁力儀上測量飽和等溫剩磁。全部樣品測量值最小值為1.38× 10-4Am2，最大值為9.08×10-3Am2，為可信值。將樣品置於100、300 m T的反向磁場中磁化得到全部樣品的等溫剩磁（IRM-100、IRM-300）。
定義S300＝(－IRM-300)/SIRM，計算得到S300。
1.2.2 粒度分析
粒度測試在中國地質大學（北京）海洋學院利用英國馬爾文公司Mastersize2000型激光粒度儀進行測試。本文樣品沒有進行有機質和鈣質組分的去除，希望得到沉積物全部碎屑的粒度特徵，所以進行了全粒級的粒度分析。方法為：取2 g左右待測樣品放入20 m L的燒杯中加入適量蒸餾水浸泡，使其在自然狀態下分散。測試前加入0.5 mol/L的六偏磷酸鈉溶液進行化學分散，測試中未進行超聲處理。
1.2.3 碳酸鹽含量測試
碳酸鹽含量測試也在中國地質大學（北京）海洋學院利用容量法測試。因部分樣品含有較多鈣質生物殼體，為保證樣品測定的准確性，每份樣品至少取3份進行平行測定。
2 結果與討論
2.1 岩性及粒度特徵
DSH-1C柱狀樣沉積物的主要岩性為灰綠色黏土質粉砂，中間夾有數層富含有孔蟲及生物碎屑的粗粒粉砂質夾層，部分層位夾有灰黃色或灰黑色細層，黏性較大，下部有皸裂現象和氣脹孔結構。根據岩性和粒度變化可將該岩心自上而下分為3個岩性單元（Ⅰ-Ⅲ） （ 圖2）。
圖2 DSH-1C柱狀樣沉積物粒度分析結果
岩性單元I(0～約152 cm）為含有孔蟲粉砂，砂粒組分中含有較多的有孔蟲，因此與碳酸鹽含量變化對應。岩性單元Ⅱ（約152～470 cm）以富含大量生物碎屑（雙殼、腹足等殼體）及有孔蟲砂黏土質粉砂為主要特徵。砂層及黏土質粉砂層交替。岩性單元Ⅲ（約470～620 cm）為含深灰黑色粉砂質夾層的黏土質粉砂。沉積物中鈣質組分相對較低，也較穩定。
2.2 年代確定
表1 SO177-GC10浮游有孔蟲AMS14C年齡數據[16-17]
圖3 DSH-1C與SO177-GC10柱狀樣岩性、粒度分析、對比曲線圖（左圖據文獻[17])
採用SO177航次在「海洋四號」沉積體獲得的GC10表層柱狀沉積物樣浮游有孔蟲AMS14C年齡數據（表1)[16-17]。據Zhang等[17]研究，GC10柱狀樣的3個岩性單元（圖3左圖），上部為全新統沉積，中部和下部為更新統頂部沉積。兩者分界以富含有孔蟲和生物碎屑層末次出現為標志。通過與GC10進行對比可以得出：DSH-1C柱狀樣沉積物在約152 cm深度下部富含有孔蟲和生物碎屑砂的首次出現為標志。152 cm之上為全新統沉積，之下為更新統頂部沉積（圖3）。其中岩性單元Ⅱ為末次冰期MIS2時期的沉積，而岩性單元Ⅲ為MIS3時期的沉積。
2.3 磁學結果
圖4為DSH-1C柱狀樣磁學參數測試結果隨深度變化的曲線圖，其中X、NRM、ARM和SIRM記錄天然物質的磁性變化與沉積物中磁性礦物的含量、種類、粒度等相關。一般來說，通過計算得到S300的大小與沉積物中中低矯頑力磁性礦物和高矯頑力磁性礦物的相對含量呈正比例關系[18]。本文主要探討DSH-1C柱狀樣沉積物中磁性礦物的含量變化。
根據測試結果，結合其岩性特徵，可將DSH-1C柱狀樣的磁學參數特徵分為Ⅰ(0～152 cm）、Ⅱ（152～470 cm）、Ⅲ（470～626 cm)3段。
圖4 DSH-1C柱狀樣磁學參數（X、NRM、ARM、SIRM和S300）隨深度變化圖
