元素地球化学背景特征
地球化学背景值及异常下限确定方法
地球化学背景值及异常下限确定方法地球化学背景值是指地球表层物质的普遍背景含量或分布特征，它代表了地球自然状态下的正常水平。
异常下限是指地球化学异常的边界或基线，用于识别具有异常地球化学特征的物质。
确定地球化学背景值及异常下限的方法可以分为以下几种。
第一种方法是统计方法。
这种方法通过大量的样品分析数据来确定地球化学背景值及异常下限。
首先需要收集大量的样品数据，包括地球表层物质的各种元素含量数据。
然后对这些数据进行统计分析，例如计算平均值、标准差、分位数等。
通过统计分析可以确定地球化学背景值，它通常是根据样品数据的分布特征来确定的，例如取所有样品数据的中间值作为地球化学背景值。
异常下限可以根据统计分析的结果和专家经验来确定，例如确定一个范围，低于这个范围的数据可以被认为是异常值。
第二种方法是地表地质特征方法。
这种方法通过研究地球表层的地质特征，例如地貌、岩石类型、土壤类型等，来确定地球化学背景值及异常下限。
地球表层的地质特征通常与地球化学特征有一定的关联性，例如其中一种地貌环境下可能富含其中一种元素。
通过研究这些地质特征可以得出地球化学背景值及异常下限的范围，例如其中一种地貌环境下的元素含量可以被认为是正常的，低于或高于这个范围的元素含量可以被认为是异常的。
第三种方法是参照国内外标准方法。
许多国家和地区都有地球化学调查和研究的标准方法，例如美国地质调查局的“地球化学参考样品和数据计划”（Geochemical Reference Samples and Data）和欧洲的“Geochemical Atlas of Europe”等。
这些标准方法提供了丰富的样品数据和分析结果，可以作为确定地球化学背景值及异常下限的参考。
通过比对本地区样品数据和国际标准数据，可以确定地球化学背景值及异常下限的范围。
确定地球化学背景值及异常下限是地球化学调查和研究的基础工作，它对于判别地球化学异常、环境污染、资源勘查等方面具有重要意义。
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识地球化学背景值是指某一地区或某一地质单元中普遍存在的元素或化合物的含量、性质和分布的基准值。
地球化学背景值的确定对于研究区域地球化学异常具有重要意义，可以用于评价地球化学异常的成因、时空分布规律以及对环境和人类健康的影响，为矿产资源勘探、环境污染监测、地质灾害预测等提供科学依据。
确定地球化学背景值的主要方法之一是计算法。
计算法是通过收集并统计分析成矿地区及其周边无矿化影响的样品数据，分析其元素或化合物的含量、分布规律等，从中获得背景值的估计。
计算法的基本原理是利用大量背景样品数据计算平均值、标准差、变异系数等统计参数，确定地球化学背景值。
计算法确定地球化学背景值的具体步骤如下：1.数据收集：收集大量的无矿化样品数据，包括土壤、沉积物、岩石等，覆盖研究区域的不同地质单元和不同土壤类型等。
数据来源可以包括地质调查、环境监测和矿产勘探等。
2.数据筛选：对收集到的数据进行筛选，剔除控制在矿化脉管附近的样品数据，以排除矿化影响。
3.数据统计：对经过筛选的数据进行统计分析，计算平均值、标准差、变异系数等统计参数。
可以利用专业软件进行数据分析和处理。
4.背景值估计：根据统计参数计算地球化学背景值。
常用的方法有平均值加减n倍标准差法、变异系数法等。
根据背景值的不确定性要求，选择合适的置信度和倍数。
5.空间插值：通过空间插值方法，将背景值估计结果推广到整个研究区域。
常用的插值方法有逆距离加权法、克里金插值法等。
6.异常下限值划定：在背景值基础上，结合地质地球化学特征和成矿理论，确定地球化学异常的下限值。
异常下限值是判定地球化学异常的重要参数，可以用于识别矿化体、预测矿床赋存的有效性和潜力。
需要指出的是，计算法确定地球化学背景值存在一定的局限性。
首先，背景样品的数量和质量对结果的可靠性有一定影响，样本数据的局限性和不均衡性可能导致背景值的误差。
其次，计算法难以建立起全面的空间覆盖，对大范围、复杂地质条件下的背景值估计存在一定困难。
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识摘要：一、地球化学背景值及异常下限的概念与意义1.地球化学背景值：地球化学元素含量的平均水平2.地球化学异常：元素含量明显偏离背景值的现象3.异常下限：区分背景与异常的界限值二、计算法确定地球化学背景值及异常下限的方法1.数据收集与处理2.计算背景值及异常下限3.确定置信度三、计算法在地球化学背景值及异常下限确定中的应用1.在既有正异常又有负异常分布的同一地区中的应用2.应用实例：地质勘探、矿产资源评价等四、注意事项与挑战1.数据质量与可靠性2.地区特性的考虑3.方法选择的合理性正文：地球化学背景值及异常下限的确定是地质勘探、矿产资源评价等领域的重要任务。
背景值反映了地球化学元素含量的平均水平，而异常则是指元素含量明显偏离背景值的现象。
在实际应用中，我们需要将背景值与异常进行区分，以便更好地发现和评价矿产资源。
本文将介绍用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识。
首先，我们需要收集并处理一定区域内的地球化学数据。
这一步骤中，需要注意数据的可靠性和代表性。
数据来源可以是地质调查、土壤采样、水质分析等。
在数据处理阶段，需要对原始数据进行质量控制，剔除异常值和缺失数据，并对数据进行统计分析。
接下来，我们通过计算得出地球化学背景值及异常下限。
计算方法主要包括算术平均法、中位数法、加权平均法等。
其中，算术平均法是最常用的方法。
计算公式为：背景值= （Σ元素含量）/ 样品数量在确定异常下限时，我们通常采用一定置信度的方法。
置信度反映了我们所估计的异常下限的可靠性。
常见的置信度有95%、99%等。
计算公式为：异常下限= 背景值+ 置信度对应的标准差在实际应用中，计算法在地球化学背景值及异常下限确定中具有重要意义。
例如，在既有正异常又有负异常分布的同一地区，我们可以用计算法求出总体元素背景值和异常下限。
此外，计算法还可以应用于地质勘探、矿产资源评价、环境监测等领域。
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识
用计算法确定地球化学背景值及异常下限值的一些认识地球化学背景值和异常下限值是确定地球化学数据（如元素、同位素、矿物成分等）在特定地区或区域中的参考水平和异常程度的重要依据。
通过准确、科学地确定这些值，可以更好地了解地质体的特征和演化过程，为地质勘探、矿产资源开发、环境保护等提供科学依据。
一、地球化学背景值的确定地球化学背景值是指在其中一地区或区域内，特定物质的浓度或含量的平均水平。
确定地球化学背景值的步骤通常包括以下几个方面：1.收集样品：收集具有代表性的地球化学样品，例如土壤、水体、岩矿、植物等。
样品的选择应该根据所研究的地质背景、地貌类型、地球化学特征等因素进行科学确定。
2.分析样品：对采集的地球化学样品进行实验室分析，测量样品中感兴趣元素或化合物的浓度或含量。
常用的分析方法包括原子吸收光谱法、质谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等。
3.数据处理：对得到的分析数据进行标准化处理，比如排除明显异常值、进行数据加权、样品稀释等。
可以使用地质统计学的方法，如均值、中位值、方差、协方差等进行数据处理。
4.制定地球化学背景值：根据所得到的标准化数据，结合地质特征、地貌分布、岩石类型和地球化学异常的特点，确定具体的地球化学背景值。
这个过程需要综合考虑样品的数量、采集方法、标准化处理等多个因素，确保背景值的可靠性和科学性。
二、地球化学异常下限值的确定地球化学异常下限值是在地球化学背景值的基础上确定的最低异常值，用于评价地球化学数据是否存在异常现象。
确定地球化学异常下限值的步骤如下：1.选择异常处理方法：根据所研究的地质背景、地貌类型、地球化学特征等因素，选择适合的异常处理方法。
常用的异常处理方法包括等级判别法、离群值分析法、空间统计法等。
2.处理异常值：对采集的地球化学样品中的异常值进行排除或修正。
排除异常值的方法通常包括删除异常值数据样本、使用替代值代替异常数据等。
3.确定异常下限值：根据排除或修正之后的数据样本，再次进行数据处理，得到修正后的数据分布。
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
成都市位于四川盆地中部，是中国著名的丘陵和盆地地貌区域。
由于
成都市土壤受到了长期的人类活动的影响，土壤元素地球化学背景是成都
市土壤研究的一个重要方面。
首先，成都市土壤元素含量方面。
在土壤中，含有大量的元素，如钾、钙、镁、铁、锰、铜、锌等。
不同土壤类型中这些元素的含量会有所不同。
成都市土壤中的主要元素包括K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn等，其中K、Ca、Mg是土壤中的主要碱性元素，对植物生长起着重要的作用。
而Fe、Mn、Cu、Zn则是微量元素，虽然含量较少，但也对植物生长和土壤肥力
有着不可忽视的影响。
其次，成都市土壤元素的分布特征。
成都市土壤各元素的分布不均匀，与岩石成分、地表水体和大气降水等因素密切相关。
例如，在成都市东北
部的丘陵地带，土壤中含有较高的有机质、氮、磷等元素，这与该地区的
农业发展和地表水体的影响有关。
而在成都市西南部的盆地地带，土壤中
的元素含量相对较低，与该地区的地质背景和生态环境有关。
最后，成都市土壤元素的迁移转化过程。
土壤中元素的迁移和转化受
到多种因素的影响，如土壤微生物活动、物理性质、水文过程等。
土壤微
生物是土壤中元素转化的重要驱动力，它们通过分解有机物、氮素固定和
矿物质转化等过程，促进了元素的循环和迁移。
此外，土壤物理性质如土
壤孔隙结构、渗透性等也影响着元素的迁移和转化过程。
水文过程则通过
水的运动和地下水循环等方式，促使元素在土壤中的迁移。
化探
地球化学测量法(1)地球化学测量法的基本原理:地球化学测量主要是通过发现异常、解释评价异常的过程来进行找矿的，而地球化学异常又是相对于地球化学背景而言的。
所以说研究地球化学异常是化学探矿的最基本问题。
