青州市表层土壤元素地球化学组合特征研究
青州市表层土壤元素地球化学组合特征研究
收稿日期:20171229;修订日期:20180122;
编辑:陶卫卫基金项目:山东省潍坊市专项资金项目,潍坊市土地质量地球化学调查与评价(Z F C G 2016587
)作者简介:姜冰(1984 ),男,山东昌邑人,工程师,主要从事区域地质调查及矿产勘查工作;E m a i l :j b i n g
08@163.c o m 姜冰,刘阳,颜丙鹏
(山东省第四地质矿产勘查院,山东潍坊 261021
)摘要:聚类分析和因子分析可以获得土壤元素地球化学组合特征及其差异性三对青州市表层土壤样品数据进行分析研究,通过聚类分析,绘制表层土壤元素聚类谱系图,将23种元素或指标分为5个元素组合簇群及2个单元素簇,研究各元素间的组合特征,探讨其相关性二聚集性及其指示意义;通过因子分析,找出有代表性的因子,用其代表变量,绘制典型因子得分等值线图,并从中分析不同元素组合的区域分布基于何种因素,用11个代表性因子的分布特征就基本可以代表青州市表层土壤23项原始变量的分布特征,并对F 1,F 2,F 3主因子进行了地质解释三聚类分析与因子分析相结合,利于表层土壤中元素的共生组合特征及其差异性研究,利于对研究区表层土壤异常进行归纳总结三
关键词:聚类分析;因子分析;土壤元素;青州市中图分类号:X 142 文献标识码:B
引文格式:姜冰,刘阳,颜丙鹏.青州市表层土壤元素地球化学组合特征研究[J ].山东国土资源,2018,34(9):4954.
J I A N GB i n g ,L I U Y a n g ,Y A NB i n g p e n g .S t u d y o nG e o c h e m i c a lA s s e m b l a g
eC h a r a c t e r i s t i c s o f S u r f a c e S o i l E l e m e n t s i nQ i n g z h o uC i t y [J ].S h a n d o n g L
a n da n dR e s o u r c e s ,2018,34(9):4954. 2017年,潍坊市土地质量地球化学调查与评价工作中,对测定的青州市8132件表层土壤样品数据,通过聚类分析和因子分析,进行了元素地球化学组合特征研究三
1 概述
青州市位于潍坊市西约60k m 处,
属潍坊市辖区的县级市三区内总的地势是西南高,东北低;冲沟较多,河流纵横,以近南北向河流为主,少量近东西向,水系源头多在西南部的中低山区;气候属北温带亚湿润大陆性季风气候,多年平均气温12.7?,多年平均年降水量为664mm ,多年平均无霜期191.7
天,多年平均积温为4331.7?三
区内地层分区为华北地层区之华北平原地层分区与鲁西地层分区,地层可分为古生代寒武系二奥陶系及新生代新近系二第四系三岩浆岩仅零星见有中生代闪长玢岩二新生代辉绿玢岩三火山岩少量分布在谭坊镇,是新生代火山活动的产物三区内由2个
构造单元组成,以NW 方向益都断裂为界,西南为
断块隆起区,东北为断块凹陷区三构造形式以断裂构造为主,构造方位多N E 向,NW 向次之三矿产资源丰富,主要有铁矿二水泥用灰岩二建筑石料用灰岩二
玄武岩等三
2 样品采集及分析
2.1 样品采集
土壤表层样采样点布设在1?5万土地利用类型
图上三采样点以网格状布设,按1k m 2为单位,采样密度平均为5件/k m 2三样点分布在网格内主要土壤类型和土地利用类型的代表性地块内,并兼顾空间分布均匀性三在布设的采样点上,以G P S 定位点为中心,向四周辐射20~50m 确定分样点,等份组合成一个混合样三采样深度为0~20c m ,由2~6个子样等量混合组成1件样品三采集的各分样点土壤掰碎,挑出杂物,充分混合后,四分法留取1~1.5
k g 装入样品袋三自然风干过1
0目尼龙筛后样品重四
94四第34卷第9期 山东国土资源 2018年9月
量不少于500g三
2.2样品分析
分析测试有机质,N,P,K,B,M o,M n,S e,I,F, G e,C o,V,P b,Z n,A s,C d,C r,C u,H g,N i,p H,全盐量等23项指标三
样品测试由山东省第四地质矿产勘查院实验测试中心承担,采用等离子体质谱法二X射线荧光光谱法为主要检测方法,辅以原子荧光光谱法二粉末发射光谱法二离子电极法二容量法和分光光度法等方法的多元素分析配套方法三样品测试质量由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所进行监控,通过密码样二监控样二标准样多种监控手段,保证了样品分析质量的可靠性三样品分析结果均合格三
3元素组合特征
3.1聚类分析
在长期的自然营力和人类活动影响下,土壤元素发生了迁移二分散和富集作用,一些地球化学元素呈有规律的组合,呈现良好的共同消长关系和较好的相关性二聚集性[14]三
对研究区表层土壤中元素聚类分析表明(图1),不同类型元素往往聚集在同一簇类中[5]三按置信度20,可将23种元素或指标分为5个元素组合簇群及2个单元素簇三
图1研究区表层土壤元素聚类谱系图
第一簇群为有机质,N,S e,I,C d,A s,M o,P b, Z n组合;第二簇群为N i,C o,C r,V,M n,C u组合;第三簇群为P,全盐量组合;第四簇群为K,G e组合;第五簇群为B,F组合;其余H g,p H与其他元素相关性差,各自形成单元素簇三
由聚类分析结果发现,研究区表层土壤中铁族元素(C o,N i,C r,V,M n)二亲铜元素(C u,P b,Z n, A s,H g)二腐泥质元素(有机质,N,P)具有明显的组合特征三
(1)铁族元素(C o,N i,C r,V,M n)三C o,N i,C r, V,M n等铁族元素地球化学性质相近,都具有亲铁二亲硫和亲氧三重性[6]三从聚类谱系图可以看出,表层土壤中铁族元素亲和性强,C o N i C r V M n 构成一个阶梯状簇团,表现出铁族元素间的地球化学组合保持良好的稳定性三
(2)亲铜元素(C u,P b,Z n,A s,H g)三这类元素也被称为成矿元素,在区域上常形成与矿床或含矿地层岩石相联系的地球化学异常[7]三表层土壤除P b Z n构成一个阶梯状簇团外,反映成矿信息的其他元素的聚合性不强三
(3)卤族元素(I,F)三影响土壤中I元素含量的因素包括母岩二离海距离的远近二土壤质地以及土壤耕作状况三影响土壤中F元素含量的因素包括母岩二成土过程以及人类活动三从聚类谱系图来看,表层土壤I,F元素间没有相关性三
(4)腐泥质元素(有机质,N,P)三有机质,N,P 是自然界广泛存在的元素,也是亲生物元素和土壤营养元素的重要组成部分三在表层土壤中有机质, N表现出良好的相关性,该元素组合的高含量区主要分布在植被茂密地带,以及农业发达的丘陵区,反映了生物作用(动植物残体分解)和人类活动如施肥二农药二居民生活影响下元素间的高度相关性,另外有机质,N等元素一同聚类还与相互吸附性有关三3.2因子分析
因子分析是将多个错综复杂的因子归结为数量较少的几个综合因子,即通过对大批观察计算数据,用有代表性的因子来说明由多个变量所反应的信息[89]三通过因子分析将原来在高维空间中分析的问题转变为在较低维空间中分析,使问题简化,即降维三因子分析往往指示出某种成因联系和共生组合关系三用代表性因子代替原有变量[10],不仅原有变量的相关信息没有丢失,而且更能反映出地质现象的内在联系[8]三
因子分析是对所选数据利用B a r t l e t t球度检验和KMO检验进行相关性检验三B a r t l e t t球度和
四05四
KMO的检验值是衡量所选数据是否适合因子分析的2个重要指标[9]三B a r t l e t t球度检验用于检验代表性变量是否各自独立,如果概率P值小于给定的显著性水平α,则认为代表性变量适合作因子分析,如果高于α则不适合三KMO检验值越大(接近于1)[11],意味着代表性变量间的相关性则越强三KMO度量标准为0.6代表不适合,0.8代表适合, 0.9代表非常适合[12]三通过S P S S软件的因子分析模块,对青州市表层土壤23项元素或指标进行了因子分析,得到B a r t l e t t球度检验和KMO检验结果(表1)三
表1 B a r t l e t t与KMO检验
KMO值0.817
B a r t l e t t球度检验统计量95883.788
自由度253
概率P值0.000