Ⅰ段（0～152 cm）：該深度段X的變化范圍為（2.37～4.84）×10-7m3/kg，波動幅度較大且隨深度的增加而降低。NRM、ARM和SIRM數值曲線特徵與X變化趨勢相一致。此深度段樣品的S300在0.925～1.00變化。
Ⅱ段（152～470cm）：該深度段X、NRM、ARM和SIRM平均值明顯降低，整體數值趨於平穩。X平均值為1.10×10-7m3/kg。ARM平均值在1.17×10-7Am2/kg，比上一段減少87.6％。SIRM平均值為6.54×10-6Am2/kg，比上一段平均值減少57.5％。此段S300波動幅度大，全柱最小值0.605出現在330cm。
Ⅲ段（470～626cm）:X、NRM、ARM 和SIRM 數值相對上一段升高，有明顯波動。全柱最大值出現在490 cm處，其X、NRM、ARM 及SIRM 均顯示為最大值。S300與上兩段明顯不同，變化幅度很小，呈穩定趨勢。
由於天然物質的磁化率主要取決於其中磁性礦物的含量，如果亞鐵磁性礦物含量很少，磁化率則非常弱。主要是順磁性礦物乃至逆磁性礦物對磁化率做出的實際貢獻[1-2]。綜合3個深度段， DSH-1C柱狀樣X值最大值僅為6.02×10-7m3/kg，平均值為1.72×10-7m3/kg。可見該柱狀樣沉積物中磁性礦物含量極少。
天然樣品S300，低矯頑力磁性礦物（如磁鐵礦）其值接近於1，高矯頑力磁性礦物（如赤鐵礦）其值則低於0.5[9,18]。DSH-1C柱狀樣S300的最小值為0.605，並且所有樣品在300 T外加磁場下獲得的IRM均已達到SIRM的80％以上。由此該柱狀樣沉積物中以低矯頑力的軟磁性礦物為主。
此外，該柱狀樣沉積物X、NRM、ARM 和SIRM隨深度具有相同的變化趨勢，以上這些特徵表明磁性礦物的含量是該研究區沉積物磁性特徵的主要影響因素。
2.4 磁性特徵及其環境意義
本文選取磁性參數X和S300，結合已得到的沉積特徵和古海洋學結果進行對比分析（圖5）。
圖5 DSH-1C柱狀樣x、S300、黏土體積分數和碳酸鹽體積分數隨深度變化圖
2.4.1 磁性參數的變化
磁化率為代表的海洋沉積物的磁性參數受多種因素的影響。已經得知本文研究區沉積物磁性特徵主要受到磁性礦物含量的影響。總體趨勢來看，岩性單元Ⅰ和Ⅲ區間內沉積物的磁性礦物含量要高於岩性單元Ⅱ內沉積物。並且，在沉積物黏土粒級（體積）百分含量較高的層段沉積物磁化率數值相對較高。這一變化趨勢與南海南部NS93-5孔[19]、東帝汶海MD98-2172岩心[12]和東海內陸架EC2005孔的部分層段[20]沉積物磁化率和粒度的相關關系的研究結果相似。在對台灣海峽西部外海表層沉積物[21]和墨西哥灣陸坡表層沉積物[15]的磁化率的研究中，也發現沉積物粒度越細，其磁化率數值越高。
在同一岩性單元內沉積物的磁性主要受到碳酸鹽含量和碎屑礦物含量2個因素的影響。以岩性單元Ⅱ內沉積物為例：首先，在碳酸鹽含量高的層段區間，X值相對較低（圖5中陰影部分），這是由於碳酸鹽是逆磁性礦物，對磁化率等磁性參數的貢獻極小，並且碳酸鹽含量的大幅增加稀釋了沉積物中黏土粒級含量，使得相應層段的沉積物磁性相對較低。其次，在黏土粒級含量相對較低的層段，X值卻相對較高（圖5中虛線框部分）。具有這一特徵的深度區間，通過對沉積物岩性觀察、沉積物圖片觀察和粒度分析結果得出這些深度區間內粉砂含量高，含有相對大量碎屑礦物。可認為該深度區間碎屑礦物含量對沉積物磁性參數有重要的貢獻。