1）地球化学背景与背景含量：在无矿或未受矿化影响的地区，区内的地质体和天然物质没有特殊的地球化学特征，且元素含量正常，这种现象称为地球化学背景，简称背景。
正常含量也叫背景含量。
元素呈正常含量的地区称背景区。
背景区内，元素的分布是不均匀的，故背景含量不是一个确定的值，而是在一定范围内变动的值。
背景含量的平均值为背景值。
背景含量的最高值称为背景上限值，或称背景上限。
高于背景上限值的含量就属于异常含量。
因此，也可以称背景上限值为异常下限。
2）地球化学异常与异常值:在广大背景区中，往往有一部分天然物质及地球化学特征与背景区有显著不同，这就是地球化学异常。
如果用数值来表达异常的特征，则该值叫地球化学异常值。
其对应的地区称为地球化学异常区，简称异常区。
3）地球化学异常的分类：地球化学异常可分为在基岩中形成的异常-原生地球化学异常（原生异常）和由岩石、矿石遭表生风化破坏后，在现代疏松沉积物、水及生物中形成的异常-次生地球化学异常（次生异常）。
根据规模大小，又可将地球化学异常分为三类：地球化学省、区域地球化学异常（区域异常）和局部地球化学异常（局部异常）。
4）地球化学测量方法分类:根据地球化学找矿取样介质的不同可以分为下列五类：岩石地球化学测量、土壤地球化学测量、水系沉积物地球化学测量（即分散流测量）、水化学测量、气体地球化学测量。
上述各类地球化学找矿方法中，以前三种最常用，比较成熟且找矿效果也较好。
(2）地球化学测量法的工作方法1）定点及编号:将采样点的位置准确地标定在相应的图件上称为定点。
测区用规则测网采样时，将测量结果换算成坐标落在图件上就行了。
采样点的误差最好不超过点线距的1/20-1/10。
若用不规则测网采样时，定点的误差要大些，一般要求定点的误差在相应图中不超过1mm。
地球化学
1.3.3 地壳化学成分特征和元素克拉克值的地球化学意义1.3.3.1 地壳元素丰度特征分析1) 地壳中元素相对的平均含量极不均匀。
按维氏（1949）值，丰度最大的元素（O=45.6%）比丰度最小的元素（Rn－氡,7×10-17%）在含量上大1017倍，相差十分悬殊。
按克拉克值递减的顺序排列，含量最多的前3种元素（O、Si、Al）即占地壳总重量的81.3％(图1.12)；含量最多的前9种元素（O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg）占地壳总重量的99.1％，其它元素只占0.9%，而前15种元素的重量占99.6－99.8％，其余77种元素总重量仅占地壳总重量的0.4－0.2％。
微量元素在地壳中的分布也是不均匀的，它们的丰度可以相差达107倍。
2) 元素克拉克值与周期表对比。
克拉克值大体上随原子序数的增大而减小。
周期表中前26种元素（从H至Fe）的丰度占地壳总重量的99.74％。
但Li、B、Be及惰性气体的含量并不符合上述规律。
周期表中原子序数为偶数的元素总分布量（占86.36％）大于奇数元素的总分布量（占13.64％），相邻元素偶数序数的元素分布量大于奇数元素分布量，这一规律称为奥多－哈根斯法则。
这一规律仍粗略地与太阳系元素的分布规律相同。
这一事实再次说明地球、地壳在物质上同太阳系其它部分的统一性。
图1.12 地球地壳中的组成、主要岩石和主要矿物(Krauskopf et al,1995)3) 若按元素丰度排列，太阳系、地球、地幔和地壳中主要的10种元素的分布顺序是：太阳系：H>He>O>Ne>N>C>Si>Mg>Fe>S地球：Fe>O>Mg>Si>Ni>S>Ca>Al>Co>Na地幔：O>Mg>Si>Fe>Ca>Al>Na>Ti>Cr>Mn地壳：O>Si>Al>Fe>Ca>Na>K>Mg>Ti>H与太阳系和宇宙相比，地球和地壳明显贫H、He、Ne和N等气体元素，表明由宇宙物质形成地球的演化过程必然伴随气态元素的散失。
武理化学知识点总结
武理化学知识点总结武理化学是地球化学中的一个重要领域，它研究的是地球中物质的组成、性质和变化规律。
在这个领域中，有许多重要的知识点，包括地球化学元素、地球化学物质循环、地球化学地球历史和地球化学分析方法等。
下面我们来对这些知识点进行总结。
1. 地球化学元素地球化学元素是构成地球的基本物质，它们包括地壳元素、地幔元素和核心元素。
地壳元素主要分布在地壳中，包括氧、硅、铝、铁、钙等元素；地幔元素主要分布在地幔中，包括镁、铁、硅、铝等元素；核心元素主要分布在地球核心中，包括铁、镍等元素。
地球化学元素的分布和演化对地球的结构和性质有重要影响。
2. 地球化学物质循环地球化学物质循环是指地球中物质的流动和演化过程，它包括了岩石圈、大气圈、水圈和生物圈。
岩石圈是地球上岩石的层，它对地球和其他圈层起着重要作用；大气圈是地球上大气层，它对地球气候和环境起着重要作用；水圈是地球上水的层，它对地球生态环境和人类生活起着重要作用；生物圈是地球上生物的层，它对地球生态环境和生物多样性起着重要作用。
地球化学物质循环对地球和生物圈的演化和变化有重要影响。
3. 地球化学地球历史地球化学地球历史是指地球历史演化的地球化学过程，它包括地球演化、生命起源和生态演化等过程。
地球演化是指地球形成和演化的过程，它包括地球的起源和地球的结构演化；生命起源是指生物的起源和演化过程，它包括生命的起源和生物的演化；生态演化是指生物和环境的演化过程，它包括生态环境的变化和生物多样性的演化。
地球化学地球历史对地球演化和生态环境的演化有重要影响。
4. 地球化学分析方法地球化学分析方法是研究地球中物质组成和性质的分析方法，它包括了化学分析、物理分析和仪器分析等方法。
化学分析是通过化学反应和化学性质来分析物质的组成和性质；物理分析是通过物理性质和物理过程来分析物质的组成和性质；仪器分析是通过仪器和设备来分析物质的组成和性质。
地球化学分析方法对地球化学研究和应用有重要意义。
地壳中元素分布规律及其地球化学意义
地壳中元素分布规律及其地球化学意义
地壳中元素分布规律如下：
1. 亏损元素：指地球地壳中含量较低的元素，如锂、铝、钠、钾等。
这些元素在地壳中分布不均，主要分布在大陆岩石中，而海洋中含量较低。
亏损元素的分布特征与地球的演化历史和构造特征密切相关，其研究可以揭示地球的演化历史和构造特征。
2. 富集元素：指地球地壳中含量较高的元素，如铁、铜、铅、锌等。
这些元素在地壳中分布较为均匀，但不同地区的含量差异较大。
元素的分布特征影响着元素的地球化学行为，支配着元素的地球化学行为。
克拉克值可以为阐明地球化学省（指某区域或地区特别富集或贫化某些元素的现象）的特征提供一种标准，是分析地壳中元素迁移、集中和分散等地球化学行为的标尺。
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地球化学特征
地球化学特征一、元素的富集与分散以往研究元素的富集与分散总是与地壳克拉克值相比较，得出的结论是：我国大多数地区Au、Cu、Zn等元素趋于贫化。
但这与实际情况不符，因克拉克值是二十年代发表的，受当时测试水平的限制。
九十年代由中科院院士谢学锦教授提出采用1：20万区域化探扫面背景值进行对比，合理地解决了这个问题。
由表可看出：Au、Ag、Cu、Pb、Zn五元素测区背景值均高于区域背景值。
说明上述五元素在本区趋于富集；表中Pb的背景值为52.7×10-6，离差为53.2×10-6，变化系数为1.01。
反映了地质事件中Pb元素含量的不稳定性，同时也说明测区内Pb成矿的可能性。
表中矿化体的围岩—火山凝灰岩中Ag、Cu、Pb、Zn四元素，不但背景值高，离差大，而且变化系数也较大说明成矿事件中，火山凝灰岩提供了一定的成矿物质，这为火山凝灰岩为矿源层提供了理论依据。
二、蚀变带地球化学特征由矿化蚀变带岩石地球化学测量结果（如表）表明：矿化体中分析的五种元素除Au外，其它四种元素的背景平均值均远大于区域及测区背景值，并且四种元素的离差及变化系数均较大，说明矿化蚀变带为Pb及伴生元素（Ag、Cu、Zn）成矿的有利场所。
通过地质化探综合剖面看出（如图）：矿化蚀变带内主要富集元素为Pb、Ag、Cu、Zn，它们比正常围岩中的含量高出几十—几百倍，局部地段富集成铅及多金属矿体。
因此上述四元素是寻找铅及多金属矿体的直接指示元素，尤其是铅元素异常反映矿体的存在位置既灵敏又清晰。
根据矿区化探剖面162件样品铅元素的分析结果统计资料表明：在水平方向铅矿化体、近矿围岩（火山凝灰岩）、正常围岩（长石石英砂岩、砂砾岩），铅元素的平均含量分别为7162×10-6、351×10-6、32×10-6，从上述所列数据看出：矿化体到正常围岩，异常含量具有明显的浓度分带，近矿围岩比正常围岩含量浓集10倍，而铅矿化体比正常围岩元素的含量富集300倍以上。
地球化学总结 地壳与地幔地球化学 地球的元素丰度的估算方法： 1 陨石
地球化学总结地壳与地幔地球化学地球的元素丰度的估算方法：1 陨石类比法，该估算方法是建立在以下假设根底之上的：1）陨石是太阳系内的产物2）陨石与小行星带物质成分相同3）陨石是星体的碎片4）陨石母体的内部结构和成分与地球相似2 地球模型法和陨石类比法在地球模型的根底上求出各圈层的质量和比值，利用陨石类型或陨石相的成分计算各圈层的元素丰度，最后用质量加权平均法求出全球的元素的丰度。
例如：华盛顿球粒陨硫铁可以代表地核的成分；球粒陨石中硅酸盐的平均成分代表地幔和地壳的成分可以按比例各取一定质量的陨石，然后分别计算出各元素的全球丰度克拉克值：地壳的平均化学成分，可以有多种表示方法重量克拉克值：指地壳中元素的重量平均含量原子克拉克值：指地壳中元素的原子平均含量地壳的平均化学成分确实定方法：1）岩石平均化学组成法克拉克将岩石圈的全部岩石分为两类：火成岩，质量占95%，水成岩占5%。
然后取样按质量加权平均值法计算地壳的成分2）细粒碎屑岩法戈尔德施密特认为，细碎屑岩是沉积物源区出露岩石经过剥蚀，搬运，并均匀混合的产物，其成分可以代表物源区地壳的平均化学组成Taylor和McLennan 那么用细粒碎屑沉积岩，特别是泥质岩作为上地壳的混合样品进行了研究。
3）地壳模型法Taylor和McLennan提出，现今大陆壳质量的75%在太古宙时期形成的，25%是在后太古宙时期形成的。