通过表1可以看出,KMO值为0.817,根据KMO度量标准,青州市表层土壤分析数据适合作因子分析,B a r t l e t t球度检验统计量为95883.788,在自由度253的条件下在0.000水平上为显著,概率P值为0.000三假设显著性水平α为0.05,那么概率P值小于显著性水平α[12],所以,青州市表层土壤分析数据适合作因子分析三通过计算得到相关矩阵的特征根和相应的特征向量,根据特征根百分比(方差贡献率)得到累计百分比(累计贡献率),取特征根较大二累计百分比达80%以上的因子做主要因子[13]三
由表层土壤特征根及因子提取结果(表2)可见,青州市表层土壤前11个因子可代表23种元素或指标累计贡献率的81.992%,也就是说,这11个因子所包含的原始变量的信息[14]为81.992%,用11个因子的分布特征就基本可以代表表层土壤23项原始变量的分布特征三
因子分析的目的不仅是找出主因子,还要了解每个主因子所代表的意义[1516]三为了更好地解释,首先要通过计算初始因子载荷矩阵,但初始因子之间的整体关联性并非十分密切(系数差别不大),对因子分析的结果采用最大方差旋转的正交因子载荷矩阵进行剖析,可使各原始变量的系数具有明显的差异[17],判断出11个因子与表层土壤23项元素或指标的对应关系,并从中分析出究竟何种因素对不同元素或指标组合的区域分布起着支配作用(表3)三假设以常数值0.5作为标准,取绝对值大于0.5的因子载荷,得到青州市表层土壤元素组合特征为:第1主因子代表的变量组合为:C o,N i,C r,V,M n;第2主因子代表的变量组合为:有机质,N,S e,I, C d;第3主因子代表的变量组合为:P b,Z n;第4主因子代表的变量组合为:p H,P,A s;第5,6,7,8,9, 10,11主因子代表的变量分别为K,G e,F,全盐量, H g,C u,B,单元素主因子的出现,表明影响表层土壤这些元素原始数据结构的因素具多源性和相对独立性[17],可能与元素性质和人类生产生活地表污染有关三
表2表层土壤特征根及因子提取结果
序号特征根特征根百分比累计百分比
14.74820.64620.646
24.26218.52939.175
31.8918.22047.394
41.5426.70554.100
51.1655.06559.165
61.1434.96864.133
70.9924.31468.447
80.9043.93172.378
90.8543.71
576.093 100.7053.06679.159
110.6522.83381.992
图2表层土壤F1因子得分等值线图
四15四
4 元素地球化学组合的地质意义
(1)表层土壤F 1因子代表了C o ,N i ,C r ,V ,M n 的元素组合;表层土壤F 1方差贡献为20.646%,反映该区土壤元素空间分布的主体格架主要为铁族元素(C o ,N i ,C r ,V ,M n
)组合三C o ,N i ,C r ,V ,M n 等铁族元素地球化学性质相近,它们都具有亲铁二亲硫和亲氧三重性三从地质背景分析,这5种元素主要来自深部地壳或上地幔,再
或是早期原始地幔分异的残留物三从现今环境来看,这些元素属于难以迁移的元素,它们在氧化二弱酸或中性条件下,其风化物以各种次生矿物的形式固滞在母质有限范围内,并在风化过程中易于一起集聚和离散,因此F 1因子与地质背景密切相关三从因子得分图(图2)可以发现,表层土壤高背景区主要分布在谭坊镇南部一带,与新近纪玄武岩(临朐
群玄武岩)有关[18
]三总的来说,影响土壤中这类元
素区域分布特点的主导因素是地质背景三
表3 研究区因子分析正交旋转因子载荷矩阵
变量因子载荷F 1
F 2
F 3
F 4
F 5
F 6
F 7
F 8
F 9
F 10
F 11
C o 0.8990.0020.0260.000
0.0930.168
0.0610.0100.0140.0650.102N i
0.8910.0000.0080.0790.2400.0440.0630.0200.0080.0340.136C r 0.8710.024
0.017
0.1760.172
0.045
0.0230.0200.0060.0860.064V
0.8400.0150.0040.0830.1880.0160.0070.0300.0080.0890.012M n
0.7300.0780.1890.0810.0700.014
0.185
0.058
0.0050.0990.067有机质0.0150.9380.1110.0080.0460.0050.0250.0420.0080.0120.052N
0.0030.9360.1080.029
0.0850.0130.0150.0810.0040.0030.042
S e 0.022
0.8970.1470.0600.0490.0080.0220.0070.071
0.122
0.055I 0.1080.7340.0380.3490.1370.0070.0170.005
0.0140.0590.167C d 0.0410.5980.3690.2500.0980.138
0.0310.1300.0180.0330.023P b 0.038
0.2090.8680.1370.0360.0280.0210.009
0.0370.082
0.013Z n 0.1640.2140.7880.1460.0090.027
0.0370.0440.001
0.2850.094M o
0.1570.3710.4190.1950.3960.1530.2870.0880.0490.0080.094P
0.1000.0340.0890.811
0.0790.0070.0270.1040.0620.2230.061p H 0.0960.0040.0090.6030.0850.3110.0180.2840.0190.3120.013
A s
0.0830.3720.384
0.592
0.019
0.0590.0360.0930.0080.0810.083K
0.1340.1450.0370.0090.8770.2240.1210.041
0.0000.0530.062G e 0.0660.0350.0070.0870.1830.934
0.0420.0070.0160.0390.002F
0.0160.0180.024
0.0330.0840.0460.9620.022
0.011
0.0050.096全盐量0.0090.0530.0280.1460.027
0.003
0.0160.9500.0060.0380.003H g 0.0200.0390.0340.0410.0060.0140.0080.0050.9950.0140.000C u 0.3890.0260.121
0.0540.073
0.0510.0060.0520.0160.8260.074B 0.2950.0730.0350.027
0.048
0.004
0.119
0.004
0.000
0.0670.924 (2)表层土壤F 2因子代表了有机质,N ,S e ,I
,C d 元素组合;
从元素性质看;该因子代表的是亲生物元素组合三相关分析表明,表层土壤中N 元素与有机质之间具有良好的正相关关系,这是因为土壤中的氮素,能被植物直接吸收利用的无机态氮仅占全氮量的5%左右,而绝大部分是以有机形态存在,当土壤C /N 达到平衡时,土壤氮素含量大体上决定了土壤有机碳水平三反过来,土壤有机碳含量的高低也能间接地反映出土壤的供氮能力三而S e ,I ,C d 元素被划入F 2因子可能是因为土壤中的S e ,I ,C d 与有机质易形成络合物有关三
从因子得分图(图3)看,表层土壤中有机质和
N 元素含量富集区主要分布在青州市西南部山区,
这与该区植被茂密,表层土壤含有腐殖质较多有关三(3)表层土壤F 3因子代表的是P b ,Z n 元素组合三从元素组合来看,这些元素大多是成矿热液元素,与多金属成矿元素有关,在区域上常形成与矿产
有关的地球化学异常三因子得分图(图4)中一部分分布在青州西南部山区,可能与成矿作用有关;另一部分异常则分布在青州市区等人类聚居区,显然是人为污染的结果三
5 结论
(1
)聚类分析将样品分析数据按相似程度划分四
25四
图3 表层土壤F 2
因子得分等值线图
图4 表层土壤F 3因子得分等值线图
类别,将23种元素或指标分为5个元素组合簇群及
2个单元素簇三聚类分析使其同一类中的元素之间
的相似性比其他类的元素的相似性更强,呈现出不同元素组合特征和聚合性,具有不同的指示意义三(2
)因子分析通过降维将相关性高的变量聚在一起三从而减少需要分析的变量的数量,更能反映出地质现象的内在联系,使问题的分析简单明了三