該柱狀樣S300比值在碳酸鹽含量較高的重力流沉積層段比值較小，在碎屑礦物含量較高的層段比值較大。這一特徵仍然顯示了磁性參數與碎屑礦物含量的關系。
2.4.2 磁性參數變化與沉積環境
通過與SO177航次GC10站位沉積學和古海洋學結果[16-17]相對比，可以得到DSH-1C柱狀樣3個岩性單元從下到上分別為MIS3期到MIS1期的沉積記錄。在該沉積期間內，據前人研究[17,22-23],MIS1期（冰後期）為全新世高海面暖時期，MIS2期為末次冰期，MIS3期為末次間冰期。從圖5可見，氣候最暖時磁性參數值最高，末次冰期磁性參數最低，而末次間冰期較高。
在海洋沉積物中磁性礦物來源除海底火山和熱液成岩作用帶來的磁性礦物之外，其中主要是通過風、河流、冰川的搬運作用以及海岸的侵蝕作用，將陸源碎屑搬運至海洋沉積物中的磁性礦物；其他也有生物作用、成岩作用形成的自生磁性礦物。目前研究認為，陸坡海洋沉積物中磁性礦物主要來自於陸源，而其磁性參數（如磁化率）與沉積物中陸源物質豐度相關[1-2,4,9,19]。前人在對黃土磁性礦物揭示古氣候變化的研究中[24]提出，溫暖潮濕的氣候促進黃土的化學風化形成磁性較強的古土壤，而寒冷時期的黃土磁性較弱。
由此可推知，物源區碎屑礦物自身的風化過程因氣候冷暖改變而產生的磁性差異，輸入海洋中也可能導致溫暖時期的海洋沉積物磁性較強，反之在寒冷時期較弱。
因此，研究區內，氣候溫暖間冰期河流的淡水輸入量較大，帶來較多的陸源物質[23]，表現為磁性參數的相對高值。這一特徵在碎屑礦物含量較高的層段（如490 cm深度區間）有明顯的表現：沉積物中除含有較多碎屑礦物之外還含有少量木屑，具有陸源碎屑的特徵相應其磁性也表現為高值。在寒冷的MIS2期間，淡水輸入減少，同時海平面的降低，也增加了離開陸地的距離，整體陸源輸入的不足導致沉積物中磁性礦物含量小，該岩心中此期的磁性參數值最低。此外，該地史時期內海平面為最低，有數層來自陸架的重力流沉積層[16-17,23,25-28]，這些重力流層中含有大量的有孔蟲和生物碎屑[26-27]。它們的存在使得這些層中沉積物中碳酸鹽含量增加，同時也是導致這些重力流層中磁性最低的原因。
3 結論
通過對南海北部陸坡DSH-1C柱狀樣沉積物的粒度分析結果、磁學分析結果、碳酸鹽含量的分析，通過與相鄰站位SO177-GC10站位沉積物岩心的對比，得到以下認識：
1)DSH-1C柱狀樣為晚更新世到全新世的深海—半深海沉積，主要岩性為黏土質粉砂，中間夾有數層重力流沉積物。
2)DSH-1C柱狀樣沉積物的磁性特徵隨深度變化的特徵，顯示其主要受沉積物中磁性礦物含量影響；沉積物中磁性礦物含量十分稀少，以低矯頑力軟磁性礦物為主；沉積物磁性垂直變化與黏土粒級含量變化相似，並且受到碳酸鹽稀釋作用和碎屑礦物含量的影響。
3)DSH-1C柱狀樣在氣候溫暖的MISl冰後期（0～約152 cm），海平面最高，陸源輸入量最大，沉積物磁性參數值最高；MIS2末次冰期（約152～470 cm深度區間），海平面最低，陸源輸入不足，磁性參數最低；MIS3末次間冰期（約470～626 cm深度區間），氣候相對較暖，海平面較高，磁性參數較高。
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注冊資本：100萬人民幣
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