后太古宙的大陆壳生长主要发生在岛弧地区，代表性物质是岛弧安山岩，由此他们计算出了现代大陆壳的元素丰度地壳元素丰度特征：1）地壳中各种元素的丰度是极不均匀的，其中，前三种元素O,Si,Al就占了82%，前8种元素占了98%2）随原子序数的递增其丰度趋于降低，但Li,Be,B的丰度仍表现为亏损3）除了惰性气体和少数元素外，质量数为偶数的元素丰度大于奇数4）元素的丰度仍表现为质量数位4的倍数占主导地位5）相对地球整体，地壳最亏损亲铁元素，次亏损亲铜元素和少量亲氧相容元素；富集亲氧不相容元素地壳中某些元素丰度的偶数原那么被破坏的原因：1）惰性气体元素丰度异常低的原因：不易参于其他元素相结合，在漫长的地质演化历史过程中，它们易于从固体地球内部不断地通过排气作用进入大气圈，在通过脱离地球的引力作用而释放到宇宙中2）在地壳与地幔分异的过程中，局部相容元素停留在地幔中元素克拉克值在研究地球化学中的意义1〕元素的克拉克值决定了元素的地球化学行为克拉克值高的元素可以形成独立矿物，而克拉克值低的元素只能以类质同像的形式存在于主要矿物的晶格中2〕作为元素集中分散的标尺浓度克拉克值=观测值/克拉克值>1说明富集<1说明贫化3）标志地壳中元素的富集和成矿的能力浓集系数=矿石的边界品位/克拉克值浓集系数越大越不容易成矿主要类型岩石中元素的丰度特征1)超基性岩富集亲铁元素和亲氧中的相容元素2)基性岩富集亲铜元素和分配系数接近于1的亲氧元素3)酸性岩富集不相容的亲氧元素和挥发元素载体矿物：岩石中某元素主要赋存的矿物富集矿物：某元素的含量远远高于岩石平均含量的矿物地幔地球化学地幔成分的研究方法：1）上地幔成分确实定：幔源的玄武岩及其所携带的地幔岩包体，或通过构造推覆上来的地幔岩块2）下地幔成分确实定：一是根据实测的地球内部地震波速资料和高温高压下矿物的或岩石的原位声速测量资料进行综合研究获得，二是根据宇宙化学资料研究获得地幔不均一性的研究方法：1）地幔化学研究不均一性的样品地幔橄榄玄武岩玄武岩类岩石方法：元素比值和同位素比值，同位素和强的不相容元素之间的比值可以代表地幔源区岩石的比值元素丰度模式法：一种图解法，类似于用球粒陨石标准化的稀土元素模式图地幔不均一性的原因：1）在地球形成的行星吸积过程中就存在组成的化学不均一性。
广西凌云县土壤Se元素地球化学特征及影响因素
TECHNOLOGY AND INFORMATION科学与信息化2023年4月下 41广西凌云县土壤Se元素地球化学特征及影响因素黎家龙 符基卓 梁文龙广西壮族自治区二七四地质队 广西 北海 536005摘 要 本文依据广西凌云县1∶50000土地质量地球化学评价数据，探讨凌云县表层土壤中Se元素地球化学特征及其影响因素。
结果表明，凌云县表层土壤Se元素含量范围为0.12~ 6.06mg/kg，平均含量为0.73mg/kg，总体以富Se土壤为主。
成土母质中，以碎屑岩形成的土壤Se含量最高；土壤类型中，以黄壤Se元素含量最高。
影响凌云县土壤中Se元素含量的主要因素包括成土母质、土壤pH值，以及土壤中有机碳、I、Mo、N、S、SiO 2的含量。
关键词 土壤；Se；地球化学特征；影响因素；凌云县Geochemical Characteristics and Influencing Factors of Soil Se Element in Lingyun County of Guangxi Li Jia-long, Fu Ji-zhuo, Liang Wen-longGuangxi Zhuang Autonomous Region 274 Geological Team, Beihai 536005, Guangxi Zhuang Autonomous Region, China Abstract Based on the geochemical evaluation data of 1:50000 land quality in Lingyun County of Guangxi, this paper discusses the geochemical characteristics of Se element in surface soil of Lingyun County and its influencing factors. The results show that the Se element content range in surface soil of Lingyun County is 0.12-6.06 mg/kg, and the average content is 0.73 mg/kg, and the Se-abundant soil is predominant. Among the parent materials, the soil formed by clastic rock has the highest content of Se. Among the soil types, yellow soil has the highest content of Se element. The main factors affecting the content of Se element in the soil of Lingyun County include soil parent material, soil pH value, and the contents of organic carbon, I, MO, N, S and SiO2 in the soil.Key words soil; Se; geochemical characteristics; influencing factors; Lingyun County引言Se 元素作为稀有分散元素，是人体必需的有益元素，具有提高人体免疫力的功能[1]，土壤中Se 元素过量或者缺乏均有可能会导致人体发生病变[2]。
地球化学背景值及异常下限确定
地球化学背景值及异常下限确定确定地球化学背景值与异常下限的方法有很多种。
早期采用简单的统计方法求平均值与标准偏差；用直方图法确定的众值或中位数作为地球化学背景值。
以后又发展到用概率格纸求背景值与异常下限等。
随着对地球化学背景认识的加深，采用求趋势面或求移动平均值等方法来确定背景值和异常下限，70年代以来，多元回归法、稳健多元线性回归分析法、克立格法、马氏距离识别离散点群法等多种方法常作来研究地球化学的背景值和异常下限。
考虑到方法的实用性、有效性、易操作，通过几种方法在工作区的试验对比，迭代法确定的背景值及异常下限较低，更有利于突出弱异常。
因此，工作区背景值和异常下限的确定选用迭代法。
迭代法处理的步骤：①计算全区各元素原始数据的均值(X1)和标准偏差(Sd1)；②按X1+nSd1的条件剔除一批高值后获得一个新数据集,再计算此数据集的均值(X2)和标准偏差(Sd2)；③重复第二步，直至无特高值点存在，求出最终数据集的均值(X)和标准偏差(Sd),则X做为背景值C，X+nSd(n根据情况选1.5或2，3)做为异常下限Ca。
采用迭代法求出工作区各地球化学元素特征值及各参数（见表1）。
表1工作区元素地球化学特征值及参数表化探数据是以多元素或多变量为特征的。
化探数据处理既研究元素之间的相互关系，又研究样品之间的相互关系，前者叫做R方式分析，后者叫做Q方式分析。
分析结果是将数据按变量或按样品划分成若干类，使各类内部性质相似而各类之间性质相异。
如果参加分析的数据含有已知类别（如矿或非矿的作用）能起训练组作用时，数据处理的结果可给出明确的地质解释，否则所做的地质解释就含有较大程度的推测性。
在特定情况下地球化学数据可能只反映单一的地质过程，这样的化探数据是所谓“来自一个母体”的。
一般情况是几种地质过程作用在同一地区，他们相互重叠或部分重叠，这反映在地球化学数据上就具有“多个母体”的特征。
化探数据处理需要鉴别和分离这些母体，即对化探数据值进行分解，确定出不同母体的影响在数据中所产生的分量。
滇西保山-临沧地区土壤元素背景值特征及成因分析
２０２１年４月第２期第４６卷昆明理工大学学报（自然科学版）ＪｏｕｒｎａｌｏｆＫｕｎｍｉｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（ＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ）Ａｐｒ．２０２１Ｎｏ ２Ｖｏｌ ４６ｄｏｉ：１０．１６１１２／ｊ．ｃｎｋｉ．５３－１２２３／ｎ．２０２１．０２．０５滇西保山－临沧地区土壤元素背景值特征及成因分析王乔林１，２，３，宋云涛１，２，３，王成文１，２，３，彭 敏１，２，３，韩 伟１，２，３，周亚龙１，２，３（１．中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊０６５０００；２．中国地质调查局土地质量地球化学调查评价研究中心，河北廊坊０６５０００；３．中国地质科学院地球表层碳－汞地球化学循环重点实验室，河北廊坊０６５０００）摘要：基于滇西保山－临沧地区土地质量地球化学调查数据资料，采用具有稳健特性的中位数表征表层土壤５３种元素的地球化学背景值，对比了不同成土母质和不同用地类型元素分布特征和富集贫化规律，在此基础上采用因子分析从元素组合特征角度剖析了地球化学背景值的成因机制．结果表明，研究区土壤中Ａｓ、Ｈｇ、Ｃｒ、Ｍｎ、Ｓｎ等９种元素含量明显高于全国和云南省背景值；Ｗ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｕ含量高于全国水平但低于云南省背景值；ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ含量低于全国水平但高于云南省背景值；Ｂｅ、Ｂａ、Ｃｄ含量与全国水平相当但高于云南省背景值；Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ｉ等１９种元素含量高于全国水平但与云南省背景值相当．成土母质是表层土壤元素地球化学背景值的主要控制因素，用地类型对背景值亦有一定的影响．因子分析表明风化作用、淋滤作用、生物富集作用、黏土物理化学吸附作用和人类生产活动共同影响着研究区表层土壤的背景值特征，其中母岩的风化作用起着重要作用．研究成果为区域资源环境评价提供了基础地球化学信息．