用11个代表性因子的分布特征就基本可以代表青
州市表层土壤23项原始变量的分布特征,并对F 1,
F 2,F 3主因子进行了地质解释三
(3)通过聚类分析和因子分析,利于表层土壤中元素的共生组合特征及其差异性研究,利于对研究区表层土壤异常进行归纳总结三
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o f S u r f a c e S o i l E l e m e n t s i n Q i n g z h o uC i t y
J I A N GB i n g,L I U Y a n g,Y A NB i n g p e n g
(N o.4E x p l o r a t i o n I n s t i t u t e o fG e o l o g y a n d M i n e r a lR e s o u r c e s,S h a n d o n g W e i f a n g261021,C h i n a) A b s t r a c t:C l u s t e r a n a l y s i s a n d f a c t o r a n a l y s i s c a n b e u s e d t o o b t a i n t h e g e o c h e m i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f s o i l e l-e m e n t s a n d t h e i rd i f f e r e n c e s.T h es u r f a c es o i l s a m p l ed a t ao fQ i n g z h o uc i t y i sa n a l y z e da n ds t u d i e d.B y c l u s t e r a n a l y s i s,t h e c l u s t e r i n g p e d i g r e e c h a r t o f s u r f a c e s o i l e l e m e n t s i s d r a w n.T h e23e l e m e n t s o r i n d e x e s a r ed i v i d e d i n t o5e l e m e n t s c l u s t e r s a n d2s i n g l e e l e m e n t c l u s t e r s.T h e c o m b i n a t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f e a c h e l e m e n t h a v eb e e ns t u d i e d,a n dt h e i rc o r r e l a t i o n,a g g r e g a t i o na n di n d i c a t i o ns i g n i f i c a n c eh a v eb e e nd i s-c u s s e d.T h r o u g h f a c t o r a n a l y s i s,r e p r e s e n t a t i v e f a c t o r s h a v e b e e n f o u n d a n d u s e d a s t h e r e p r e s e n t a t i v e v a r-i a b l e s,t y p i c a l f a c t o r s c o r e c o n t o u rm a p h a s b e e n d r a w n,a n d t h e f a c t o r sw h i c hw i l l c a s u e d i f f e r e n t r e g i o n a l d i s t r i b u t i o no f t h e c o m b i n a t i o n o f d i f f e r e n t e l e m e n t s h a v e b e e n a n a l y z e d.T h e d i s t r i b u t i o n c h a r a c t e r i s t i c s o f 11r e p r e s e n t a t i v e f a c t o r s c a nb a s i c a l l y r e p r e s e n t t h ed i s t r i b u t i o nc h a r a c t e r i s t i c so f23o r i g i n a l v a r i a b l e s i n t h e s u r f a c e s o i l i nQ i n g z h o u c i t y.G e o l o g i c a l i n t e r p r e t a t i o no f F1,F2,F3f a c t o r s h a s b e e n c a r r i e do u t.T h e c o m b i n a t i o no f c l u s t e r a n a l y s i s a n d f a c t o r a n a l y s i s i s b e n e f i c i a l t o t h e s t u d y o f t h e c h a r a c t e r i s t i c s a n d d i f f e r-e n c e s o f s y m b i o t i c c o m b i n a t i o no f e l e m e n t s i n t h e s u r f a c e s o i l,w h i c h i sb e n e f i c i a l t o t h e s u mm a r y o f t h e s u r f a c e s o i l a n o m a l i e s i n t h e s t u d y a r e a.
K e y w o r d s:C l u s t e r a n a l y s i s;f a c t o r a n a l y s i s;s o i l e l e m e n t;Q i n g z h o uc i t y
四45四
元素地球化学背景特征
一、元素地球化学背景特征 工区对Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、W、Sn、Mo等十一种元素的含量进行了统计分析，其地球化学特征参数见表3-1。 1、全区内背景值对比特征， （1）从1∶5万水系沉积物测量—土壤测量—岩石测量，背景值逐渐增高的有Sb、Pb、Ag、Cu、Zn等元素，其中以Pb、Ag、Zn变化最为显著，Pb在1∶5万水系沉积物测量中最低为17.36×10-6,到1∶1万土壤地球化学测量中增加到40.64×10-6,在岩石中最高为85.45×10-6;Ag在1∶5万水系沉积物测量中最低为0.06×10-6,到1∶1万土壤地球化学测量中增加到0.10×10-6,在岩石中最高为0.13×10-6,增加了一个数量级;Zn在1∶5万水系沉积物测量中最低为72.78×10-6,到1:1万土壤地球化学测量中增加到96.38×10-6,在岩石中最高为537.88×10-6, 增加了一个数量级,是正常的成矿序列,反映了是区内的主成矿元素，从岩石中迁移进入土壤经次生变化后迁移到水系中进一步的贫化。 （2）区内从岩石测量或土壤测量—1∶5万水系沉积物测量，背景值逐渐增高的有Sn、Au等元素，Sn在岩石中最低为1.72×10-6; 到1:1万土壤地球化学测量中增加到 2.21×10-6,在1∶5万水系沉积物测量中最高为2.51×10-6,是一个反正常的变化序列,但同处一个数量级；Au在岩石中为0.97×10-9; 到1:1万土壤地球化学测量中减少到0.54×10-9,在1∶5万水系沉积物测量中最高为1.22×10-9,反映出Sn、Au元素从岩石中迁移进入土壤经次生变化后，迁移到水系中富集。 （3）区内从土壤测量—1∶5万水系沉积物测量—岩石测量，背景值逐渐增高的有Bi、W、Mo等元素，这类均是高温元素，其中Bi在土壤中最低0.36×10-6，在1∶5万水系沉积物测量中为0.46×10-6, 在岩石中最高为0.50×10-6; W在土壤中最低2.19×10-6，在1∶5万水系沉积物测量中为2.29×10-6, 在岩石中最高为3.18×10-6; Mo在土壤中最低0.51×10-6，在1∶5万水
