新疆伊犁地区近地表黄土的磁化率研究

曾蒙秀，宋友桂

（1.中国科学院地球环境研究所 黄土与第四纪地质国家重点实验室，西安 710075 2.南京大学 地理与海洋科学学院，南京 210093）

新疆伊犁地区近地表黄土的磁化率研究

曾蒙秀1,2，宋友桂1

（1.中国科学院地球环境研究所 黄土与第四纪地质国家重点实验室，西安 710075 2.南京大学 地理与海洋科学学院，南京 210093）

伊犁盆地位于亚洲中纬度内陆，其特殊的构造和地理位置，使得该区具有特殊的气候环境。分布在盆地内的黄土记录了该区气候环境的变化过程，但是由于受到区域气候、海拔及近地物源的影响，使得磁化率在该区的表现和环境意义与黄土高原黄土中的会有差异。为了较准确的应用磁化率指标表征气候环境意义，就必须理解磁化率变化所受到的制约因素。本文通过伊犁盆地近地表采取的38个黄土样品（相当于黄土高原马兰黄土顶层），应用粒度，磁化率，元素分析的方法，结合地形和气候因素，初步探讨了近地表黄土的磁性特征、地域分异和受控因素，指出了磁化率在伊犁古环境研究中需考虑的问题。结果表明，近地表黄土样品的磁化率与＜2 μm的粘粒含量、Fe2O3含量成负相关，与＞63 μm的粗粒级含量呈正相关关系；样品的频率磁化率与＜2 μm含量、Fe2O3含量呈正相关；成壤作用形成的超顺磁颗粒对磁化率的贡献有限，粗颗粒组分对磁化率贡献较大。近地表黄土磁化率与降水、海拔高度、局地物源等多种因子有关，在黄土古气候解译中需要综合考虑这些因子对磁化率变化的可能影响。

黄土；磁化率；影响因素；伊犁盆地

地处欧亚大陆腹地的伊犁盆地是研究高纬和低纬气候相互作用和欧亚西风环流的关键地带之一。近些年来不同学者对伊犁盆地地面表层土壤开展了孢粉学（冯晓华等，2012；Zhao and Li，2013）、土壤养分（李有民等，2010；陈洪等，2012；刘芳 和张红旗，2012）和黄土磁化率（史正涛等，2007；Song et al，2008，2012；魏海涛等，2009；Guo et al，2011；宋友桂等，2010；宋友桂和史正涛，2010；张俊辉等，2013；李传想等，2013）的研究，取得了一些重要进展，但相对于黄土高原地区，伊犁盆地黄土样品磁化率研究仍相对薄弱，将磁化率指标与其他指标结合起来的研究仍显不足。已有研究表明（Song et al，2008；魏海涛等，2009；Guo et al，2011），环境因子的区域差异对黄土磁化率产生不同程度的影响，伊犁盆地的区域地形条件、母质、沉积条件和气候环境等因素对伊犁黄土的磁化率具有重要影响（宋友桂和史正涛，2010；Guo et al，2011；张俊辉等，2013）。伊犁盆地三面环山，地形起伏大，气候的垂直地带性分异和土壤类型变化明显。在这种相对复杂的自然环境下，磁化率变化及其环境意义、磁化率与其他指标的相互验证等基础性研究工作尤为重要。另外，从物源上来说，中亚的戈壁沙漠为主要物源，而新疆表土样品与伊犁黄土的岩石磁学和矿物学研究表明，伊犁河谷的沉积物也可能是黄土的物源之一（叶玮，2000，2001；Song et al，2010；曾蒙秀和宋友桂，2013a）。因此，这种物源的复杂性也加剧了伊犁黄土磁化率变化的复杂性。相关研究也表明，在黄土高原地区应用广泛的包括磁化率在内的各项指标在新疆黄土中的应用受限（Song et al，2010；张文翔等，2011；李传想和宋友桂，2011a；曾蒙秀和宋友桂，2013a，2013b），因此有必要对磁化率指标进行深入研究以探明其影响因素。近地表黄土（晚更新世沉积的马兰黄土）是伊犁盆地广泛分布的黄土，对其磁化率古环境意义的研究，有利于提取伊犁黄土蕴含的古气候环境信息。本文以在伊犁地区采集的38个近地表黄土为研究载体，进行磁化率、粒度、元素地球化学测定，基于海拔高程和现代气象资料，通过与其他区域黄土进行对比分析，初步探讨了伊犁地区近地表黄土磁化率空间变化特征及其受控因子，对磁化率在伊犁黄土的古气候研究中的适用性进行了初步探讨。