关键词：地球化学背景值；因子分析；表层土壤；土壤元素；滇西中图分类号：Ｐ５９５ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００７－８５５Ｘ（２０２１）０２－００３７－１４收稿日期：２０２０－１０－１２基金项目：中国地质调查局项目西南重金属高背景区土地质量地球化学调查（ＤＤ２０１９０５２２）作者简介：王乔林（１９８２－），男，硕士，高级工程师．主要研究方向：勘查地球化学和土地质量地球化学评价．Ｅ－ｍａｉｌ：４０８４０９６４７＠ｑｑ．ｃｏｍＣｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓａｎｄＧｅｎｅｓｉｓｏｆＳｏｉｌＥｌｅｍｅｎｔＢａｃｋｇｒｏｕｎｄＢａｏｓｈａｎ－ＬｉｎｃａｎｇＡｒｅａｉｎＷｅｓｔｅｒｎＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅＷＡＮＧＱｉａｏｌｉｎ１，２，３，ＳＯＮＧＹｕｎｔａｏ１，２，３，ＷＡＮＧＣｈｅｎｇｗｅｎ１，２，３，ＰＥＮＧＭｉｎ１，２，３，ＨＡＮＷｅｉ１，２，３，ＺＨＯＵＹａｌｏｎｇ１，２，３（１．ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｐｈｙｓｉｃａｌ＆ＧｅｏｃｈｅｍｉｃａｌＥｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｌａｎｇｆａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ０６５０００，Ｃｈｉｎａ；２．ＲｅｓｅａｒｃｈＣｅｎｔｅｒｏｆＧｅｏｃｈｅｍｉｃａｌＳｕｒｖｅｙａｎｄＡｓｓｅｓｓｍｅｎｔｏｎＬａｎｄＱｕａｌｉｔｙ，ＣｈｉｎａＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｕｒｖｅｙ，Ｌａｎｇｆａｎｇ，Ｈｅｂｅｉ０６５０００，Ｃｈｉｎａ；３．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＣｙｃｌｉｎｇｏｆＣａｒｂｏｎａｎｄＭｅｒｃｕｒｙｉｎｔｈｅＥａｒｔｈ’ｓＣｒｉｔｉｃａｌＺｏｎｅ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅｓ，ＬａｎｇｆａｎｇＨｅｂｅｉ０６５０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎｔｈｅｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｓｕｒｖｅｙｄａｔａｏｆｌａｎｄｑｕａｌｉｔｙＢａｏｓｈａｎ－ＬｉｎｃａｎｇａｒｅａｉｎｗｅｓｔｅｒｎＹｕｎｎａｎＰｒｏｖ ｉｎｃｅ，ｔｈｅｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆ５３ｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｗｅｒｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚｅｄｂｙｔｈｅｍｅｄｉａｎｗｉｔｈｒｏｂｕｓｔｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｔｈｅｉｒｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎａｎｄｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｏｒｄｉｌｕｔｉｏｎｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｓａｎｄｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅｓｗｅｒｅｃｏｍｐａｒｅｄ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｆａｃｔｏｒａｎａｌｙｓｉｓｗａｓｕｓｅｄｔｏａｎａｌｙｚｅｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｇｅｏ ｃｈｅｍｉｃａｌｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｆｒｏｍｔｈｅｐｅｒｓｐｅｃｔｉｖｅｏｆｅｌｅｍｅｎｔｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．ＴｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＡｓ，Ｈｇ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｓｎａｎｄｏｔｈｅｒ９ｅｌｅｍｅｎｔｓｗｅｒｅｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌａｎｄＹｕｎｎａｎ昆明理工大学学报（自然科学版） 第４６ 卷ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＷ，Ｍｏ，ＳｂａｎｄＵｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｌｅｖｅｌｂｕｔｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＣａＯ，ＭｇＯａｎｄＮａ２ＯｗｅｒｅｌｏｗｅｒｔｈａｎｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｌｅｖｅｌｂｕｔｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ．ＴｈｅｃｏｎｔｅｎｔｓｏｆＢｅ，ＢａａｎｄＣｄｗｅｒｅｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈｅｎａｔｉｏｎａｌｌｅｖｅｌｂｕｔｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ．Ｎｉｎｅｔｅｅｎｅｌｅｍｅｎｔｓ，ｓｕｃｈａｓＣｕ，Ｎｉ，Ｐｂ，Ｚｎ，Ｉ，ｗｅｒｅｈｉｇｈｅｒｔｈａｎｔｈｅｎａ ｔｉｏｎａｌｌｅｖｅｌ，ｂｕｔｓｉｍｉｌａｒｔｏｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ．Ｓｏｉｌｆｏｒｍｉｎｇｐａｒｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｉｓｔｈｅｍａｉｎｃｏｎｔｒｏｌ ｌｉｎｇｆａｃｔｏｒｏｆｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｏｆｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｅｌｅｍｅｎｔｓ．Ｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅｓａｌｓｏｈａｓｃｅｒｔａｉｎｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｎｂａｃｋ ｇｒｏｕｎｄ．Ｆａｃｔｏｒａｎａｌｙｓｉｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｗｅａｔｈｅｒｉｎｇ，ｌｅａｃｈｉｎｇ，ｂｉｏａｃｃｕｍｕｌａｔｉｏｎ，ｃｌａｙｐｈｙｓｉｃｏｃｈｅｍｉｃａｌａｄｓｏｒｐｔｉｏｎａｎｄｈｕｍａｎａｃｔｉｖｉｔｉｅｓｊｏｉｎｔｌｙａｆｆｅｃｔｔｈｅｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｖａｌｕｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ，ａｎｄｔｈｅｗｅａｔｈｅｒｉｎｇｏｆｐａｒｅｎｔｒｏｃｋｐｌａｙｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｒｏｌｅ．Ｔｈｅｒｅｓｅａｒｃｈｒｅｓｕｌｔｓｐｒｏｖｉｄｅｂａｓｉｃｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｆｏｒｒｅｇｉｏｎａｌｒｅｓｏｕｒｃｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｓｓｅｓｓｍｅｎｔ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ；ｆａｃｔｏｒａｎａｌｙｓｉｓ；ｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌ；ｓｏｉｌｅｌｅｍｅｎｔｓ；ＷｅｓｔｅｒｎＹｕｎｎａｎＰｒｏｖｉｎｃｅ图１ 研究区位置图Ｆｉｇ．１ Ｌｏｃａｔｉｏｎｍａｐｏｆｓｔｕｄｙａｒｅａ０引言土壤中元素含量水平直接影响农作物的生长，对农业生产布局具有指导意义，也是环境科学研究的重要基础资料．土壤元素背景值是反映地球化学特征的基本指标，通过对特定区域进行土壤元素背景值特征研究，不仅可以为生态环境地球化学现状评价、变化趋势监测和预警提供科学依据，还能为耕地保护与利用、土地资源科学利用提供参考资料，具有环境、农业、生态以及地方病等多学科研究价值［１－６］．因此，许多国家都开展了土壤元素背景值的研究工作［７－８］，我国学者在２０世纪８０年代就开展了土壤元素背景值的研究工作［９］，为我国土壤背景值研究打下了坚实基础．随后大量学者对不同地区开展了相关研究［１－６，１０－１６］，特别是多目标区域地球化学调查全面实施以来，随着分析技术的发展和测试指标的增加，获得了土壤圈大量高精度数据信息，探讨了背景值特征与成土母质、表生环境（土地利用类型、土壤理化性质、地貌地形等）以及人类生产活动之间的关系，为科学利用土壤资源提供了地球化学依据［１０－２０］．但是以往的研究多集中于我国中东部的平原地区，针对云南省西部高原和山地景观区土壤背景值的研究鲜有报道，仅有少量学者对锰、钴等单元素背景值或较小的区域开展了研究［２１－２４］．