1 5万土壤地球化学测量规范
中华人民共和国地质矿产行业标准 土壤地球化学测量规范 DZ／T 0145-94 1 主题内容与适用范围 1.1本标准规定了土壤地球化学测量工作中主要方法、技术要求和规则。 1.2本标准适用于金属矿产地质勘查。铀矿、地热、非金属矿产地质勘查的土壤测量工作也可参照执行。 2 引用标准 GB／T 14496 地质矿产地球化学勘查名词术语 DZ／T 0011 地球化学普查规范(比例尺1：50000) DZ／T 0075 地球化学勘查图图式，图例及用色标准 3 总则 3．1 土壤地球化学测量(简称土壤测量)，是以上壤为采样对象所进行的地球化学勘查工作。3．2 土壤地球化学测量主要用于矿产地质勘查的详查阶段，也可用于在区域调查、普查阶段中水系沉积物测量无法进行的地区。 3．3 土壤地球化学测量可用于找矿以及各类异常和矿化点的查证、评价，也可为地质填图提供信息。 3．4 区域调查和普查的土壤测量方法，其主要技术要求，按化探区域调查和化探普查的规范执行。 3．5 用于金属矿产地质勘查的土壤测量应选择在残坡积层发育地区进行。 4 工作设计 4．1 资料收集 编写土壤测量的工作设计前，—般应收集和分析以下资料： a．测区的地理和交通、生活情况以及测地资料； b．测区及外围地质特征，矿产、矿床类型和成矿规律，矿床氧化淋失程度等特点； c．测区及外围以往地质、物探、化探、遥感等的工作程度和工作成果； d．测区的地形、地貌、水文、气象，第四纪覆盖物(尤其是土壤)的类型，植被特征，人工污染情况等有关资料； e．表生作用对指示元素的影响及表生赋存状态。 4．2 方法有效性与技术试验 4．2．1 野外踏勘 编写设计前应对测区进行必要的现场踏勘工作、取得第一手资料，以了解所收集资料方法技术的有效性，其内容包括： a．检查核对所搜集资料的可靠程度； b．确定试验地点和测区的有效范围； c．实地考察工区的交通、生活及工作条件。 4．2．2 设计前的技术试验 4．2．2．1 有前人工作过的测区或邻区，设计时其主要技术指标和方案可参照前人的工作成果。如果认为资料不足，可补作部分技术试验。
adakite地球化学特征及成因
adakite地球化学特征及成因 1968年，Green and Ringwood提出，大洋玄武岩（MORB）在岛弧俯冲带转变为榴辉岩之后，可以发生部分熔融，形成钙碱性的安山岩。然而，Stern和Gill的试验和地球化学研究表明，绝大多数岛弧安山岩不可能由俯冲的MORB部分熔融形成。现今各大洋周边俯冲洋壳的平均年龄为60Ma，已基本冷却，岩Benioff带的地热梯度较低（≤10 ℃/km），洋壳在俯冲过程中不能直接熔融，而是发生变质并逐步脱水。富含大离子亲石元素（LILE）的水热流体向上运移，交代地幔楔，并使之发生部分熔融，形成岛弧拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩。岛弧玄武岩经过分离结晶等演化，形成典型的岛弧玄武岩-安山岩-英安岩-流纹岩岩系。 1990年，Defant and Drummond重新提出，某些岛弧钙碱性安山岩和英安岩为俯冲版片部分熔融形成。在一些地区，如果年轻、热的洋壳发生俯冲，则沿Benioff带的地热梯度高（25~30 ℃/km），洋壳可能发生脱水熔融，形成高铝的中-酸性岩石。这类岩石最早发生于aleutian群岛的Adak岛，因此，被命名为adakite，指的是新生代与年轻洋壳俯冲有关的、具有独特地球化学特征的一类中-酸性火山岩或侵入岩，其地球化学特征与太古代高铝的英云闪长岩-奥长花岗岩-花岗闪长岩（TTG）相似。由于其特殊的成因，对研究陆壳的起源和演化、俯冲带的元素地球化学行为以及壳-幔相互作用有重要意义，对探讨一些造山带的古构造演化也很有帮助。 1、adakite的岩石地球化学特征 adakite的主要矿物组合为：斜长石+角闪石±黑云母，单斜辉石和斜方辉石极少，只在Aleutian和墨西哥的高镁安山岩中有所发现。
土壤地球化学测量工作设计说明书
土壤地球化学测量工作设计说明书 1.1项目概况 1.1.1项目来源 （略） 1.1.2工作周期、成果提交时间 （略） 1.2 目标任务 通过开展1∶10000土壤地球化学测量扫面，圈定并评价地球化学异常。通过综合分析，优选地球化学异常和找矿靶区，为进一步工作指出找矿方向和提供本区基础地球化学资料。 1.3工作区概况 （略） ********矿区拐点坐标表表1
2、以往工作程度 2.1区域地质、物化探工作 （略） 2.2矿区化探工作程度 1991～1993年，***************在*************开展了1∶5万水系沉积物地球化学测量工作，在矿区内圈定了T4号水系沉积物异常区。 2.3以往工作存在的问题 通过以往化探工作，虽然在在矿区内圈定了T4号水系沉积物异常区。并在异常区内发现了5条含矿构造破碎蚀变带，但限于投入少，工作程度低，因此对预查区的化探异常尚不能进行准确定位。急提高化探工作程度，准确圈定化探异常范围，为寻找金多金属矿床提供更准确的基础地球化学资料。 3、地质矿产及地球化学特征 3.1工作区地质概况 （略） 3.1.1矿区地质特征 （略） 3.1.2地层及岩性 （略）
3.1.3构造 （略） 3.1.4岩浆岩 （略） 3.1.5围岩蚀变 （略） 3.1.6矿体地质特征 （略） 3.2地球化学景观特征 土壤主要为黄壤、黄粘土。土壤发育，A、B、C层位清晰、明显，一般厚0.5～2.0米，B层较发育。综上所述，区内物理、化学风化较强烈，淋滤作用不明显，土壤层发育，适宜开展土壤地球化学测量工作 4 工作部署 4.1工作部署原则 根据本次土壤测量工作的目的和任务，从工作区实际出发，参照2003年1月1日颁布实施的《铜、铅、锌、银、镍、钼矿地质勘查规范》及其他有关规范和技术方法的要求，在前期地质工作的基础上，运用现代成矿理论，采用有效找矿手段在本区开展土壤测量工作。 本次土壤测量工作总体部署的基本原则主要以矿区已发现的5条（Ⅳ、Ⅷ、Ⅸ、Ⅹ、Ⅺ）含矿构造破碎蚀变带为重点目标，在综合分析已有的地质、物化探资料的基础上，遵循“由浅入深、由稀到密、
土壤地球化学测量规范(附件)
附录A（规范性附录） 地球化学普查水系沉积物测量记录卡 图幅名称（或地区）：采样日期：年月日 记录：采样：审核：第页 22
记录卡填写说明1 地球化学普查水系沉积物测量记录卡填写说明 A 主标识符：C2。规定：岩石为1；水系沉积物为2；土壤为4。 B 样品号：N7。图幅名拼音代码+采样大格编号+小格代码+小格样号，如：MP234B1。该样品号中：MP-茅坪幅代码；234-大格号；B-小格号；1，B小格第一个样号)。 C 原始样号：被重复采样的样品号 D 图幅代号：N10。1：50000地形图图幅号，如H49E007008 E 横坐标: N8。统一确定为高斯6度带，记录带号+横坐标精确到m。如20428303 F 纵坐标： N7。高斯6度带精确到m。如3395158 G海拔高程：N4。采样点高程坐标，以米为单位。从地形图等高线或通过GPS直接读取。 H 水系级别：C1。记录：1 、一级水系；2、二级水系；3、三级水系。 I 采样部位：C1。采样点位于水系的位置，用代码表示：1：河底；2：水线附近；3：河漫滩上；4：水塘入口处 J 样品组分：C3。记录3位数：分别代表样品中粗砂（第1位）、细砂（第2位）和淤泥及有机物（第3位）含量。此三项为样品的沉积物组分，以编码方式分级填写,分为：0：无；1：少量（<30％）；2：中量（30～70％）；3：大量（>70％），三者之和不能超过100％。K 样品颜色：C2。1、灰黑色；2、灰色；3、褐色；4、灰黄色；5、红色；6、砖红色；7、灰绿色。 L 地质时代：C4。记录所控汇水域内地质时代。记录地质时代符号。沉积地层按出露情况适当并层；侵入岩记录主要侵入期。 M 岩石类型：C4。填写该点所控制汇水面积内占优势的基岩类型，参见“区域地球化学勘查规范”附录B表B2。 N 矿化蚀变：C1。记录矿化蚀变程度。0、无；1、弱；2、中等；3、强烈。 O 地貌类型：C1。1、平原-准平原；2、低山-丘陵；3、山地-峡谷；4、高山-深谷；5、高原；6、高寒山地；7、盆地；8、沼泽洼地；9、岩溶石山。 P 植被：C1。0，无；1，稀疏，浅薄，覆盖度<1/3；2，中等，覆盖度在1/3～2/3间；3，茂密，浓厚，覆盖度>2/3。 Q 岩溶类型：C1。指在岩溶区采样位置的岩溶类型（非岩溶区不填）。编码为：1：峰丛峰林洼地；2：峰丛峰林谷地；3：岩溶平原；4：岩溶穹窿盆地；5：岩溶石山及丘陵。 R 污染：C1。指采样点上游汇水域存在的污染源：0，无；1，矿山采冶；2，工业生产；3，居民生活。 S GPS文件号：N6。指采样点某GPS坐标数据转存入计算机内的批次文件。要求以GPS 手持机编号后四位数+录入的第n批数（n为两位数）。每批坐标存点宜在500个以内。 T GPS ID号：N3。GPS手持机对采样点自动定点形成的顺序号码。该号码与采样号一一对应，不可更改。如采样点上重复自动定点，宜自行保存不得删除；或采样点被遗忘自动定点，亦不得手动添加补充，均待转录计算机后再据记录资料做删除或添加补充处理。U 标记位置：记录书写采样点标记的具体位置。标记须清楚明显。
