大陆风化的气候响应是地球科学的基本问题,也是近年来临界带研究的热点。寻找发育于单一母质的大陆风化序列,开展区域化学风化的气候响应研究,对于完善大陆风化理论和评估大陆风化的环境效应有重要意义。表生铁氧化物是大陆风化的终极产物之一,广泛富集于地球表生环境中。表生铁氧化物按物理性质可划分为致色组分和致磁组分,两者的含量和比例被广泛应用于现代土壤分类和古气候重建中。然而,随着过去全球变化研究在时空方向上的拓展,铁氧化物在极端气候条件下的响应形式仍不明确。热带亚热带是表生铁氧化物最为富集的地区,系统开展该区域不同气候要素组合下表生铁氧化物的气候响应研究,对于准确评估区域化学风化程度和重建古气候有重要意义。基于此,本文选取了中国南部和非洲北部热带亚热带地区的8条不同温度和降水控制下的现代大陆风化序列,通过传统地球化学方法、光谱学方法和环境磁学方法实现了表生铁氧化物的鉴定和定量,探讨了热带亚热带地区表生铁氧化物总量及其相关组分的气候响应形式,明确了热带亚热带表生铁氧化物的富集和分配机制,得出了以下基本结论：1.赤铁矿和针铁矿是热带亚热带风化壳的主要致色矿物。赤铁矿相对针铁矿具有更高的染色效率。通过红度和一阶导数谱峰位等光谱指数可实现表生赤铁矿的快速定量,光谱指数对赤铁矿的敏感度与基底的石英含量有关。2.海南热带暖湿地区的玄武岩和花岗岩风化序列中,磁性组分随降水的增长存在1400-1500mm的拐点。拐点之下,磁性组分与区域降水呈正相关；拐点之上,磁性组分与区域降水呈反相关。该转换与过量降水驱动的致色铁氧化物的快速分配有关。3.云南热量相对不足地区表生铁氧化物及其致磁和致色组分的形成对温度变化敏感,但在低降水区(<1500mm)仍显示出对降水的绝对依赖作用。4.北非水分相对不足地区的表生铁氧化物及其致磁和致色组分的形成主要受降水控制。Redness/Fed可作为Hm/(Hm+Gt)的替代指标监测和重建干旱半干旱区水热条件的相对变化。5.热带亚热带表生铁氧化物总量与母质类型和化学风化有关。不考虑母质类型和成壤时间的情况下,区域化学风化控制的游离铁富集程度随水热积的增长而增长,但该过程在低水热积区响应敏感,在高水热积区响应迟钝。6.热带亚热带致色铁氧化物的分配过程独立于化学风化过程,与区域水热商有关。Hm/(Hm+Gt)随水热商的增长而降低,但该过程在低水热商区响应迟钝,在高水热商区响应敏感。此外,地形造成的区域水份条件的变化也会影响致色铁氧化物的分配。7.热带亚热带不同风化序列中的赤铁矿和成壤磁性矿物具有普遍相关性,证实了实验室中赤铁矿的老化路径。8.通过热带亚热带高磁和高铁母质风化序列的针对性研究,发现化学风化初期和末期磁化率与频率磁化率呈现反相关,前者与原生多畴磁性矿物的破坏有关,后者与成壤磁性矿物的颗粒增长有关,并由此提出了磁性矿物富集过程中的粒度演化模型。9.通过热带亚热带大陆风化序列的综合研究,表生铁氧化物的形成过程涉及总量富集、致色铁氧化物分配以及致色与致磁组分的耦合三个过程。不同过程的气候响应形式不同导致了单个铁氧化物相气候响应的区域性差异。控制不同纬度带赤铁矿和成壤磁性矿物分布的年降水转换点会随年平均温的增加而增加,从而形成连续的降水转换线,并由此提出了表生铁氧化物的二维气候响应模型。