本文依托云南省西部地区新近完成的１∶２５００００土地质量地球化学调查获得的２２万余条高精度数据，探讨了表层土壤中５３种元素指标的背景值特征，并利用因子分析法结合统计结果剖析其成因，以期为研究区资源环境评价和经济发展规划提供更加准确、可靠的基础信息．１研究区概况研究区位于云南省西南部，行政区包括保山市的隆阳区、施甸县、昌宁县和临沧市的凤庆县与云县（图１），面积约１６７００ｋｍ２．研究区地处横断山脉滇西纵谷南端，地形以山区为主，占研究区总面积的９１．７９％，丘陵岗地和山间盆地占８．２１％．该区属低纬山地亚热带季风气候带，受复杂地形地貌影响形成“一山分四季，十里不同天”的立体气候，年均气温１４～１７℃，降水丰沛，年降雨量７００～２１００ｍｍ．区内从新生代到元古代８３第２期 王乔林，宋云涛，王成文，等：滇西保山－ 临沧地区土壤元素背景值特征及成因分析地层均有发育，其中以三叠纪地层最为发育，以澜沧江深断裂为界，其东以浅变质的上古生界和中生界地层为主，岩性以火山岩为主，西侧发育不同时代的沉积岩、变质岩和火山岩，侵入岩以二长花岗岩为主．区内土壤按成土母岩的岩性划分为沉积岩区、变质岩区、侵入岩区、火山岩区和松散沉积物区，其中沉积岩区分布面积最广泛，占比５６．３６％，变质岩区占１９．０３％，侵入岩区占１２．７５％，火山岩区占８．６９％，松散沉积物区分布面积最小，仅占３．１７％．区内用地类型受地形地貌多样性的影响，主要为林地（５５．６３％）和旱地（２５．９８％），其次草地（６．６８％）、园地（５．１２％）和水田（４．３１％），建筑用地（２．２８％）呈零星分布．区内土壤类型主要有红壤、漂洗黄壤、黄色赤红壤、黄棕壤、黄红壤、酸性紫色土、水稻土，其中红壤、漂洗黄壤、黄色赤红壤分布最广．区内矿产资源丰富，主要矿种为铅锌矿、铜矿和铁矿．经济以农、林、采矿和茶叶为主．２数据来源与研究方法２．１样品采集与处理采用双层网格化进行样品布设，采样密度为１点／ｋｍ２，深度为０～２０ｃｍ，采样时去除地表落叶、杂草、砾石和根等杂物，原始样品重量不低于１５００ｇ．土壤样品自然干燥后统一过１０目尼龙筛，弃去样品中的植物碎片、岩屑、原生矿物颗粒等杂物，１０目以下部分用于组合分析样．分析样以４ｋｍ２为１个单元，将该单元内４个样品各取５０ｇ土壤组合混匀后送实验室进行分析测试，共获取表层分析样４１７２件．２．２样品分析样品分析由中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所分析测试研究中心完成．按照多目标区域地球化学调查规范要求选择样品分析配套方法和分析质量监控方案，测定了５２种元素含量，同时测定了土壤理化指标ｐＨ值．通过插入国家一级标准物质监控样、密码样和重复样等控制分析质量，统计表明分析数据的准确度、精密度等各项质量参数均符合规范要求，分析数据质量可靠（见表１）．表１ 样品分析方法、检出限及分析数据合格率Ｔａｂ．１ Ａｎａｌｙｔｉｃａｌｍｅｔｈｏｄ，ｄｅｔｅｃｔｉｏｎｌｉｍｉｔａｎｄａｎａｌｙｔｉｃａｌｑｕａｌｉｔｙ序号元素分析方法实际检出限合格率／％序号元素分析方法实际检出限合格率／％１ＡｇＩＣＰ－ＭＳ０．０２９９．２２７ＰｂＩＣＰ－ＭＳ２９８．３２ＡｓＡＦＳ１１００２８ＲｂＸＲＦ５１００３ＢＥＳ１９９．２２９ＳＩＣＰ－ＯＥＳ３０９９．２４ＢａＸＲＦ５１００３０ＳｂＡＦＳ０．０５９７．５５ＢｅＩＣＰ－ＯＥＳ０．５１００３１ＳｃＩＣＰ－ＭＳ１１００６ＢｉＩＣＰ－ＭＳ０．０５１００３２ＳｅＡＦＳ０．０１９９．２７ＢｒＸＲＦ１１００３３ＳｎＥＳ１９７．５８ＣｄＩＣＰ－ＭＳ０．０３９８．３３４ＳｒＸＲＦ５１００９ＣｅＩＣＰ－ＭＳ１１００３５ＴｈＩＣＰ－ＭＳ２９７．５１０ＣｌＸＲＦ２０９８．３３６ＴｉＸＲＦ５１００１１ＣｏＩＣＰ－ＭＳ１１００３７ＴｌＩＣＰ－ＭＳ０．１１００１２ＣｒＸＲＦ５１００３８ＵＩＣＰ－ＭＳ０．１１００１３ＣｕＩＣＰ－ＭＳ１１００３９ＶＸＲＦ５１００１４ＦＩＳＥ１００１００４０ＷＩＣＰ－ＭＳ０．４９８．３１５ＧａＸＲＦ２１００４１ＹＩＣＰ－ＭＳ１１００１６ＧｅＩＣＰ－ＭＳ０．１１００４２ＺｎＩＣＰ－ＭＳ４１００１７ＨｇＡＦＳ０．０００５９８．３４３ＺｒＸＲＦ２１００９３昆明理工大学学报（自然科学版） 第４６卷序号元素分析方法实际检出限合格率／％序号元素分析方法实际检出限合格率／％１８ＩＣＯＬ０．５９７．５４４ＳｉＯ２ＸＲＦ０．１１００１９ＬａＩＣＰ－ＭＳ１１００４５Ａｌ２Ｏ３ＸＲＦ０．０５１００２０ＬｉＩＣＰ－ＯＥＳ１１００４６ＴＦｅ２Ｏ３ＸＲＦ０．０５１００２１ＭｎＸＲＦ５１００４７ＭｇＯＩＣＰ－ＯＥＳ０．０５１００２２ＭｏＩＣＰ－ＭＳ０．２９８．３４８ＣａＯＸＲＦ０．０５１００２３ＮＧＣ２０１００４９Ｎａ２ＯＩＣＰ－ＯＥＳ０．０５１００２４ＮｂＸＲＦ２１００５０Ｋ２ＯＸＲＦ０．０５１００２５ＮｉＩＣＰ－ＭＳ２１００５１ＴＣＧＣ０．１９９．２２６ＰＸＲＦ５１００５２ＡｕＧＦ－ＡＡＳ０．０００２９８．３ 注：氧化物和ＴＣ单位为％；其他元素为μｇ／ｇ；ＸＲＦ－为Ｘ射线荧光光谱法；ＩＣＰ－ＭＳ为电感耦合等离子体质谱法；ＩＣＰ－ＯＥＳ为电感耦合等离子体发射光谱法；ＡＦＳ为原子荧光光谱法；ＥＳ为发射光谱法；ＩＳＥ为离子选择性电极法；ＣＯＬ为催化分光光度法；ＧＣ为氧化燃烧－气相色谱法；ＧＦ－ＡＡＳ为泡沫塑料吸附－石墨炉原子吸收光谱法．土壤理化指标ｐＨ值采用电位法测定，检出限为０．１（无量纲）．２．３地球化学背景值确定遵照多目标区域地球化学调查规范要求，前人在相关研究中通常先对土壤数据频率分布形态进行正态性检验，服从正态或对数正态分布的，分别用算术平均值和几何平均值代表背景值；当不服从正态分布或对数正态分布的，则按算术平均值加减２倍或３倍标准差反复剔除，剔除后的平均值代表背景值［１－５，１７－２０］．已有的研究表明地球化学大样本数据的中位数不受离群极端值的影响［２５－２７］，具有稳健统计学特征，中位数可以较好地刻画数据组的整体含量特征［２８］．因此，可以利用中位数来表征地球化学背景值．统计检验表明，研究区内表层土壤中多数元素呈偏态分布，本文在数据处理过程中按数据组的平均值加减３倍标准离差反复剔除后计算其中位数，作为研究区表层土壤的地球化学背景值．各类型土壤元素背景值的确定方法与全区相同．数据统计利用乌鲁木齐金维图文信息科技有限公司开发的ＧｅｏＩＰＡＳ软件和Ｅｘｃｅｌ２０１３协同完成．３结果与讨论３．１全区背景值特征研究区表层土壤中５３种元素背景值见表２．表中Ｘ１、ＣＶ１和Ｘ２、ＣＶ２分别代表剔除离群数据前后的平均值和变异系数，Ｘｍｉｎ和Ｘｍａｘ为原始数据中元素的最小值和最大值，富集系数Ｋ１、Ｋ２为研究区元素背景值／全国土壤背景值［２９］、云南省土壤背景值［３０］的值．表２ 研究区土壤地球化学背景值统计表Ｔａｂ．２ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌｂａｃｋｇｒｏｕｎｄｉｎｔｈｅｗｈｏｌｅｒｅｇｉｏｎ元素Ｘ１ＣＶ１Ｘ２ＣＶ２ＸｍａｘＸｍｉｎ背景值Ｋ１Ｋ２Ａｇ９８１．０２８６０．３５４２０３１０．８８１１．０５０．５９Ａｓ２０．１１．３７１５．７０．６０９０９０．６７１２．９１．４３１．１９Ａｕ２．１８３．００１．６０．５０２８５０．０１１．４５１．１２－Ｂ６９０．６４６５０．４７７６５６．１２６２１．４５１．１６Ｂａ４４２０．５０４２７０．３６９０３５１０５４０３０．７９１．３６Ｂｅ２．４７０．３３２．４０．２９１３．６０．６３２．３２１．１６１．７３Ｂｉ０．５９０．８３０．５１０．４１８．５５０．０５０．４６１．５３０．８８０４续表１第２期 王乔林，宋云涛，王成文，等：滇西保山－临沧地区土壤元素背景值特征及成因分析元素Ｘ１ＣＶ１Ｘ２ＣＶ２ＸｍａｘＸｍｉｎ背景值Ｋ１Ｋ２Ｂｒ８．０１０．８５６．６９０．６７６７１．１９５．０６２．３０１．０５Ｃｄ２０１１．４２１５００．５０５３５２２２．４１３１０．９６１．２７Ｃｅ９３０．２３９２０．２１２３７２２．３９０１．４１１．０８Ｃｌ６３４．２９５５０．３９１７４８４１６．２５００．６４－Ｃｏ１８．５０．５６１７．５０．４９７６１．５６１５．８１．４４１．１４Ｃｒ１０４０．５１９５０．３５５９２１．０４９１１．７２１．５９Ｃｕ３７０．７３３３．２０．４５６５２１．３９３０．５１．５３０．９１Ｆ６３２０．４２５９１０．３２３２５８１２６５６４１．１６１．０７Ｇａ２１．２０．１７２１．３０．１７３３．５８．３６２１．５１．４３１．０２Ｇｅ１．５９０．１５１．５７０．１２４．３９０．０２１．５６１．２００．７８Ｈｇ１３６２．０６９６０．５８６８１３３．８７８５３．２６５．６５Ｉ５．５８０．６７５．２０．５９２９．００．３９４．５３４．１２１．０６Ｌａ４６．８０．２５４６．１０．２２１１８１１．５４５．４１．３８０．９１Ｌｉ３５．６７０．３９３４．３６０．３２２２１８．６４３３１．１０１．０２Ｍｎ９４４０．６３８８４０．５２９７２１８８７８６１．３８１．７０Ｍｏ１．１４０．６２１．０６０．４０１４．８０．１９０．９８１．４００．７５Ｎ１７９８０．４５１７２３０．３９７３９６２３８１６０６２．２７－Ｎｂ２０．００．２６１９．３０．１９７７７．２１８．９１．４５－Ｎｉ４４．９０．６３４０．４０．４４３８６３．６３７．４１．５６１．１２Ｐ８３２０．３９７９６０．３１３９３０２４３７５９１．３３－Ｐｂ４３．１１．９９３４．９０．３８３３６３４．３４３２．８１．４９０．９１Ｒｂ１３６０．３１１３４０．２９３４５１５．２１３３１．３９１．２５Ｓ２４３０．４８２３１０．３７２８９４１９．１２１５０．８８－Ｓｂ２．９５２．２１１．７９０．７９１４５０．０２１．２７１．７４０．７３Ｓｃ１６．１０．３８１５．３０．３１５５．７３．３６１４．７１．４７０．９０Ｓｅ０．４１０．５２０．３９０．４３５．１１０．０３０．３６２．１２１．１３Ｓｎ５．１７０．６６４．６３０．３９９０１．１９４．１２１．３７１．９６Ｓｒ６８０．６７６００．４７５０８１４．４５３．２０．２７０．９３Ｔｈ１８．７０．５１１６．７０．３６７３２．４１６１．４５１．０４Ｔｉ５８６００．３４５５７７０．２５２４８２５１２６４５２９８１．５１０．８８Ｔｌ０．９１０．４４０．８８０．３１６．５６０．１５０．８５１．４２１．０５Ｕ３．５９０．５２３．３３０．４２１８．６０．３９３．０２１．２１０．７２Ｖ１２７０．３７１２３０．３３４０６１２．２１１６１．６６０．９２Ｗ２．