环境地球化学知识点教程文件
环境地球化学知识点
概念题 绪论（1/6） 环境问题由于人类活动或自然活动作用于人们周围的环境所引起的环境质量变化，以及这种变化反过来对人类生产、生活和健康产生的影响。 环境容量人类生存和自然环境在不致受害的前提下，环境可能容纳污染物质的最大负荷量。 环境要素构成人类环境整体的各个独立的、性质不同的而又服从整体演化规律的基本因素。 环境背景值在未受人类活动干扰的情况下，各环境要素（大气、水、土壤、生物、光、热等）的物质组成或能量分布的正常值。 环境质量在一具体环境内，环境的某些要素或总体对人类或社会经济发展的适宜程度。 环境质量评价按照一定的评价标准和评价方法对一定区域范围内的环境质量进行说明、评定和预测。 第一章岩石圈环境地球化学（0/0） 第二章土壤环境地球化学（1/9） 土壤覆盖在地球陆地表面和浅水水域底部，具有肥力，能够生长植物的疏松物质表层。
土壤圈覆盖于地球陆地表面和浅水域底部土壤所构成的一种连续体或覆盖层及其相关的生态环境系统。 成土过程地壳表面的岩石风化体及其搬运的沉积体，受其所处环境因素的作用，形成具有一定剖面形态和肥力特征的土壤的历程。 土壤酸度土壤酸性表现的强弱程度，以pH表示。 植物营养植物体从外界环境中吸取其生长发育所需的养分，用以维持其生命活动。 土壤污染进入土壤的污染物积累到一定程度，引起土壤质量下降、性质恶化的现象。 土壤净化污染物在土壤中，通过挥发、扩散、吸附、分解等作用，使土壤污染物浓度逐渐降低，毒性减少的过程。 土壤质量评价单一环境要素的环境现状评价，是根据一定目的和原则，按照一定的方法和标准，对土壤是否污染及污染程度进行调查、评估的工作。土壤中微量元素动植物体内含量很少、需要量很少的必需元素。 第三章水圈环境地球化学（2/11） 水圈地球表面或接近地球表面各类水体的总称。
勘探地球化学复习资料
化探复习 1、勘查地球化学的概念; 在地质与地球化学的理论指导下,在各种介质(包括岩石、土壤、水、水系沉积物、生物、气体等)中系统地在不同比例尺与规模上采集地球化学样品,经测试分析与数据处理,发现地球化学异常与其它地球化学指标,据此作为找矿的线索与依据,进而寻找矿床;同时用以解决一些地质等其它问题。 2、勘查地球化学的分类; 丰度(Abundance):泛指元素在一定的自然体系中的平均含量,也叫克拉克值。 浓集系数:它就是某元素在矿体中的含量(通常以最低可采平均品位作标准)与其地壳丰度的比值。 浓集系数反映了元素在地壳中局部集中(成矿)的能力。 浓集系数较大的元素在矿体周围呈现的地球化学异常强度较大。 对于某些伴生的微量元素,如果其浓集系数较主要成矿元素明显地大,则这些伴生元素便就是寻找该矿床的良好指示元素。Hg、Sb、Bi、As成为金矿床的指示元素便就是这个原因。浓度克拉克值:即地质体中某元素的平均含量与其克拉克值的比值。浓度克拉克值＞1,说明元素富集,反之则分散。 化学元素在不同成分岩浆岩中的丰度变化,反映了岩浆成因与物质来源的差异,以及结晶分异与地球化学演化过程中元素的分配;同时也体现出造岩元素对微量元素含量变化的制约作用。 研究岩浆岩中化学元素的丰度变化具有重大找矿意义。 2、化学元素在各类沉积岩中的分布 (1)碱金属元素(2)碱土金属(3)亲氧元素 元素在地质体内的分布形态一般有五种情况:
①结合在多种矿物中的元素一般服从正态分布; ②集中在一、二种矿物内的元素呈对数正态分布; ③多次地化作用迭加形成的含量呈正态分布;单一作用呈正态分布。 ④扩散作用形成的含量呈对数正态分布;对流混匀作用呈正态分布。 ⑤两次不同地质作用,可引起两种类型相同而参数不同的分布形式。 研究分布类型的目的就是:正确选择背景值、背景上限以及各种数据处理方法。 通过对分布形式检验直接得到某些地化信息。 地壳中元素的存在形式与元素的迁移 地球化学环境就是使元素所在的地球化学系统得以保持平衡的各种物理化学条件的总合 原生环境,就是指从天然降水循环面以下直到能够形成正常岩石的最深水平的环境; 次生环境,就是地表天然水、大气所能够影响范围的环境 丰度研究的意义 1.判断特殊地球化学过程 2.衡量研究区化学元素富集或贫化的程度 3.作为选择分析方法灵敏度的依据 4.作为矿产资源评价预测的依据 地球化学系统中元素的总量称为地球化学储量。 在地球化学储量中,能被人类开采利用的部分叫作资源,资源中被探明的部分叫作矿产储量。资源量占地球化学储量的百分比叫作矿化度。 短吨= 907、18474 公斤=0、91吨 岩石的酸度,就是指岩石中含有SiO2 的重量百分数。 岩石的碱度即指岩石中碱的饱与程度 通常把Na2O+K2O的重量百分比之与,称为全碱含量 各岩类的标型元素组合为: 1、超基性岩元素,典型代表就是Cr、Ni、Co、Mg及Pt族。 2、基性岩元素,Cu、Fe、V、Ti、P、Mn、Ca、Sc、Sb等。 3、亲中性岩元素,Al、Ga、Zr、Sr等。 4、亲酸性岩元素,种类最多,以Li、Be、Ta、U、Th、K、Rb、Cs、F、B为代表。 5、碱性岩以富含Nb、Ta、Be及REE(稀土元素)为特征。 沉积岩可以分为碎屑岩、泥质岩与化学沉积岩三个类型 二、元素的赋存形式 1、矿物形式:独立矿物(主要造岩矿物)、副矿物、主矿物中的机械包裹体、固熔体分解物、液相包裹体中的子矿物; 2、非矿物形式:类质同象混入物,元素呈离子、分子、胶体被矿物表面吸附,超显微非结构混入物,有机结合物。 三、元素迁移 元素迁移的方式 1、化学及物理化学迁移 2、机械迁移 3、生物及生物地球化学迁移 地球化学异常:就是指某些天然物质(岩石、土壤、水系沉积物、生物等)中某一特征元素的含量偏离正常含量或某些化学性质明显的发生变化的现象。 地球化学背景及背景区: 在化探中将无矿或未受矿化影响的天然物质(岩石、土壤、水系沉积物、生物等)中某一特征元素的正常含量(一般含量)称为背景。 而将那些具有正常含量的地区称为背景区或正常区。
土壤地球化学测量标准
uz中华人民共和国地质矿产行业标准nZ/T 0145一 94 土壤地球化学测量规范 1995一01一27发布 1995一12一01实施 中华人民共和国地质矿产部发布 中华人民共和国地质矿产行业标准 1 主题内容与适用范围 1.1 本标准规定了土壤地球化学测量工作中主要方法、技术要求和规则. 1.2 本标准适用于金属矿产地质勘查。铀矿、地热、非金属矿产地质勘查的土壤测量工作也可参照执行。 2 引用标准 UB/T 14496 地质矿产地球化学勘查名词术语 DZ/T 0011 地球化学普查规范(比例尺 1:50 000) DZ/T 0075 地球化学勘查图图式，图例及用色标准 3 总则 3.1 土壤地球化学测量(简称土壤Nii量)，是以土壤为采样对象所进行的地球化学勘查工作。 3.2 土壤地球化学测量主要用于矿产地质勘查的详查阶段，也可用于在区域调查、普查阶段中水系沉积物测量无法进行的地区. 3.3 土壤地球化学测量可用于找矿以及各类异常和矿化点的查证、评价，也可为地质填图提供信息。 3.4 区域调查和普查的土壤测量方法.其主要技术要求，按化探
区域调查和化探普查的规范执行。 3.5 用于金属矿产地质勘查的土壤测觉应选择在残坡积层发育地区进行。 4 工作设计 4.1 资料收集 编写土壤测量的工作设计前，一般应收集和分析以下资料 : a. 测区的地理和交通、生活情况以及测地资料; b. 测区及外围地质特征，矿产、矿床类型和成矿规律，矿床氧化淋失程度等特点; c. 测区及外围以往地质、物探、化探、遥感等的工作程度和工作成果; d. 测区的地形、地貌、水文、气象，第四纪覆盖物(尤其是土壤)的类型植被特征，人工污染情况等 有关资料; e. 表生作用对指示元素的影响及表生赋存状态。 4.2 方法有效性与技术试验 4.2.1 野外踏勘 编写设计前应对测区进行必要的现场踏勘工作、取得第一手资料，以了解所收集资料方法技术的有效性，其内容包括: a. 检查核对所搜集资料的可靠程度; b. 确定试验地点和测区的有效范围; c. 实地考察工区的交通、生活及工作条件。
