近年来，对中国中部黄土高原晚新生代沉积红粘土的研究逐渐成为古环境重建的热点。红粘土是黄土-古土壤序列底部的晚第三纪以来沉积的红色土状堆积。虽然红粘土在直观颜色上与上覆黄土、古土壤有明显差别，但诸多学者经研究提出，红粘土与黄土、古土壤一样均为风成连续堆积，这一发现使黄土高原风尘沉积历史提前到7.0～8.0 Ma BP。同时红粘土中大量的古环境信息可以帮助人们重建晚新生代以来的气候变化历史。　　 铁氧化物研究在古气候研究中十分重要。针铁矿和赤铁矿分别形成于湿润和温热的特殊条件下，故可以用这两种矿物的含量变化来表征气候的干湿变化。但是由于沉积物中针铁矿和赤铁矿含量较低且结晶度较差，其含量很难准确测定。本文通过对黄土高原红粘上的漫反射光谱学的研究，并联合加热处理，比较加热前后沉积物漫反射光谱红度值、一阶导数等参数的变化，主要获得以下几点结论：　　 1.研究证实了铁氧化物是影响红粘土的漫反射光谱的主要因素。铁氧化物对样品红度值影响很大。去除铁氧化物后，红度值从35％左右降至25％。有机质和碳酸盐对红度的影响相对较小。　　 2.提出了用漫反射光谱联合加热处理的方法鉴定红粘土中针铁矿的存在。高温下针铁矿失水形成赤铁矿。这种转变清楚地表现出来于加热前后的漫反射光谱的一阶导数图中。红粘土样品加热后，其一阶导数曲线中位于565 nm左右的主峰向长波方向移动，左翼525 nm处的隆起消失。位于435 nm的次级峰也变得扁平。这些变化是针铁矿转变为赤铁矿的相应表现，说明红粘土中针铁矿是确实存在的。这种鉴定针铁矿的方法可以推广应用于其他土壤或沉积物中。　　 3.加热前后的一阶导数的变化程度可以用于估测针铁矿和赤铁矿的含量。一阶导数图中主峰出现的位置主要由赤铁矿决定，其含量不高于0.4％时，主峰位于575 nm或更短波长。加热产生的变化程度则受针铁矿和赤铁矿两者含量共同控制。当赤铁矿含量一定，随着针铁矿含量增加，主峰的移动和次级峰的变化会更明显。相反，当针铁矿含量固定时，赤铁矿含量高，这些变化就不明显。赤铁矿含量达到0.4％时，加热前后，样品的一阶导数主峰位置保持在575 nm不变。据此估计，红粘土中赤铁矿含量大概为0.3～0.4％，而针铁矿含量大概为0.5～1％。　　 4.在确定红粘土中存在针铁矿的基础上，确立针铁矿、赤铁矿含量和可见光波段之间的关系模型，并运用此模型获得灵台、段家坡红粘土剖面的针铁矿和赤铁矿含量数据。可见光波段对铁氧化物极其敏感。研究发现可见光波段能够很好地预测红粘土样品中的针铁矿和赤铁矿含量。采用逐步多元线性回归的方法，建立校准公式(相关系数R2分别为0.9287，0.8414)，并经过灵台和段家坡两条剖面55个样品的CBD铁含量的验证，表明光谱反射率和针铁矿、赤铁矿含量之间有很好的相关性。利用获得的公式，获得灵台和段家坡剖面红粘土中针铁矿和赤铁矿的含量数据。灵台红粘土中赤铁矿含量大概为0.3～0.6％，而针铁矿含量在0.7～1.6％之间。段家坡红粘土中铁氧化物含量要稍高一些，赤铁矿含量在0.5～1％之间，而针铁矿含量在1～2％之间。将红粘土中Hm/Gt比值与上覆黄土-古土壤比较，红粘土中Hm/Gt比值明显高于黄土-古土壤，这可能说明了红粘土形成于温度较高的环境中。