５４１．０７２．１６０．３６１２３０．４３２．０３１．２７０．７５Ｙ３１．２０．３２３０．４０．２６２０１１０．２２９．５１．２３１．０１Ｚｎ９８０．７２８７０．３２１９４３２１．３８４１．２７１．０４Ｚｒ２５６０．２０２５５０．１８５９４８７．７２５４１．１０１．１１ＳｉＯ２６２０．１２６２０．１２８７．５３７．２１６２．３０．９３－Ａｌ２Ｏ３１６．５０．１７１６．５０．１７２７．６６．１４１６．６１．３９１．９４ＴＦｅ２Ｏ３６．８４０．３３６．７０．３１１７．７１．８６．３７１．５２１．４０ＭｇＯ１．２２０．６４１．０７０．４１１１．２０．２３０．９７０．４１１．８０１４续表２昆明理工大学学报（自然科学版） 第４６卷元素Ｘ１ＣＶ１Ｘ２ＣＶ２ＸｍａｘＸｍｉｎ背景值Ｋ１Ｋ２ＣａＯ０．８３１．８５０．４１０．８４１８．３０．０６０．２８０．１６２．１５Ｎａ２Ｏ０．３３１．０７０．２５０．７４３．４１０．０４０．１８０．０７１．２９Ｋ２Ｏ２．４１０．３１２．４１０．３０６．２９０．０７２．３８１．６６１．５９ＴＣ２．０５０．５５１．８９０．４３１１．３０．２６１．７１１．３２－ｐＨ５．７５０．１６５．７５０．１６８．３３４．１３５．３８０．６７０．９６ 注：Ａｕ、Ａｇ、Ｃｄ、Ｈｇ的单位为ｎｇ／ｇ，氧化物、ＴＣ单位为％，ｐＨ无量纲，其他元素单位为μｇ／ｇ；“－”表示无数据．从变异系数来看，原始数据中５３种元素变异系数在０．１２～４．２９之间，Ｃｌ变异系数最大为４．２９，ＳｉＯ２变异系数最小仅为０．１２．其中Ｃｌ、Ａｕ、Ｓｂ、Ｈｇ、Ｐｂ、ＣａＯ、Ｃｄ、Ａｓ、Ｎａ２Ｏ、Ｗ和Ａｇ变异系数大于１，显示了土壤中这些元素指标受成土母质类型、成土作用过程以及后期人为扰动影响而空间分布很不均匀；剔除离群数据后Ｌａ、Ｃｅ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｎｂ、Ｚｒ、ＳｉＯ２、Ａｌ２Ｏ３变异系数小于０．２５，分布均匀；Ｙ、Ｆ、Ｂ等３６种元素变异系数为０．２５～０．５，分布比较均匀；ＣａＯ、Ｓｂ、Ｎａ２Ｏ、Ｂｒ、Ａｓ、Ｉ、Ｈｇ、Ｍｎ变异系数大于０．５，表明这些元素指标受成土母质成因来源差异、成土等表生作用过程以及外源组分的混入影响，空间变异性较强，存在一定的区域贫化或富集的特征．与全国土壤地球化学背景值相比，表层土壤中铁族元素（Ｖ、Ｔｉ、Ｃｒ、ＴＦｅ２Ｏ３、Ｃｏ、Ｎｉ、Ｍｎ）、亲铜元素（Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｈｇ）、稀有稀土稀散元素（Ｒｂ、Ｇａ、Ｇｅ、Ｔｌ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｎｂ、Ｓｃ、Ｓｅ、Ｂｅ）、放射性元素（Ｕ、Ｔｈ）、矿化剂和卤族元素（Ｆ、Ｂｒ、Ｉ、Ｂ、ＴＣ、Ｎ、Ｐ）、钨钼族元素（Ｗ、Ｓｎ、Ｂｉ、Ｍｏ）和造岩元素（Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ）显示富集，表明区内多数元素含量明显高于全国平均水平．铁族元素和亲铜元素富集主要与区内分布的铁矿、铜矿的矿化作用有关，稀有稀散稀土元素、造岩元素和放射性元素富集受区内分布的临沧花岗岩体影响，钨钼族元素富集与矿化作用有关，而区内广泛发育的植被和充沛的降雨量是卤族元素富集的主要因素．研究区表层土壤中地球化学背景值明显低于全国平均值的元素指标包括碱金属元素Ｎａ２Ｏ、碱土金属元素（ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｂａ、Ｓｒ）和卤族元素Ｃｌ，其中Ｃｌ略偏低为全国值的６４％，而Ｎａ２Ｏ、ＣａＯ和Ｓｒ含量显著低于全国表层土壤平均值（Ｋ１≤０．４），分别为全国平均值的７％、１６％和２７％．区内成土母质主要为沉积岩，ＣａＯ是其重要的成土产物，但是土壤中整体偏低，已有研究表明强烈风化淋滤作用会造成Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ等元素淋失［３１］，研究区土壤整体呈中酸性（５．３８），并且植被较为发育、降雨量丰沛和年均气温较高等因素导致土壤风化淋滤强烈、成熟度较高是Ｃａ、Ｍｇ、Ｎａ等元素显示贫乏主要原因；Ｃｌ贫乏与表生环境下水动力作用密切相关［３２］，澜沧江和怒江横贯研究区东西两侧，强烈的水动力作用造成Ｃｌ贫乏．与云南省土壤背景值相比，区内碱土金属元素（Ｂｅ、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｂａ）、铁族元素（Ｃｒ、Ｍｎ、ＴＦｅ２Ｏ３）、造岩元素（Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ）、Ｈｇ、Ｓｎ强烈富集，主要受区内分布的铁矿、铅锌矿和汞矿等矿床影响；Ｎａ２Ｏ、Ｃｄ、Ｒｂ和Ａｓ相对富集，Ｗ、Ｍｏ、Ｓｂ、Ｕ、Ａｇ相对贫乏，其余元素含量与云南省土壤背景值相当．３．２不同成土母质背景值及其成因特征前人研究表明，土壤化学成分受控于成土母质［３１］，土壤与母岩元素地球化学特征具有良好的空间耦合性．按岩性可将研究区成土母岩划分为沉积岩、变质岩、侵入岩、火山岩和松散沉积物５大类，其对应区域的土壤元素地球化学富集系数（单类型背景值／全区背景值）见图２．松散沉积物区土壤中ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｃｕ、Ｃｄ、Ａｕ、Ｓ、Ｂ、ｐＨ等８种元素指标显示富集特征（图３），富集系数最大指标为ＣａＯ（２．３９），卤族元素Ｉ和Ｂｒ相对贫乏，其它元素都与全区背景值相当．松散沉积物区主要分布于水动力作用强烈的低海拔河口、河谷地区，表生环境下易溶于水的ＣａＯ和Ｎａ２Ｏ在水动力的作用下由高海拔区溶出向低海拔区迁移，在河口、河谷地区沉积而富集，而水溶性更强的卤族元素则随河水继续迁移而呈现相对贫化；推断Ｃｕ、Ｃｄ、Ａｕ的富集机制与陈兴仁等［２］研究提出的江淮流域河流冲积物基本一致；２４续表２第２期 王乔林，宋云涛，王成文，等：滇西保山－临沧地区土壤元素背景值特征及成因分析图２ 不同成土母质区表层土壤元素富集系数Ｆｉｇ．２ ＥｎｒｉｃｈｍｅｎｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｐａｒｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌａｒｅａｓＣａ２＋、Ｎａ＋等盐基离子具有中和Ｈ＋、防止土壤酸化的化学性质［３２］，区内广泛分布的沉积岩在风化成壤过程中形成大量的Ｃａ２＋、Ｎａ＋等盐基离子为土壤保持中碱性提供了丰富的物质基础，造成了松散沉积物区ｐＨ最高；Ｓ在松散沉积物区富集受流水的搬运作用和较低的海拔影响，与林才浩［３］对福建沿海土壤的研究结果一致．火山岩区成土母岩主要为安山岩和流纹岩等中酸性岩石和少量玄武岩与辉绿岩等基性岩石．表层土壤中多数元素背景值与全区相当，但铁族元素Ｔｉ、ＭｇＯ、ＴＦｅ２Ｏ３、Ｃｏ、Ｍｎ和亲石元素Ｚｎ、Ｓｃ、Ｓｒ、Ｎａ２Ｏ呈现富集特征，显示典型火山岩母岩的地球化学特征；仅有Ｂ呈现贫乏，林秋婷等［３３］研究认为Ｂ易形成高挥发性、易溶于水的化合物硼酸，且其溶解度随着温度升高而增加，研究区雨量丰沛、较高的年均气温导致土壤中Ｂ溶于水发生迁移是造成其背景值较低的原因．沉积岩区成土母岩主要为碳酸盐岩，表层土壤中多数元素与全区背景值相当，仅有Ｃｄ、Ｍｎ、Ｓｂ和ＣａＯ相对富集（图３），其中ＣａＯ强烈富集（富集系数１．５０），主要由于碳酸盐岩在成壤过程中分解释放大量ＣａＯ所致，且其风化成壤过程中重金属元素的富集系数明显高于其他成土母质［３４］，是沉积岩区重金属元素Ｃｄ、Ｍｎ和Ｓｂ背景值偏高的主要原因．侵入岩区成土母岩主要为中酸性侵入岩，土壤中稀土元素、亲石元素、放射性元素和卤族元素背景值较高，铁族元素和易挥发元素背景值较低．前人研究表明［３１，３５］中酸性侵入岩富含Ｎａ２Ｏ、Ｋ２Ｏ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｂｅ、Ｒｂ、Ｂａ、Ｔｌ、Ｉ、Ｂｒ、Ｃｌ、Ｕ、Ｔｈ，相对贫乏Ｂ、Ｓｂ、Ｍｎ、Ａｕ、Ｃｕ、ＣａＯ、Ｃｏ等元素，再加上Ｗ、Ｓｎ、Ｐｂ等矿化作用的影响，导致这些元素背景值偏高．与全区背景值相比，变质岩成土母质的土壤中富集Ｓｎ、Ｍｏ、Ｓｅ、Ａｓ、Ｂｒ、Ｂｉ和Ｓｂ，其余元素与区域背景值相当．已有研究表明［３６］土壤中Ｓｅ含量与成土母质岩性密切相关，其含量从变质岩到沉积岩与岩浆岩呈下降趋势；区内经历多期次构造热液活动［３７］，可能是变质岩区Ｓｎ背景值较高的原因，半金属元素Ａｓ、Ｓｂ和Ｂｉ及矿化剂元素Ｂｒ富集可能与区域成矿作用相关．母岩是表层土壤最直接的物质来源，在复杂的成土过程中既能在原地残留形成土壤，也能在海拔高差和水动力作用下形成冲积物土壤．总体来看，沉积岩母质区土壤富集ＣａＯ和重金属元素，火山岩母质区土壤富集铁族元素和亲石元素，侵入岩区土壤富集稀土元素、放射性元素和卤族元素，变质岩区土壤富集半３４昆明理工大学学报（自然科学版） 第４６卷图３ 研究区土壤元素含量空间分布与成土母质图Ｆｉｇ．３ Ｓｐａｔｉａｌｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｓｏｉｌｅｌｅｍｅｎｔｃｏｎｔｅｎｔａｎｄｐａｒｅｎｔｍａｔｅｒｉａｌｍａｐｉｎｔｈｅｓｔｕｄｙａｒｅａ金属元素和矿化剂元素．不同成土母质区土壤背景值特征存在显著性差异，表明成土母质是土壤背景值的主要控制因素，同时地形地势、温度和降雨量等表生环境对土壤背景值特征亦有一定影响．３．３不同用地类型背景值及其成因特征已有研究表明，不同用地类型会影响土壤地球化学化学组成［３８］．统计结果表明，不同用地类型土壤中元素富集系数（单类型背景值／全区背景值）存在一定的差异性（图４）．与全区土壤背景值相比，水田中Ｎａ２Ｏ和ＣａＯ显示富集，Ｉ、Ｂｒ和Ｍｎ相对贫乏，水田成土母质（主要为松散沉积物和碳酸盐岩）决定了其富含Ｎａ２Ｏ和ＣａＯ，同时水田大多数时间处于淹水状态使得土壤Ｅｈ较低，还原条件下Ｍｎ的淋溶和迁移系数较大，溶解态的Ｍｎ容易通过生物吸收或者随着水流迁移［３９］，频繁４４第２期 王乔林，宋云涛，王成文，等：滇西保山－临沧地区土壤元素背景值特征及成因分析图４ 不同用地类型表层土壤元素富集系数Ｆｉｇ．４ Ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔｏｆｓｕｒｆａｃｅｓｏｉｌｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌａｎｄｕｓｅｔｙｐｅｓ的水动力作用导致水田中水溶性较强的Ｉ、Ｂｒ和Ｍｎ溶解迁移淋失显示贫乏；旱地中主要富集ＣａＯ和Ｓｂ，水田和旱地背景值特征与唐文春等［１１］对成都平原土壤特征研究结果基本一致．林地中多数元素含量与全区背景值一致，仅有Ｂｒ显示富集．由于林地面积占研究区总面积的５６．１１％，因而其土壤地球化学特征基本代表了区域土壤的整体特征．Ｂｒ化学性质活泼，其在土壤中含量一般高于岩石，通常认为土壤中Ｂｒ主要来源于大气的干湿沉降，而大气中的Ｂｒ主要源于海洋的蒸发作用．成杭新等［３２］研究表明中国西南地区表层土壤中Ｂｒ多以吸附态形式存在，林地植被覆盖率高，动植物残体进入土壤后能够为微生物活动提供良好的碳源，剧烈的微生物活动能够提高土壤有机质的含量［４０］．林地中多富含有机质且海拔相对较高，因而高山阻滞和丰富的有机质以及丰沛的降雨是林地中Ｂｒ富集的主要因素．园地中Ｍｎ、ＣａＯ、Ｃｏ和Ｓｒ显示贫乏，富集元素有Ｐｂ、Ｎ、Ｃｌ、Ｗ、ＴＣ、Ｓｅ、Ｔｈ、Ｕ、Ｉ、Ｂｉ、Ｓｎ、Ｂｒ．园地成土母质（主要为变质岩和侵入岩）多富含放射性元素、卤族元素和Ｗ、Ｓｎ、Ｓｅ；ＴＣ富集主要与园地中丰富的有机质有关；农民在经济效益的驱动下对园地中经济作物（主要为茶叶）的化肥投入量较大，使得园地土壤Ｎ含量较高．种植茶树会使土壤中交换性铝含量增加导致ｐＨ显著降低［４１］，已有研究表明土壤酸化会导致碱土金属大量流失［１９］，同时园地多位于山间坡地，地表径流发达且植被根系较浅，推断Ｍｎ、ＣａＯ、Ｃｏ和Ｓｒ贫乏与园地较低的ｐＨ和特殊的地形地貌有关．草地中富集ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｃｏ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｉ等元素，与其成土母质主要为碳酸盐岩有关．草地中有机质多以整体有机残体形式进入土壤，在表层土壤腐殖质组成中胡敏酸占绝对优势，使得草地土壤呈中碱性［４２］，已有研究表明［４３］随土壤酸碱度升高，ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎｉ、Ｃｕ、Ａｓ和Ｓｂ含量呈上升趋势；成杭新等［３２］对我国西南地区的研究表明Ｃｒ、Ｃｏ高背景与碳酸盐岩密切相关；草地多位于地势较低的山间坝子里，土壤水分含量高，特别是丰沛的降雨使得草地Ｅｈ较低，有机质分解缓慢导致在土壤中积累，土壤中Ｉ容易被有机质吸附发生富集［１９］，推断草地中Ｉ富集与富含有机质相关．河流用地中Ｈｇ、Ｉ、Ｂｒ、Ｓｅ呈现贫乏，而ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ、Ｓｒ和Ｂ等元素显示富集，表明河流的搬运作用对土壤中元素的含量有很大影响，特别是重金属元素、卤族元素和碱（土）金属元素的影响明显．河流用地多位于河谷边地势低洼处，季节性的降水使得水动力作用强烈，碱（土）金属元素和卤族元素化学性质活泼，在５４昆明理工大学学报（自然科学版） 第４６ 卷风化成壤过程中易于由高海拔区迁移至低海拔的河流用地周围聚集，而水溶性更强的卤族元素则在水动力作用下迁移至更低海拔处导致呈现贫乏．建筑用地中Ｉ、Ｂｒ、Ｍｎ呈现贫乏，富集ＣａＯ、Ｃｄ、Ｓ、Ｂ等元素．ＣａＯ易溶于水的化学性质使其在成土过程中易于迁移至低海拔区；Ｃｄ富集可能与人类的生产生活有关［４３］；Ｓ和Ｂ富集与建筑用地处于较低的海拔及其气候水文条件有关；如前文所述，Ｉ和Ｂｒ贫乏主要受区域性的高山阻滞和丰沛的降雨影响［３２］，导致建筑用地中含量较低．用地类型是人类活动对土壤元素含量影响最具代表性的因素，上述讨论表明不同用地类型土壤背景值的差异主要受成土母质的控制，在相同的气候和地理条件下，土地利用方式是影响土壤中元素含量的直接因素．不同用地类型的植被、灌溉、施肥等因素的差异，会改变土壤的理化性质并影响元素的运移与转化，造成不同用地类型土壤背景值的差异．３．４土壤背景值特征成因分析因子分析是将原始数据中多项指标减少为几个综合指标来反应数据信息的方法．本文利用分析统计软件ＳＰＳＳ２０．０首先对表层土壤数据进行ＫＭＯ和Ｂａｒｔｌｅｔｔ检验，经验ＫＭＯ值为０．８９３＞０．５，显著性水平（ｓｉｇ．）为０＜０．０５，表明原始数据适宜进行因子分析［４４］．由于初始因子之间的整体关联性较强，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，从而更好地揭示土壤地球化学信息的内在联系［４５］．在分析区内表层土壤含量特征值的方差累计贡献率（表３）基础上，本次研究截取特征值大于１的１０个主因子作为研究对象，其表达的信息量占总信息量的８３．５１％，基本能够反映研究区表层土壤的主要地球化学特征．表３ 因子分析正交旋转因子载荷矩阵和特征值与累积方差贡献率Ｔａｂ．３ Ｏｒｔｈｏｇｏｎａｌｒｏｔａｔｉｏｎｆａｃｔｏｒｌｏａｄｍａｔｒｉｘ，ｅｉｇｅｎｖａｌｕｅａｎｄｃｕｍｕｌａｔｉｖｅｖａｒｉａｎｃｅｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎｒａｔｅｏｆｆａｃｔｏｒａｎａｌｙｓｉｓ元素Ｆ１Ｆ２Ｆ３Ｆ４Ｆ５Ｆ６Ｆ７Ｆ８Ｆ９Ｆ１０Ａｇ－０．０２７０．１７９０．２６２－０．１１８０．５４５０．１１７－０．００５０．２１７－０．１６３－０．１３３Ａｓ０．２６４０．２０３０．０２４０．０１００．７０４０．２９６－０．００２－０．１１８０．１９７０．０５８Ａｕ－０．１６９０．３０５－０．０１４－０．０３８０．５１４０．４２４０．１１６－０．１９６－０．１３４－０．３４８Ｂ－０．０９５－０．０８００．０５６０．１３２０．２２６０．８４８－０．１０１０．１１７－０．０５０－０．０３４Ｂａ０．４９５－０．３４２－０．０１９－０．１９８０．０２３－０．０１３０．４２２０．１８５－０．０６９－０．１９１Ｂｅ０．７８４０．１７４－０．１８５０．２３６－０．０３２０．１４９０．２２８０．０６１－０．１１２－０．０１７Ｂｉ０．７１５－０．１０６０．２２９－０．１５１０．０１７０．０２９０．１６７－０．２６１０．１８９－０．１７７Ｂｒ０．０８４－０．０４９０．７２６－０．３４５－０．０４０－０．１８１０．０２２０．０１９０．５１６－０．０６６Ｃｄ０．０３４０．３８５０．３８９０．３１２０．３０１０．１２１－０．００１０．３５７－０．４２９－０．０１６Ｃｅ０．８１８０．０４４－０．００２－０．１０１－０．０８６０．０３１－０．０３３０．０９００．０１４０．０７０Ｃｌ０．３８０－０．３４８０．１６７－０．１１９－０．２０９－０．３４１０．３３９－０．１３１０．０８３－０．０７７Ｃｏ－０．０６２０．８０９－０．１３２０．２６９０．０４２０．１２５０．０４６０．３６７－０．１２８０．０９２Ｃｒ－０．０８９０．８７９０．０８７０．１０１０．１３２０．０３８－０．０６９－０．０７６０．０４１－０．０２１Ｃｕ－０．２４９０．７７６０．１０６０．０８２０．２３９０．２２９－０．０１００．１０１－０．１６１－０．０９７Ｆ０．５３００．０４１０．０４６０．３５７０．１１６０．４４２－０．０９７０．１１０－０．０８１０．１４８Ｇａ０．６４６０．４１７０．１４９－０．０９２－０．０６００．０５８０．２２５－０．０９４０．２１６０．００６Ｇｅ０．１１９０．２９７０．０６６－０．０５６０．１２６０．４２５－０．１１３－０．０３１－０．０１５０．０６９Ｈｇ－０．０８８０．１５８０．６５１－０．１２６０．２８６０．０７０－０．２９９－０．０４７０．０７００．４８２Ｉ０．０９５０．１８１０．５５４－０．２６５０．０４１－０．０２３－０．１４５０．０４８０．７０１－０．０４５Ｌａ０．６９８０．０３８－０．１７６０．１０５－０．０２９０．１２１－０．０５２０．１４１－０．１５１０．１４７６４第２期 王乔林，宋云涛，王成文，等：滇西保山－临沧地区土壤元素背景值特征及成因分析元素Ｆ１Ｆ２Ｆ３Ｆ４Ｆ５Ｆ６Ｆ７Ｆ８Ｆ９Ｆ１０Ｌｉ０．０２５０．３４５０．０３１０．１２９０．０１５０．４６５０．１０７０．２０２０．０５００．２３０Ｍｎ－０．２１２０．４０５０．１２９０．０６４０．１０４０．１９８－０．００３０．７５４０．０５４０．１１５Ｍｏ０．１９４０．２９７０．２３９－０．４０１０．３９９０．１１６－０．１２３－０．１３６０．０５３－０．０４８Ｎ－０．０５０－０．０４７０．９２５－０．０５９０．０１５０．１１１－０．００６０．０７００．０２７－０．０４２Ｎｂ０．３９８０．４０４－０．００６０．０５８－０．０３１０．１６１－０．１０７０．０８６－０．０６００．２７７Ｎｉ－０．０１６０．８８３０．００４０．２１６０．１０００．１１７－０．０６４０．０８１－０．０２６－０．０４６Ｐ０．１０７０．３２８０．６１７０．０３７０．０４２０．０２２０．１６７０．１８８－０．１１６０．０１２Ｐｂ０．６８４０．０１９０．２１９－０．０７６０．２３２－０．０５２－０．０８６０．１８２－０．１２８０．０２６Ｒｂ０．７９６－０．３５５－０．０６６－０．０３３－０．０１５０．１５７０．０５８０．１７４０．０１９－０．０７４Ｓ０．０２６０．２１３０．７９８０．１５４０．０７１０．０８１－０．１１８－０．０６４－０．１３８０．００３Ｓｂ－０．０８１０．０３３－０．０２３－０．００７０．９４７０．０３９－０．１４２０．１２６－０．０２８０．０８０Ｓｃ０．０８１０．８７８－０．００６０．１２６０．０６８０．００６０．１０６０．０１８０．０２８０．０２２Ｓｅ０．０４４０．０２６０．５６１－０．５５４０．２３１－０．０５９－０．２０９－０．１２７０．２４５－０．０９９Ｓｎ０．８０１－０．１４９０．０７６－０．１２４－０．０４１－０．１０４０．０９９－０．２６３０．０９０－０．１３６Ｓｒ－０．１０８０．２１６－０．１９１０．３７０－０．０８００．１７３０．２４５０．１３６－０．０８７０．６９１Ｔｈ０．８６９－０．０９６０．０５９－０．１０６－０．０８０－０．１８８－０．１０７－０．１８４０．０６６－０．０５６Ｔｉ－０．１３２０．８３１０．０４１０．