成都市土壤元素地球化学背景
成都市土壤元素地球化学背景 四川省地质矿产勘查局区调队朱礼学刘志祥陈斌邮编610213 国土资源部成都岩矿测试中心李小英邮编610081 摘要：本文扼要介绍了成都市辖区环境背景及土壤环境地球化学背景的调查方法，重点介绍了成都市土壤第一环境、第二环境地球化学元素的背景值及元素分布特征，地球化学分区，首次揭示本区土壤的地球化学背景。 关键词：成都市，土壤，地球化学背景。 成都市位处四川省中部，四川盆地西部，成都平原腹地，地跨东经1020 55＇—1050 53＇北纬300 6＇—310 26＇，东西长192km，南北宽148km，幅原12900多平方公里，境内有平原、台地、丘陵、山地等多种地貌，海拔387—5364m，气候属于亚热带湿润季风气候区，是四川省工农业、政治、经济文化中心，随着社会的进步与发展，资源与环境日渐成为人们关注的热点，土壤与水、大气、阳光一样是万物生长之源，其环境背景及现状倍受人们关注。由中国地调局部署，四川地勘局实施的国土资源大调查项目“成都平原多目标地球化学调查”首次揭示了成都市土壤环境地球化学背景值及元素分布特征。 一、成都市土壤环境背景 成都市辖区北西部为龙门山区，南东为龙泉山区，腹地为平原，平原与山地间分布有浅丘台地，龙门山区为浅覆盖深切割区或基岩裸露区. 龙泉山区为浅切割、浅覆盖地区，平原区为深覆盖地区，全区覆盖及切割特征见图1。 除龙门山基岩裸露区外，全市土壤是以第四系、第三系、侏罗系、白垩系母岩为基础发育而成的。主要有水稻土、紫色土、黄土、棕壤等主要土壤类型（图2）。 全市土地农业综合分区可划分为五大区： Ⅰ．近郊平原、浅丘粮、油副食品区；Ⅱ．中部平原农、牧、渔区；Ⅲ．中部丘陵粮、果（经作林、枚区）；Ⅳ．远郊中低山林、土特产区，Ⅴ．远郊高山水源涵养区（图3）。 二、土壤环境元素地球化学背景调查方法 不同地球化学景观区，土壤成土母质、成土作用、覆盖厚度、农业土壤利用存在着较大差异。地球化学背景的影响因素亦较为复杂，用以确定本地区地球化学背景的样品的采集深度、层位、采集密度、样品分析介质的粒度等应力求一个科学的、经济可行的、易于实施的模式。经国土资源部物化探研究所（河北廊坊）周国华等人研究评估（2000年）认为:本地区土壤第二环境浅层采集深度0—0.2m ，第一环境（深层）深度在0.8m以下，分析样土壤粒度平原区过干筛-20目，低山丘陵区紫色土-40目，土壤样品中地球化学元素的分布能较好地反映采样区的土壤环境地球化学背景。 （一）采样方法技术 平原区采样深度1.50—1.80m，丘区紫色土地区采样深度0.40—0.80m，龙门山区0.80m以
土壤元素背景值的研究_以南方某区域为例
土壤元素背景值的研究 以南方某区域为例 曹雪琴,万军伟,陈 雯,王 超 (中国地质大学环境学院,武汉430074) 摘 要:依据南方某区域农业地质与生态地球化学调查取得的区域地球化学资料,按照不同土壤类型求取了研究区的土壤元素背景值,并分别与该区域所在省和全国平均水平进行横向和纵向比较,进而对研究区土壤中各元素及指标的丰缺状况进行分析,从而对现有土壤利用状况作出评价,为该地区土壤污染评价和治理修复提供了重要的地球化学依据,也为农业环境的规划和相应标准的制定提供了基础资料。 关键词:土壤;环境;元素背景值 中图分类号:X825;X820.1 文献标识码:A 文章编号:1671 1556(2009)02 0027 06* Study on Soil Element Background Values T aking a R egion in the South for Ex am ple CAO Xue qin,WAN Jun w ei,CH EN Wen,WA NG Chao (S chool of Envir onment,China Univer sity of Geosciences,Wuhan430074,China) Abstract:Acco rding to the regional geochemical data obtained fro m agricultural geolo gy and eco g eo chem i cal investigatio n of a r eg io n in the South,the so il element backgr ound values o f different soil types in the resear ch area are obtained and have horizo ntal and vertical compar isons w ith those of the pro vince in w hich the reg ion lies and those of the national average lev el.Then the analysis is made on the conditio ns of the a bundance and scarcity of regional soil element background values and index es in the soil of the r esearch area in or der to pr ovide the basic and comprehensive inform ation fo r estimating the present situatio n o f soil use, planning the ag ricultural enviro nment,making the corresponding standards and pr oviding important g eo chem ical data for so il pollutio n appr aisal and repairing. Key words:soil;environment;elem ent;backg round value 0 引 言 农业地质调查中,土壤环境背景值是最基本的化学参数之一,具有非常重要的理论和实践意义。 环境背景值是指一定时间和区域内不受或者很少受人类活动影响和现代工业污染的情况下的土壤化学组成或元素含量水平,也代表了成土过程发展到一定历史阶段,土壤与其各环境要素之间物质和能量交换达到动态平衡时的元素含量[1]。由于人类活动和环境影响的普遍性,现已很难通过调查研究获得绝对的土壤环境背景值。土壤生态地球化学基准值既是土壤地球化学环境自然演变的结果,又是衡量由人类活动叠加到土壤中的化学元素等组分多少的度量标准,其涵义涉及土壤的自然背景、人为累积程度、元素现实含量以及活动组分含量等研究内容[2]。因此土壤环境背景值只能是一个相对概念,包括自然背景部分和外源污染物部分[3],即调查时排除明显污染和主要干扰后的地球化学特征值。 土壤环境背景值作为农业地质和环境地球化学的一项重要指标和基础资料,为土壤环境的评价、土壤分区规律及影响因素的研究和局部异常区的圈定 第16卷 第2期2009年 3月 安全与环境工程 Safety and Enviro nm ental Engineering Vol.16 No.2 M ar. 2009 *收稿日期:2008 10 15 修回日期:2008 11 14 作者简介:曹雪琴(1984 ),女,硕士研究生,主要研究方向为水工环地质。E mail:cxq84813@https://www.360docs.net/doc/9c18583127.html,
微量元素地球化学期末作业培训课件
