黄土沉积物是古气候研究的主要对象之一。具有沉积历史悠久、气候分辨率高、沉积连续等特点的黄土沉积物可以提供高质量的古气候和古环境演化信息。磁化率参数由于测量快速、简便、费用低等原因成为了中国黄土古气候研究的常用代用指标,用以反演古降水和古温度的演化历史。事实上,黄土沉积物的磁化率主要由强磁性矿物控制,按其来源可分为原生强磁性矿物和次生强磁性矿物两部分。当黄土沉积物中原生强磁性矿物含量低,且变化稳定时,磁化率主要反映次生强磁性矿物的磁学性质,可用于反演古气候,如黄土高原黄土。然而,当黄土沉积物中原生强磁性矿物含量高,且变化明显时,磁化率便不能完全反映次生强磁性矿物的磁学性质,在反演古气候的研究中会出现较大误差。因此,将强磁性矿物中原生和次生信号分离,并深刻认识其受控因素,这在黄土环境磁学研究中具有重要意义。选取黄土高原和新疆地区两个黄土沉积区及其潜在物源区作为研究对象,采集沉积区内的典型黄土剖面和潜在物源区表层松散沉积物样品进行环境磁学调查。结果显示,中国黄土及其潜在物源沉积物中原生强磁性矿物主要为磁铁矿,并含有一部分磁赤铁矿；这些矿物富集在较粗粒粉砂质颗粒部分,从而导致了原生磁化率随黄土沉积物中粗粒组分的增加而增加的现象。中国黄土沉积物中主要的次生强磁性矿物为磁铁矿,常见的热不稳定磁赤铁矿为原生磁性矿物,而土壤发育形成的磁赤铁矿具有较好的热稳定性；黄土沉积区磁铁矿的形成主要受控于降水,与温度关系不大；而磁赤铁矿和赤铁矿的形成则与温度具有密切关系,尤其是后者。利用黄土沉积物中原生强磁性矿物的磁学特征,对黄土物源进行了示踪。结果发现粉砂组分与荒漠样品全样的磁学性质存在明显差别,表明后者并不适于做黄土物源示踪研究；而将荒漠与黄土沉积物的粉砂组分的磁学性质对比发现,青藏高原东北部与黄土高原黄土沉积物的磁学性质更为接近,可能是黄土沉积物的主要物源；准噶尔盆地西部荒漠沉积物与北天山北坡黄土磁学性质更为接近,是重要的潜在物源。此外,利用黄土沉积物中次生强磁性矿物特征,恢复了新疆和黄土高原地区末次间冰期时的气候演化历史,并进行对比。结果显示两地无论在轨道尺度上还是亚轨道尺度上均存在显著差别。首先,在轨道尺度上,黄土高原末次间冰期黄土沉积物记录的古风场和古降水信号基本是同步演化的,受太阳辐射驱动的痕迹明显；但末次间冰期的古土壤发育强度和古降水量均不如全新世,显然在太阳辐射外,还有另一个重要的强迫因子影响黄土高原西部气候；新疆末次间冰期黄土沉积物虽然同样记录了三个古降水量增强事件和三个古风场衰退事件,但两个气候要素的演化存在明显的相位差；促使黄土高原西部间冰期气候逐渐转好的强迫因子似乎并未对新疆地区气候演化造成影响,黄土高原地区与全球其它地区记录的气候演化模态一样,末次间冰期气候状况与全新世相似。其次,在亚轨道尺度上,黄土高原西部黄土沉积物粒度参数记录了较明显的半岁差周期气候变化信号,并且饱和等温剩磁也有一定体现,然而这个磁学信号应为原生磁性矿物信号,而反映古夏季风的参数并没有明显记录这一信号；此外,黄土高原S1S2和S1S3古土壤层均记录了明显的干旱事件；但新疆末次间冰期黄土沉积物记录的古降水和古风场强度信号均未表现出半岁差周期,土壤发育期气候变化稳定也并不存在干旱事件。再次,对两地S1S3古土壤层的调查发现,两地S1S3的气候条件为末次间冰期最佳,但Eemian事件在新疆地区表现的更为明显。最后,将末次间冰期S1S3古土壤层发育期的气候与全新世对比可以发现：黄土高原末次间冰期和全新世气候具有相同的演化模态,均表现为最适宜期的出现滞后于太阳辐射峰值的出现,且变化不稳定存在干旱事件,两个时期冬季风强度的演化均滞后于夏季风；而新疆地区末次间冰期与全新世的气候演化模态存在些微差别,即前者的古风场最弱期出现略早于降水最丰富期的出现,而后者两气候因子的演化基本同步。总而言之,黄土沉积物中强磁性矿物浓度与气候、环境和母质等因素存在密切关系。通过环境磁学手段将其中原生和次生组分分离后,其指示意义更明确,所表现出的古气候信息也更丰富。