1 研究区概况

伊犁盆地位于亚洲中纬度内陆，其在构造上位于新疆天山纬向构造带的西段，北部的北西—南东向的北天山和南部的北东—南西向的南天山山脉使伊犁地区形成了一个向西敞开的喇叭形地貌轮廓（图1）。其特殊的地形地貌有利于北大西洋、里海、巴尔喀什湖的温湿气流顺利进入本区，在迎风坡形成较丰富的降水，使本区成为多雨区。因此，不同于常见的干旱温带大陆性气候，伊犁地区属于较为湿润的大陆性北温带气候，年平均气温2.9～9.4℃，年平均降水量206 ～512 mm，河谷山区降水较多，山区达600 mm以上而平原地区年降水量为200 ～500 mm，降水从东南向西北逐渐减少，春季降水所占比例略高，是新疆最湿润的地区。

根据气候和地形条件差异将伊犁地区分为三个区域：（1）昭苏盆地，主要包括昭苏县和特克斯县，半干旱半湿润气候，年均温较低，为3.2～5.7℃，春秋相连，无夏季，降水量383～512 mm。有一定的成壤作用。（2）伊犁盆地西部的伊犁河洪冲积平原区，包括霍城县、伊宁县和察布察尔县，为西风的迎风口，风大，年均温较高，为7.8 ～ 9.4℃，但其年降水量较低（200 ～ 350 mm），一年四季分明，气候温和，属温和半干旱区。成壤作用很弱。（3）伊犁盆地东部，主要包括新源县、尼勒克县和巩留县，属北温带大陆性半干旱气候区，降水量和年均温相对较高，其中年均温5.7 ～ 9.4℃，年降水量256 ～798.3 mm（气象数据整理于中国气象科学数据共享服务网：http://cdc.cma.gov.cn/）。

图1 研究区地理位置和采样点分布Fig.1 Location map of the study area and the distribution of the near-surface loess samples

2 样品采集与分析方法

课题组于2006年至2013年陆续对伊犁盆地进行了地质考察，共采集了包括现代表土样品、近地表黄土样品、戈壁样品和河流沉积物样品在内的300多个样品。本次分析涉及到研究区内38个近地表黄土样品。所有采样点都尽量选取在平整、远离居民点和耕地、无明显侵蚀等现象的自然发育地块，采集距地面50 ～100 cm的黄土层（避开表土层），相当于黄土高原晚新更世的马兰黄土顶部。取样用塑料袋密封，现场记录采样点经纬度位置和海拔，并进行了土壤、地貌和植被等方面的描述。这38个近地表黄土基本是沿着海拔每上升50 ～100 m就采集一个样品的布点原则进行采集的，其中分布中昭苏盆地的样品有8个，分布中伊犁盆地西部的样品有11个，分布在伊犁盆地东部的样品有19个，与各区域的面积大小大致呈比例相当。

室内将样品在50℃条件下烘干，然后分别进行了粒度、磁化率和地球化学元素的测定。粒度利用英国Malvern公司生产的Mastersizer 2000型激光粒度仪测试，测试范围为0.02～2000 μm，重复测量误差＜2%。磁化率用Bartington MS-2B型磁化率仪分别测高频（χhf）和低频磁化率（χlf），并计算频率磁化率（χfd=χlf−χhf）和频率磁化率的百分比（χfd%=（(χlf−χhf）/χlf)×100）。地球化学元素采用XRF（X射线荧光光谱）压片法测试，测试仪器为荷兰帕纳科公司生产的PW4400型荧光光谱仪。所有测试工作均在中国科学院地球环境研究所黄土与第四纪地质国家重点实验室完成。

3 测定结果

3.1 常量元素

伊犁地区近地表黄土常量元素成分以SiO2、Al2O3和CaO为主。其中SiO2含量变化于45.78% ～ 55.45%，平均含量为50.39%；Al2O3含量变化于10.49% ～14.63%，平均含量为11.63%；CaO含量变化于8.40% ～14.05%，平均含量为10.79%；三者含量之和达72.81%。而Fe2O3、MgO、K2O和Na2O的含量变化和平均含量分别为3.98% ～ 5.35%（4.70%）、2.52% ～ 3.69%（3.05%）、1.89% ～ 2.91%（2.29%）和0.97% ～ 3.45%（2.13%）。