西藏阿里多龙地区中侏罗统碎屑沉积岩的地球 化学特征及其构造环境分析 学号：120110100 姓名：胡维云专业：构造地质学 前言 班公湖—怒江成矿带西段位于西藏自治区西北部的阿里地区境内，跨班公湖—怒江缝合带南北两侧，由于仅开展过 1∶25 万区域地质调查、1∶20万区域化探等少量基础地质工作，是西藏地质工作程度最低的地区之一。近年来该成矿带内资源评价工作取得了突出的进展，多龙超大型斑岩铜金矿床和嘎尔穷、嘎拉勒、弗野、材玛等大型矽卡岩型铜铁多金属矿床的相继发现与评价，揭示出班公湖—怒江成矿带成矿条件优越，找矿潜力巨大。关于班公湖—怒江结合带所代表的特提斯洋盆的性质，打开、闭合的时限和多龙大型矿集区的构造背景、成矿作用，不同的学者存在很大的争议。目前，己有许多资料证明了该带代表了一个已消失的具有一定规模的洋壳盆地。王恒忠等（2005）认为班公湖--怒江缝合带内的早白奎世OIB型火山岩是班公湖—怒江洋盆演化晚期的洋岛(塔仁本区早白垩世OIB型玄武岩(主要依据于上覆灰岩中化石时代))；而张玉修等（2004）研究认为该套玄武岩是早白垩世冈底斯弧弧后盆地的产物。 一、研究目的及意义 拟通过研究多龙地区中侏罗统地层的岩石类型及组合特征和岩石地球化学特征，分析该地区中侏罗统地层形成的大地构造环境，为正确认识多龙超大型斑岩铜金矿床的成矿地质背景和结合带的演化提供了新的线索。 二、研究区地质背景 构造位置上，多龙地区处于班公湖—怒江缝合带北侧, 羌塘地块的南缘；地理位置上处于西藏自治区阿里地区。该区构造以断裂为主，呈近东西向带状断续展布。断裂构造主要表现为一系列走向近东西向且大致平行的北倾逆冲断层，并控制着地层和岩浆岩的分布。沿构造-岩浆带，大规模的岛弧火山活动发生在中—晚侏罗世，形成燕山早期陆缘火山弧，为一套含大量火山碎屑岩的以安山质为主的玄武—安山—流纹岩组合，火山作用晚期岩浆成分向碱性演化，以陆相中心式喷发为主，兼具熔岩溢流（西藏自治区区域地质志，2000）。岩浆的深成侵入作用发生在早白垩世至晚白垩世早期，以中酸性幕式侵入为特点，岩体一般呈岩珠或小岩基沿东西向呈带状分布，岩性主要有石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、似斑状花岗岩及花岗斑岩，年龄在70—140Ma之间（西藏自治区区域地质志，2000）。研究区地层主要为晚三叠统的日干配错组、中侏罗统的曲色组一段、色哇组、，早白垩统的美日切组，新近系中新统的康托组、更新统和全新统。地层属羌塘—昌都地层区内的羌南地层分区之多码分区，出露宽度大于10km。 三、研究依据 据现有资料研究表明：砂岩的TFe2O3+MgO、TiO2含量，以及Al2O3/SiO2、K2O/Na2O 和A12O3/(CaO+Na2O)等比值具有显著的构造背景差异，因而成为其形成的大地构造环境判别的重要参数(Bhatia，1983)。Roser等人(1986)认为，K2O/Na2O值与SiO2值可有效地示踪砂岩形成构造环境，并编制了构造判断图解。在Bhatia(1983)提出的TiO2-TFe2O3+MgO图解，Roser和Korsch（1988）提出了区分物源区是铁镁质的、中性的或长英质火成岩和石英沉积
青州市表层土壤元素地球化学组合特征研究
青州市表层土壤元素地球化学组合特征研究 收稿日期:20171229;修订日期:20180122; 编辑:陶卫卫基金项目:山东省潍坊市专项资金项目,潍坊市土地质量地球化学调查与评价(Z F C G 2016587 )作者简介:姜冰(1984 ),男,山东昌邑人,工程师,主要从事区域地质调查及矿产勘查工作;E m a i l :j b i n g 08@163.c o m 姜冰,刘阳,颜丙鹏 (山东省第四地质矿产勘查院,山东潍坊 261021 )摘要:聚类分析和因子分析可以获得土壤元素地球化学组合特征及其差异性三对青州市表层土壤样品数据进行分析研究,通过聚类分析,绘制表层土壤元素聚类谱系图,将23种元素或指标分为5个元素组合簇群及2个单元素簇,研究各元素间的组合特征,探讨其相关性二聚集性及其指示意义;通过因子分析,找出有代表性的因子,用其代表变量,绘制典型因子得分等值线图,并从中分析不同元素组合的区域分布基于何种因素,用11个代表性因子的分布特征就基本可以代表青州市表层土壤23项原始变量的分布特征,并对F 1,F 2,F 3主因子进行了地质解释三聚类分析与因子分析相结合,利于表层土壤中元素的共生组合特征及其差异性研究,利于对研究区表层土壤异常进行归纳总结三 关键词:聚类分析;因子分析;土壤元素;青州市中图分类号:X 142 文献标识码:B 引文格式:姜冰,刘阳,颜丙鹏.青州市表层土壤元素地球化学组合特征研究[J ].山东国土资源,2018,34(9):4954. J I A N GB i n g ,L I U Y a n g ,Y A NB i n g p e n g .S t u d y o nG e o c h e m i c a lA s s e m b l a g eC h a r a c t e r i s t i c s o f S u r f a c e S o i l E l e m e n t s i nQ i n g z h o uC i t y [J ].S h a n d o n g L a n da n dR e s o u r c e s ,2018,34(9):4954. 2017年,潍坊市土地质量地球化学调查与评价工作中,对测定的青州市8132件表层土壤样品数据,通过聚类分析和因子分析,进行了元素地球化学组合特征研究三 1 概述 青州市位于潍坊市西约60k m 处, 属潍坊市辖区的县级市三区内总的地势是西南高,东北低;冲沟较多,河流纵横,以近南北向河流为主,少量近东西向,水系源头多在西南部的中低山区;气候属北温带亚湿润大陆性季风气候,多年平均气温12.7?,多年平均年降水量为664mm ,多年平均无霜期191.7 天,多年平均积温为4331.7?三 区内地层分区为华北地层区之华北平原地层分区与鲁西地层分区,地层可分为古生代寒武系二奥陶系及新生代新近系二第四系三岩浆岩仅零星见有中生代闪长玢岩二新生代辉绿玢岩三火山岩少量分布在谭坊镇,是新生代火山活动的产物三区内由2个 构造单元组成,以NW 方向益都断裂为界,西南为 断块隆起区,东北为断块凹陷区三构造形式以断裂构造为主,构造方位多N E 向,NW 向次之三矿产资源丰富,主要有铁矿二水泥用灰岩二建筑石料用灰岩二 玄武岩等三 2 样品采集及分析 2.1 样品采集 土壤表层样采样点布设在1?5万土地利用类型 图上三采样点以网格状布设,按1k m 2为单位,采样密度平均为5件/k m 2三样点分布在网格内主要土壤类型和土地利用类型的代表性地块内,并兼顾空间分布均匀性三在布设的采样点上,以G P S 定位点为中心,向四周辐射20~50m 确定分样点,等份组合成一个混合样三采样深度为0~20c m ,由2~6个子样等量混合组成1件样品三采集的各分样点土壤掰碎,挑出杂物,充分混合后,四分法留取1~1.5 k g 装入样品袋三自然风干过1 0目尼龙筛后样品重四 94四第34卷第9期 山东国土资源 2018年9月
岩石地球化学特征
岩石地球化学特征 1火山岩岩石学特征 1.1主量元素特征该旋回岩石化学成分平均值与黎彤值和戴里值相比，该旋回火山熔岩，总体具高硅、高镁，低铁、铝、钙的特点；A/NKC值反映该旋回为铝过饱和岩石类型；分异指数（DI）为3 2.63～88.51， 均值为61.04，各氧化物随着DI值的增大有不同变化，如SiO2、K2O 明显升高，Na2O稍有增高，Al2O3变化不明显，TiO2、Fe2O3、FeO、MgO、CaO明显降低，MnO、P2O5稍微降低。总体上反映了该旋回火山 岩正常的分异趋势；里特曼组合指数说明本区义县旋回火山岩具钙碱 性向碱性演化的趋势。总体上来看，依据同源岩系的δ值事连续且相 近的原理，说明义县旋回火山岩浆是同源的。 1.2微量元素特征该旋回火山岩各岩石过渡元素分配型式曲线基本协 调一致，呈明显的“W”型，表明为同源岩浆分异产物。岩石曲线出现 相交现象，是因为个别元素在不同岩石中富集水准不同所致，反映了 岩浆在运移和成岩过程中可能有外界物质的介入和混染。图中给类岩 石的Ba、Nb呈明显的波谷，说明其在该旋回岩浆演化分异过程中分异 较好，而Zr具有明显的波峰说明该元素在该旋回中比较富集。仅在流 纹岩中Th元素具有明显的波谷，说明其在流纹岩中分异较好。 1.3稀土元素特征该旋回火山熔岩各岩石稀土总量差别较大，∑REE 在94.6～230.17，平均值为152.4。与世界同类岩石维氏值相比，该 旋回火山岩基性-中性岩，为富稀土岩石，中酸性-酸性岩为贫稀土岩石。LREE/HREE值为9.26～15.49，（La/Yb）N值为11.8～27.33，（Ce/Yb）N值为7.98～17.35，La/Sm值为3.36～8.83之间，以上参 数值及稀土配分曲线特征反映该旋回火山岩各岩石均具轻稀土富集， 分馏较好；重稀土亏损，分馏较弱的特点，火山岩浆可能来源于壳幔 混源。 2火山岩形成环境及源区
1∶1万土壤地球化学测量工作技术要求
1/1万土壤地球化学测量工作的工作方法、技术要求及精度要求 1: 1万土壤地球化学测量工作方法及技术要求 工作区高差大，地形切割强烈，水系较发育，植被茂密，局部地区第四系覆盖较厚。适用1:1万土壤测量方法，但是在已成型的矿区或采矿区周边及人员居住密集区，尽量避开污染源。本次工作设计采样点位17786个，另外采取重分析样534件，占总工作量的3%检查样**个，占总工作量的**%。 1、野外采样技术要求 (1)、工作部署 采样密度：依据《地球化学普查规范》DZ/T0011—91、《土壤地球化学测量规范》DZ/T0145—1994标准及测区实际情况，确定采样线距200m点距20m 在村落、第四系覆盖区域适当抽稀测点密度，在岩体、构造发育地区适当加密采样点。 1 : 10000 土壤测量工作测网密度 700g，确保过40目筛网的样品原始重量达到150g。如遇有岩石露头，倒石堆、河床堆积 2 、采样布局原则 采样布局要均匀性、合理性、控制性、代表性兼顾的原则。剖面要尽量垂直于综合异常 长轴方向或地层、地质构造线走向方向；采用200X 20m线点距布设。 3 、采样点布置及编号 在每张1 : 1万地形图上，划出测线，沿测线每个采样点根据其所处的位置按上述顺序进行编号。在以上布点基础上，布置3%重分析样，样品编号规则不变，野外采集时取双样，全部样品送检编号重编，不得重复。 4 、样品采集 ①采样介质：依据规范划定景观区标准，测区属于水系发育的中山区。土壤应米集粘土、细砂等物质。 ②土壤的采样部位选择：一般采取距地表0.2 —0.5m的B层土壤或B+ C层土壤。为提高样品的代表性，样品采取以采样点为中心、在5m范围内采集3—5 个子样混合组合成一个样品作为该点样品，避免单点采样。样品重量一般不低于
地球化学数据
海南省前寒武纪的研究现状 海南岛地处欧亚板块、印度-澳大利亚板块和菲律宾板块的交汇部位，大地构造位置独特，据前人研究，海南岛出露有一套中元古代结晶基底岩石，对研究华夏一直华南地块在columbia大陆裂解以后和Rodinia聚合之前的演化具有重要意义。 海南岛前寒武纪基底岩石仅在琼西戈枕断裂带上盘抱板-饶文-公爱一带及琼中上安地区零星出露。其中，琼西地区以一套具花岗-绿岩系建造特征的抱板杂岩为主。岩性主要发育有以斜长角闪片(麻)岩为主的变质岩，混合花岗质类岩石，中-基性火山岩；琼中地区发育有一套变质火山岩系，并有少量麻粒岩及紫苏花岗岩分别以透镜状和脉状分布其中。 随着海南戈枕金矿的发现，大批学者对海南岛以抱板杂岩为代表的元古宙地层进行了较为详细的研究，目前所取得的较为统一的认识有：抱板群的形成、组成与演化；石碌群的地层出露以及琼中地区变质岩的主要组成、年代学特征等。 据(候威等.1992，涂少雄.1993，梁新权.1995，马大栓等.1998)等抱板杂岩主要包括一套深变质岩、花岗质类岩石以及中-基性火山岩。 谭忠福(1991)，候威等(1992)，涂少雄.(1993) 梁新权(1995) 马大栓等(1998)，许德如(2000)等对分别对分布在琼中乘坡农场、抱板、土外山、二甲矿区的抱板群变质岩进行研究，认为变质岩主要可以分为变质沉积岩和绿片岩，变质沉积岩主要由石英二云母片岩和白云母石英片岩，是组成抱板群的主要岩石类型，绿片岩主要由斜长角闪片(麻)岩组成，两者产状基本一致互层产出。梁新权(1998)，许德如(2001)，徐德明等(2008)对花岗质类岩石研究，认为其主要组成部分为花岗闪长岩和二长花岗岩，呈岩株或岩枝侵入于抱板群片岩或片麻岩中,与围岩呈侵入接触关系谭忠福等(1991)，涂少雄(1993)马大栓(1998)对二甲矿区，琼中乘坡农场万泉河边及东方县戈枕水库大坝处发育的斜长角闪(片)岩进行研究，认为斜长角闪岩呈脉状斜切围岩中，角闪岩见冷凝边，围岩见有明显的热接触蚀变现象，指示为后期岩脉。 叶伯丹等(1990)研究认为抱板群的变质时期及条纹-眼球状混合岩形成时期应在1145±40Ma，进而推测其原岩时代应为中元古代或更早，候威(1992)对抱板群内的变火山岩、混合花岗(质)片麻岩及其中的暗色包体进行地质年龄分析，得到Sm-Nd等时线年龄为1699.64 士3Ma、1379.54 士25Ma及2885.07士23Ma. 从而他认为抱板群中的斜长角闪片岩的原岩形成于前寒武纪古元古代长城纪时期, 混合花岗(质)片麻岩形成时代是中元古蓟县纪时期并推测海南到存在有太古宙基底；谭忠福等(1991)对海南岛中部抱板群中的变火山岩进行Sm-Nd 法测年，得年龄为975±8.6Ma,张业明等(1998)对海南岛西部的变基性火山岩进行研究，认为其形成于1165Ma士；涂少雄(1993)通过对抱板群内岩体进行同位素测定研究，认为抱板群形成于中元古代早期（1600～1700Ma），1400Ma士经历了一次角闪岩相变质作用混合演化和地壳重熔，并在1000Ma士发生基性岩浆侵入事件，对应于晋宁运动。 梁新权(1995)研究了土外山除发育的变基性玄武岩并认为其主量元素特征与全球大陆拉斑玄武岩和大洋拉斑玄武岩化学成分的算术平均值相当接近, 是一种过渡性拉斑武岩，稀土元素特征及大地构造背景分析图解均指示原岩倾向于岛弧拉斑玄武岩，Sr一N d同位素分析结果,斜长角闪片岩的。e N d ( T ) 为正值( e N d ( T ) = 2.555 ) , 说明这套玄武岩浆来源于亏损地慢区，但e N d ( T ),又要比17 亿年前全球地慢亏损平均值(e N d ( T )= 十6.26 ) 要小些，猜测是受到了少量下地壳物质混染。形成的大地构造背景为岛弧环境，并位于大洋一侧。许德如(2000)，斜长角闪片麻岩呈绿色、墨绿色，片麻状构造，柱状、粒状变晶结构，主要变质矿物为绿色普通角闪石（75%～80%）、斜长石（15%～20%）、石英（0%～5%），ＳｉＯ２变化范围小(48.86%~52.38%)，平均为50.13%，TiO2平均为0.85%，基本上小于1.0%，P2O5基本小于0.1%，显示了岛弧火山岩特征，与许多元古代低钛拉斑玄武岩一致。Al2O3平均为14.06%，MgO平均为7.75%，CaO 8.9%～13.85%，K2O 和Na2O 平均值分别为0.78%和1.67%且K2O 龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/9c18583127.html, 硒的土壤地球化学特征 作者：马强黄强闫建平 来源：《科学与技术》2018年第13期 摘要：全世界范围看，低硒或表现缺硒的土壤面积远大于高硒或硒毒土壤。高硒区有美国北部大平原和西南部10个州的局部地区、爱尔兰的3个县、中国的恩施和紫阳地区，以及哥伦比亚、委内瑞拉和以色列境内有所报道的地区。世界土壤硒含量一般在0.1～2.0mg/kg，平均0.2mg/kg。我国表层土壤硒含量范围0.006～9.130mg/kg，算术平均值为0.29mg/kg。本文介绍了硒的土壤地球化学特征，包括硒的含量分布、形态特征、影响土壤中硒含量的因素及土壤中硒的赋存形态与转化等内容。 关键词：土壤硒；含量分布；形态；影响因素；赋存形态与转化 全球40多个国家缺硒，我国72%的县市属于低硒或缺硒区。克山病是人体缺硒所致，是一种心脏肌肉坏死的疾病，主要是由于发病地区水土、食物缺少硒、铜所致。美国正常人血硒含量为0.10～0.34mg/kg，新西兰人血硒浓度仅为0.068±0.013mg/kg。我国人民血中的硒含量 非克山病病区群体总均值为0.095±0.088mg/kg，而克山病病区为0.021±0.001mg/kg。高硒非中毒地区为0.44mg/kg（0.35～0.58mg/kg），高硒中毒地区为3.2mg/kg（1.3～7.5mg/kg）。硒是组成谷胱甘肽过氧化酶的成分，能促进生长，保护心血管和心肌的健康，解除体内重金属的毒性作用，保护视器官的健全功能和视力。 1硒的分布特点 我国存在一条从东北地区的暗棕壤、黑土向西南方向经过黄土高原的褐土、黑垆土到川滇地区的棕壤性紫色土、红褐壤，再向西南延伸到西藏高原东部和南部的亚高山草甸土和黑毡土的低硒带，带内土壤硒含量均值仅0.1mg/kg，显著低于其他地区的土壤硒含量。西北方向为干旱地区富硒环境，东南方向为湿润地区富硒环境，因此中国土壤中硒分布形成了以中间低，东南和西北地区高的马鞍型趋势。 硒的剖面分布特点：①表聚性，即随着土壤深度的增加而降低，干旱、半干旱地区的土壤属于此类；②心土层聚集类，这类土壤由于心土层有黏粒或铁氧化物等聚集，从而与硒结合发生聚集，南方铁铝土和富铁土一般属于此类；③均匀分布类；④随土壤深度的增加而增加的分布类型。 2土壤中硒的形态 从世界各地土壤含硒状况中可以看出，Se（Ⅳ）为土壤中主要的硒形态，约占40%以上；以Se（Ⅵ）形态存在的硒，总量不超过10%。用不同连续分级法均发现有机结合态硒是土壤中硒的主要结合态，硒主要赋存在腐殖质和残余晶格中。硒的土壤地球化学特征