各元素的具体含量还存在着局地差异（表1），其中位于 昭苏盆地近地表黄土中Al2O3、Fe2O3、CaO和K2O的平均含量相对最高，分别为11.98%、4.93%、11.23%和2.35%；位于伊犁盆地东部地区近地表黄土中MgO、CaO、Na2O和K2O的含量相对偏低，平均含量分别为2.86%、10.43%、2.05%和2.26%；而位于盆地西部地区则SiO2、MgO和Na2O最为富集，其平均含量分别占到51.00%、3.28%和2.29%（表1）。

表1 新疆伊犁盆地近地表黄土的常量元素变化特征Table 1 The distribution of major element from the near-surface loess samples

将伊犁地区近地表黄土元素含量与上地壳（UCC）（Rudnick and Gao，2003）的主要常量元素进行了比较。结果表明，无论就整个区域还是分区域而言，CaO和K2O的含量相对UCC的元素含量明显富集，而其余常量元素的含量相对UCC的元素含量则是亏损的。从伊犁盆地常量元素相对于上地壳元素丰度的富集因子EF值来看，绝大部分元素的富集因子介于0.52 ～1.58，富集特征不明显，反映主要为地壳来源；而CaO、Na2O和K2O的富集因子相对较高，其在各样品中EF的平均值均大于1，富集特征更为明显。

3.2 粒度测定结果

从表2中可以看出，伊犁地区近地表黄土的粒级较粗，粒度组成主要集中于粉砂。各个粒级组分的含量在各个区域的分布差异也较大，昭苏盆地中近地表黄土的粉砂含量和粘粒含量最高，但平均粒径最细；伊犁盆地西部砂含量最高而粉砂含量和粘粒含量最低，但平均粒径最粗；伊犁地区东部粘粒含量、粉砂含量和砂含量中等，平均粒径也居中。

表2 新疆伊犁盆地近地表黄土的粒度组成特征Table 2 The distribution of grain-size from the near-surface loess samples

3.3 磁化率测定结果

磁化率值（χlf）反映了样品的磁性矿物总含量，与样品中磁性矿物的含量、组成、粒径与聚合状态等因素有关，存在复杂性和多解性（刘青松和邓成龙，2009）。伊犁近地表黄土的磁化率值变化于35.3×10−8～ 255.4×10−8m3·kg−1，平均值在昭苏盆地和伊犁盆地西部相差不大，而伊犁盆地东部该值明显偏高（见表3）。

频率磁化率值（χfd%）反映其超顺磁性颗粒含量变化（Thompson and Oldf eld，1986），指示了风化、成壤作用的强度。伊犁地表黄土的χfd%非常低，变化范围为0 ～10.20%，其平均值同样在伊犁盆地东部地区明显偏高（见表3）。

频率磁化率的绝对值χfd反映成壤磁性颗粒组分（Liu et al，2005），比χfd%更能客观反映成壤作用的指标。经计算得出伊犁盆地西部、昭苏盆地和伊犁盆地东部地区该值的平均值分别为0.40 × 10−8m3·kg−1、1.20 × 10−8m3·kg−1和2.00 × 10−8m3·kg−1，伊犁东部地区的该值同样明显偏高。

表3 新疆伊犁盆地近地表黄土的磁化率变化特征Table 3 The distribution of magnetic susceptibility from the near-surface loess samples

4 讨论

4.1 磁化率与各项指标的关系

为探讨各具体因子与χlf的关系，分析了χlf与砂含量、χfd%、Fe2O3及粘粒含量，χfd%与Fe2O3、粘粒含量的相关系数（图2）。从图2可以看出，上述因子中只有Fe2O3和χfd%呈较明显的正相关。由于超顺磁性颗粒的粒径较细，主要形成于成壤过程中，而一般认为粘粒含量更多地与成壤环境有关，然而χfd%与粘粒含量的正相关关系没那么明显。因此可以认为由成壤作用生成的超顺磁颗粒较少，可能在该粒径之外分布的原始粉尘本身就包含有较多的超顺磁性颗粒。而χlf和χfd%呈显著的负相关，与Guo et al（2011）对新疆伊犁盆地表土的研究结果类似。粘粒含量与χlf呈显著负相关，χlf与Fe2O3和粘粒含量呈负相关，可能说明粘粒含量中的磁性矿物非常少，Fe2O3构成的赤铁矿、磁赤铁矿等磁性矿物对磁化率的贡献非常有限。与之相反的是，χlf与＞63 μm呈正相关，虽然这种相关性不是非常明显，但指示了＞63 μm这个粒径组分对磁化率有更大的贡献。伊犁地区近地表黄土38个样品中只有7个样品的χfd%值＞3%，根据相关研究（Dearing，1999）及不考虑系统误差，同样可能表明伊犁盆地样品中超顺磁颗粒的含量较低，同样表明其对磁化率的贡献较小。因此，综合分析可以认为粗颗粒组分对磁化率值的影响更大，而细颗粒组分对磁化率的影响较小，超顺磁颗粒有部分来自于源区的携带，其在成壤过程中的生成量较低。

4.2 伊犁盆地近地表黄土磁化率的影响因素分析

黄土的磁化率值包含了由母岩带来的及后期一系列演化过程携带的大量复杂信息，如在搬运和沉积过程中的地形差异、环境变化信息等。针对地理位置特殊、地形地貌复杂的研究区，本文从区域气候、局地物源、海拔效应等方面讨论伊犁地区近地表黄土的磁化率变化特征。

4.2.1 区域气候对伊犁地区近地表黄土磁化率的影响

气候，特别是水热组合模式的差异对成壤强度有重要影响，尤其是湿度在磁性矿物生成转化及磁化率变化过程中至关重要，从而最终影响到黄土的磁学性质。伊犁盆地的蒸发量远远大于降水量，在干旱时期有利于盐类矿物的保存并对对磁化率产生稀释作用，并且这种还原环境下不利于磁性矿物的生成；而相对有限的降水总量对研究区磁性矿物的生成与保存至关重要。伊犁盆地东部近地表黄土的磁化率和频率磁化率都是最高的，χfd和χfd%在伊犁盆地西部地区的含量明显偏低。这似乎说明的是伊犁盆地东部地区成壤磁性颗粒组分比伊犁盆地西部地区的更多。Fe2O3在伊犁盆地西部的含量比在伊犁盆地东部的含量更低也说明了这一点。伊犁盆地东部气温和降水都更高，水热组合模式最佳，因此其成壤磁性颗粒较多。从黄土高原黄土成壤磁性颗粒与降水相关性更大（Guo et al，2011）来说，似乎能解释伊犁盆地磁化率分布的东西差异特征。伊犁盆地西部降水明显偏少但气温相对较高，昭苏盆地地区气温虽低但降水稍多，而最终表现为两个地区的磁化率相当但χfd和χfd%值在昭苏盆地明显更高。同时，伊犁盆地东部地区近地表黄土的磁化率也高于昭苏盆地近地表样品的磁化率。若不将地形差异考虑在内，也反映的是磁化率与降水相关性更大（Guo et al，2011）。

伊犁近地表黄土与中亚黄土的粒度分布（冉敏，2012）相似，但磁化率值比中亚黄土的更高。研究区与中亚黄土分布的纬度相当，只不过伊犁盆地的经度更偏东。由于中亚地区更为干旱，而伊犁盆地的年降水量较大，从而能生成更多的铁磁性物质使磁化率值增大。

图2 近地表黄土磁化率与粒度、元素的关系（χlf、粘粒(＜2 μm)、砂(＞63 μm)、Fe2O3及χfd%之间的相关性）Fig.2 Scatter plot of the parameters of near-surface loess samples from Ili Basin(Correlation between χlf, clay (＜2 μm) content, sand (＞63 μm) content, Fe2O3content and χfd%)

4.2.2 海拔效应对伊犁地区近地表黄土磁化率的影响

伊犁地区地形垂直高差大，微地形 起伏明显，区域内年均温、年降水量及植被类型随着海拔变化而有很大差异，元素、磁化率也相应产生了海拔分异及区域分异。Na作为较容易迁移的元素，在伊犁盆地东部样品中的含量低，而在降水最少的伊犁盆地西部地区含量高。这一方面除与降水量有关外，另一方面可能也受海拔高度的影响。因为海拔较高地区的Na会在淋溶过程中被带入海拔更低地区沉积，从而使得海拔较低地区的Na含量增加。同理，K的含量可能也受到同样的影响。因此，海拔较低地区的难迁移物质的积累将影响到沉积物的磁性特征。研究区近地表黄土的磁化率与海拔高度的关系非常复杂（图3），数值取对数坐标后显示其与海拔呈微弱负相关，并且在某些高度其存在一个梯度。特别明显的是，在600 ～ 1350 m和1350 ～ 2100 m时，磁化率呈现的是前期的磁化率值较高然后降低；而频率磁化率与海拔高度整体上似乎呈正相关关系，即海拔越高频率磁化率值越大。砂粒级含量在各个区域的差别很大（表2），在昭苏盆地含量最少在伊犁盆地西部含量最高，似乎说明的是海拔降低砂含量升高。而昭苏盆地样品的频率磁化率的平均值比伊犁盆地西部地区样品磁化率平均值偏高3倍左右，砂含量也减少近3倍，而砂含量与磁化率呈正相关（图2），侧面反映了海拔对磁化率的影响。相对于平原地区（冉敏，2012），位于较高海拔伊犁盆地近地表黄土样品磁化率明显偏高，这种变化特征可能与降雨随着海拔的增高而增加 ，从而成壤作用增强有关。

图3 伊犁盆地磁化率、频率磁化率随海拔的变化Fig.3 The distribution of magnetic susceptibility of near-surface loess samples in the Ili Basin under different altitude

4.3 近源物质的加入对伊犁近地表黄土磁化率的影响

与黄土高原黄土相比，二者物源组成不同，其理化性质也不同，因此伊犁黄土的磁化率增强机制有自己的特点。伊犁盆地近地表黄土平均粒径则由西向东变小，有由粗变细的趋势（Song et al，2014），与伊犁地区的风向相符。粒径10 ～ 50 μm的物质极易在空气中漂浮搬运，是风力降尘的一个重要标志（Bagnold，2012）。而如前所述，2 ～ 63 μm含量在伊犁近地表黄土中占绝对优势，伊犁盆地西部样品的2 ～ 63 μm含量比东部地区样品的更低，由西向东似乎有由细变粗的趋势，这似乎与伊犁地区的常年盛行的风向不符。2 ～ 63 μm粒级组分的含量和＞63 μm粒级组分的含量在伊犁盆地东西部地区的分布是反相位的，并且这两个分区域的磁化率变化与＞63 μm含量的正相关关系不明显，由此得出2 ～ 63 μm这个粒级组分可能更多地加载局地因素，2 ～ 63 μm这个粒级组分对磁化率的贡献值得考虑。

Pye（1987）认为在中等风暴条件下，＞50 μm这个粒级组分被搬运的模式主要有蠕动、跃移。黄土高原马兰黄土＞50 μm含量接近10%（刘东生，1985），昭苏盆地近地表黄土中＞50 μm和50 ～ 63 μm含量分别为8.92%和6.01%，伊犁盆地东部分别为13.91%和8.09%，伊犁盆地西部的分别为20.18%和11.13%，整个伊犁地区的分别为14.68%和8.53%。说明粗粒组分的变化不稳定，受近源物质的影响严重。另一方面，一般由于外力搬运使高山碎屑物质易在低地堆积，物质组成一般由高海拔到低海拔而逐渐变细。海拔较低的伊犁盆地西部和东部地区由于河流较多，黄土易受近源物质加入的影响，特别明显的是海拔高度最低的伊犁盆地西部地区其由于近地粗颗粒的加入使＞50 μm和50～63 μm含量明显偏高；而昭苏盆地内虽有特克斯河主脉但其黄土分布的海拔相对更高，使近源物质对其影响可能更小，从而＞50 μm和50～63 μm含量明显偏低。事实上磁化率即同时包含碎屑成因和成壤成因磁性颗粒的贡献（Hao et al，2008）。基于以上研究，本文认为2～63 μm粒级组分可能受近源物质的影响，对该粒级组分的矿物组成、携带的磁性矿物种类和含量将在接下来的工作中展开。

4.4 磁化率在伊犁黄土古环境解译应用需要注意的问题

伊犁谷地是新疆黄土地貌分布最为集中的地区，伊犁地区各市县均有分布（岳健等，2013），沉积相对稳定（宋友桂和史正涛，2010；李传想和宋友桂，2011b），是中亚古环境研究的重要载体。从本文的研究结果来看，在伊犁黄土的古环境研究中应该更多地考虑到海拔、地貌、气候、与物源区的距离、近地物源的分离等多方面因素。此前的研究也表明，磁化率、元素等相关指标并不能很好地反映伊犁黄土地层的变化，特别是磁化率（Song et al，2010；张文翔等，2011；李传想和宋友桂，2011a；曾蒙秀和宋友桂，2013a，2013b）。因此，只有对黄土层中磁化率的变化特征与受控机制解析清楚，才能促进其在古环境研究中的运用。第一点就是海拔效应的影响。伊犁黄土分布的上限是2100 m，而我们的研究中发现在海拔1000 m时开始发生变化，在1300 m左右磁化率发生了明显的变化，在2100 m时近地表黄土的磁化率值明显较低。因此解释黄土剖面和钻孔磁化率的古环境意义时要考虑到海拔因素。第二点则是近源物质的影响。伊犁黄土主要来自中亚的戈壁沙漠，伊犁河谷的沉积物也可能是黄土的物源之一（叶玮，2000；宋友桂和史正涛，2010；曾蒙秀和宋友桂，2013a），但原始风尘沉积与后期近地物质加入二者之间的比例并不清楚。在研究中要注意区分风尘组分和近源物质组分的比例，才能清晰辨别包括磁化率在内的各代用指标对气候变化的敏感性。第三点则是要考虑到研究时间段内的气候模式，如当时的气候模式到底是不是西风区类型（Long et al，2014），这种气候模式变化如何影响到磁化率的变化。

5 结论

伊犁地区近地表黄土样品的磁化率与粘粒含量、Fe2O3含量成负相关关系，与砂含量呈正相关关系；频率磁化率与粘粒含量、Fe2O3含量呈正相关；磁化率与频率磁化率呈负相关关系。在复杂的研究区里，伊犁地区近地表黄土的磁化率显示出在不同分区内、不同海拔高度内其变化特征不尽相同，并且其变化非常复杂。成壤作用形成的超顺磁颗粒对磁化率的贡献有限，粗颗粒组分对磁化率贡献较大。近地表黄土磁化率与气候、海拔高度、局地物源等多种因子有关。在黄土古气候解译中需要综合考虑这些因子对磁化率变化的可能影响。

致谢：新疆地质调查和野外采样中得到了课题组李传想、李新新、董俊超、陈涛、李越等人的帮助，在此表示衷心的感谢！

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Magnetic susceptibility characteristics of near-surface loess in the Ili Basin, Xinjiang

ZENG Meng-xiu1,2, SONG You-gui1
(1. State Key Laboratory of Loess and Quaternary Geology, Institute of Earth and Environment, Chinese Academy of Sciences, Xi'an 710075, China; 2. School of Geographic and Oceanographic Sciences, Nanjing University, Nanjing 210093, China)

Located in the middle latitude of Central Asian, the Ili Basin has specif c geology, geomorphic and geography characters, the moisture and warm water flow from the Atlantic Ocean, Caspian Sea, Balkhash Lake get into the region, thus the climate is very special in the Xinjiang. Because of the inf uence of the climate condition, the altitude and the nearby materials, there have some environment signif cance differences of the loess between the Ili Basin and the CLP. Loess magnetic susceptibility (MS) in the Chinese Loess Plateau is usually regarded as an index of East Asian Summer Monsoon intensity; however, the paleoclimatic signif cance of loess MS value in Central Arid Asia is still unclear. In order to break through the barriers in the application of the MS in the paleoclimate research, we must understand the constraints of the MS. Here the authors report the results of MS, sedimentology and geochemistry of 38 near-surface loess samples from different geomorphological-climatic units of the Ili Basin, Xinjiang, Central Asia, and discuss the possible effect factors of loess MS value, and point out a few remarks about the application of MS in the paleoenvironment research in the Ili basin. The results show that the MS of the near-surface loess samples are negatively correlated to clay fractions (＜2 μm) and Fe2O3content, but positively correlated to coarse fractions (＞63 μm). Superparamagnetic particlesproduced by pedogensis and fine fractions have limited contribution to loess MS value and coarse fractions play important role on the enhancement of MS. There is a high degree of complexity of nearsurface loess susceptibility vary with temperature and precipitation in Ili basin. The loess in the Ili basin is near its dust source, the wind moving distance is shorter, resulting to the higher proportion of coarse grain particles, which causes that the susceptibility is positively correlated to coarse fractions. There is a weak negative correlation between MS and altitude, a weak positive correlation between frequencydependent susceptibility and altitude. The possible effector factors of loess MS such as the ratio of the distal aeolian dust and regional sources, climatic conditions and altitude should be considered in the paleoenvironmental interpretation.

loess; magnetic susceptibility, affecting factors; Ili Basin

P318；P532

：A

：1674-9901(2014)02-0135-10

10.7515/JEE201402011

2014-02-18

国家自然科学基金项目（41172166）；国家重点基础研究发展规划项目（2013CB955904）；中国科学院科技创新“交叉与合作团队”项目

宋友桂，E-mail: syg@ieecas.cn