００５－０．０１５０．０００－０．０７７０．０６４－０．０４１０．１４２Ｔｌ０．８４０－０．１８６－０．０２１－０．０６２０．０９８０．０４５０．０５２０．１０１０．０６５０．０１６Ｕ０．８４５０．０６９０．０８３－０．１０２－０．０８１－０．２４２－０．１２０－０．１９７０．０２６０．０００Ｖ－０．２１４０．８７５０．１１１０．０２２０．１７９０．１０４－０．０１０－０．０３５０．００５０．００５Ｗ０．７４２０．０４７０．００２０．０４００．１２７－０．０７４０．０２７－０．２２４０．０７３－０．０２３Ｙ０．５５００．３９７－０．２０５０．２６５０．０９４０．００７－０．０９３０．０５７－０．１４８０．０５８Ｚｎ０．２２１０．６１５０．１５４０．１６５０．１５５０．１６７０．０５８０．４０６－０．１９９０．１１４Ｚｒ０．３５８－０．１７９－０．１４８－０．２６４０．００４－０．１５８－０．２２６－０．０２４－０．０８００．０３８ＳｉＯ２－０．４３２－０．６４３－０．１５３－０．０９７０．１１３０．１９４－０．１５８０．０７５－０．２４５－０．０３６Ａｌ２Ｏ３０．６０４０．４５８０．０８０－０．０５０－０．０６５－０．０２５０．１６８－０．１２１０．２５５－０．０１８ＴＦｅ２Ｏ３０．０５２０．８９００．１４４０．０３７０．０２９０．０２５０．０６３０．０５６０．１６００．０８５ＭｇＯ０．１６７０．５１６０．０１４０．４９２－０．１４９－０．１７２０．３３２０．１１００．０４０－０．０６８ＣａＯ－０．０９２０．４２４－０．００９０．８７７－０．０２１０．０６６０．０６１０．００４－０．０９１０．１０５Ｎａ２Ｏ０．０５１０．１０５－０．１７３０．１６９－０．１１９－０．１３４０．９２２－０．０２３－０．０５５０．１２５Ｋ２Ｏ０．６０３－０．４１４－０．０９９０．０８５０．００４０．２６９０．１６４０．２５０－０．０９５－０．０４０ＴＣ－０．０３８－０．０５５０．９２６０．００３－０．０３６－０．０３５０．０００－０．０１５０．１５６－０．０７２ｐＨ－０．１３５０．３７６－０．０３１０．７７５０．００４０．２０４－０．０５６０．０００－０．０９００．０９２特征值２．２３１．７８１．０９０．９８０．５００．４５０．３５０．３００．２５０．１９方差／％２２．９６１８．３０１１．２８１０．０６５．１３４．６０３．５８３．０４２．５８１．９８累积方差／％２２．９６４１．２６５２．５４６２．６０６７．７３７２．３３７５．９１７８．９５８１．５２８３．５１ 因子Ｆ１占总变量方差的２２．９６％，在所有因子中所占比例最高，其中稀有稀散稀土元素（Ｒｂ、Ｔｌ、Ｂｅ、Ｇａ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ）、放射性元素（Ｕ、Ｔｈ）、钨钼族元素（Ｗ、Ｓｎ、Ｂｉ）、造岩元素（Ｋ２Ｏ、Ａｌ２Ｏ３）、亲铜元素（Ｐｂ）和矿卤族元素（Ｆ）占有较高的载荷．这些元素主要与中酸性侵入岩的风化作用相关，该因子可视为中酸性侵入岩成土作用因子．因子Ｆ２占总变量方差的１８．３０％，其中ＴＦｅ２Ｏ３、Ｃｕ、Ｖ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｔｉ、Ｎｉ、Ｓｃ、Ｚｎ和ＳｉＯ２具有较高的载荷，７４续表３昆明理工大学学报（自然科学版） 第４６ 卷铁族元素具有亲铁、亲硫和亲氧的地球化学性质，其主要来源于深部地壳或地幔，成土过程中一般以次生矿物的形式分布于母岩周围有限范围内，表生作用下易于整体迁移［４５］．稀散元素Ｓｃ化学性质稳定，表生作用下难于迁移．表生迁移活动性弱的稀散元素和铁族元素主要反映了成土母岩的地球化学特征．ＳｉＯ２与铁族元素呈负相关，主要与土壤矿物组成及其决定的常量组分，以及分析测试数据的闭合性有关．该因子可视为中基性成土母岩成土作用因子．因子Ｆ３占总变量方差的１１．２８％，其中ＴＣ、Ｎ、Ｓ、Ｐ、Ｈｇ、Ｂｒ、Ｉ占有较高的载荷，为典型的生命元素组合因子．研究区内大量分布林木和茶树，对这些元素的富集提供了良好条件．研究区以山地丘陵地貌为主，植被发育、覆盖率高，根系生长、枝叶残落等生物地球化学循环过程与累积作用强烈，为该组元素的富集提供了良好条件．因子Ｆ４占总变量方差的１０．０６％，其中ＣａＯ、Ｓｅ和ｐＨ占有较高载荷．研究区土壤整体呈中酸性，碳酸盐岩在富含ＣＯ２的雨水作用下发生化学溶蚀［３２］造成ＣａＯ在表层土壤富集；Ｓｅ的富集与碳酸盐岩密切相关．该因子可视为碳酸盐岩风化成土作用因子．因子Ｆ５中Ａｓ、Ｓｂ、Ａｕ、Ａｇ占有较高载荷，其占总变量方差的５．１３％．该组元素为典型的亲铜元素组合，与中低温成矿作用关系密切；由于化肥中通常含有较高含量的Ａｓ和Ｓｂ，研究区内茶园和农田大量使用化肥可能也是Ａｓ和Ｓｂ在表层土壤富集的原因．该因子可视为中低温矿化作用和农业活动复合因子．因子Ｆ６占总变量方差的４．６０％，其中Ｌｉ和Ｂ占有较高载荷．研究区分布大量黏性土壤，而Ｌｉ和Ｂ在表生作用下容易被黏土矿物吸附富集［４６］．该因子反映了黏土物理化学吸附作用的元素组合特征．因子Ｆ７中Ｎａ２Ｏ、Ｂａ和Ｃｌ占有较高载荷，其占总变量方差的３．５８％．Ｎａ２Ｏ的富集与下渗水的淋滤作用相关［４１］，碱土金属Ｂａ和卤族元素Ｃｌ富集与碳酸盐岩的风化相关［４７］．该因子可视为碳酸盐岩风化和淋滤作用因子．因子Ｆ８占总变量方差的３．０４％，其中Ｍｎ和Ｚｎ占有较高载荷．该组元素富集主要与区内分布的铅锌矿和铁矿有关，代表了矿冶活动作用因子．因子Ｆ９占总变量方差的２．５８％，卤族元素Ｂｒ和Ｉ占有较高载荷．Ｉ和Ｂｒ富集主要受区域性的高山阻滞和丰沛的降雨影响［３２］，反映了特定地形地貌和气候条件下元素的组合特征．因子Ｆ１０占总变量方差的１．９８％，仅有Ｓｒ占有较高载荷．碱土金属Ｓｒ富集通常与碳酸盐岩的风化有关［４３］，主要反映了碳酸盐岩风化作用的元素组合特征．因子分析的目的不仅是找出影响因子，更重要的是研究其代表的成因意义．研究区位于西南三江特提斯构造带，地质背景复杂且伴随着多期次的热液成矿作用，导致了区内岩石复杂多变．成土母岩是表层土壤最直接的物质来源，如前文所述不同成土母岩的差异控制了土壤背景值的富集贫化特征，同时不同用地类型对土壤背景值亦有一定程度的影响．因子分析结果显示１０个因子占总变量方差的８３．５１％，其中与母岩风化有关的因子多达５个，累积方差贡献率高达５６．８８％，其代表了不同岩性母岩风化成壤作用的元素组合特征，表明母岩的风化成壤作用是土壤元素背景值的主要控制因素；因子Ｆ３、Ｆ６和Ｆ９主要反映了生物富集作用、黏土的吸附作用和地形地貌等自然地理因素对背景值的影响，累积方差贡献率为１８．４６％；因子Ｆ５和Ｆ８主要反映了工矿业和农业等人类活动对背景值的影响，累积方差贡献率为８．１７％，表明生物富集作用和人类活动等因素也在一定程度上影响着土壤中元素的背景值特征．４结论１）与全国和云南省表层土壤元素含量相比较，云南省西部地区多数元素背景值高于全国水平但与云南省土壤背景值差别不大．研究区内重金属元素（Ａｓ、Ｈｇ、Ｃｒ）、铁族元素（ＴＦｅ２Ｏ３、Ｍｎ）、造岩元素（Ａｌ２Ｏ３、Ｋ２Ｏ）、Ｓｎ和Ｒｂ含量明显高于全国和云南省背景值；钨钼族元素（Ｗ、Ｍｏ）、Ｓｂ、Ｕ含量高于全国水平但低于云南省背景值；ＣａＯ、ＭｇＯ、Ｎａ２Ｏ含量低于全国水平但高于云南省背景值；Ｂｅ、Ｂａ、Ｃｄ含量与全国水平相当但高于云南省背景值；重金属元素（Ｃｕ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｚｎ）、卤族元素（Ｉ、Ｂｒ）、铁族元素（Ｃｏ、Ｖ、Ｔｉ）、稀有稀散稀土８４。
地球化学解析地壳中的地球化学异常现象
地球化学解析地壳中的地球化学异常现象在我们生活的地球上，地壳这个巨大而复杂的系统中隐藏着许多神秘的现象，其中地球化学异常现象就是引人入胜的一部分。
那么，什么是地球化学异常现象呢？简单来说，它指的是某些元素或化合物在特定区域内的含量明显偏离了正常的地球化学背景值。
要理解地球化学异常现象，首先得明白地球化学背景值的概念。
地球化学背景值就像是一个基准线，它反映了在广大正常地质环境中元素或化合物的平均含量。
当某个区域内的元素含量显著高于或低于这个背景值时，我们就说出现了地球化学异常。
地球化学异常现象的形成原因多种多样。
其中，地质作用是一个重要的因素。
例如，在岩浆活动过程中，岩浆会携带大量的成矿物质上升到地壳的浅部。
随着岩浆的冷却和凝固，这些成矿物质可能会在局部地区富集，从而导致地球化学异常。
再比如，在变质作用中，岩石中的元素会发生重新分配和组合，也可能造成某些元素的异常聚集。
地壳中的构造运动也能引发地球化学异常。
断裂带、褶皱等构造可以成为成矿物质运移和沉淀的通道和场所。
沿着这些构造带，元素可能会发生迁移和富集，形成明显的地球化学异常带。
另外，沉积作用同样会导致地球化学异常。
在沉积过程中，不同的沉积环境会使得某些元素更容易沉淀和积累。
例如，在还原环境的沉积盆地中，一些亲硫元素如铜、铅、锌等可能会大量聚集。
地球化学异常现象在矿产勘查中具有极其重要的意义。
通过对地球化学异常的研究和分析，地质工作者可以圈定潜在的矿化区域，为进一步的找矿工作提供重要的线索。
比如，在寻找金矿时，如果在某个区域检测到金元素的含量异常高，那么这个区域就很有可能存在金矿体或者金矿化带。
除了矿产勘查，地球化学异常在环境保护方面也能发挥作用。
现代工业的快速发展使得大量的污染物进入到环境中。
通过监测土壤、水和大气中的地球化学异常，我们可以了解污染物的分布和迁移情况，从而采取有效的治理措施，保护生态环境。
然而，地球化学异常的研究并不是一件简单的事情。
北京阳坊岩体元素地球化学特征、成因及构造背景
位 于北京海 淀 区与 昌平 区交 界处 的阳坊 岩体是 燕山褶皱 一逆 冲推覆 带西南 段 晚中生代 深成 岩浆活
动的重要 组成部 分 ， 北京 西 山早 白垩 世 晚 期岩 浆 是
大地构 造上位 于燕 山中生代 褶皱一 逆 冲推覆构 造带
的西 南 段 。 阳 坊 岩 体 ＴＩ ＭＳ 锆 石 ｕ Ｐ — ｂ年 龄 为
１ 区域 地 质 背 景
ｌ８ ｌ Ｍａ（ ａ ｉ ｅ ａ． ２ ０ ） 属 于早 白垩 世晚 期 的 Ｄ ｖｓ ｔ １ ， ０ １ ，
活动事件 的表征 （ ｇ 市地 质矿 产局 ，１ ９ ） １京 ９ １ 。前 人
对 阳坊岩体 的研 究很 少 ， 年 公 开 员会 ， ０ ５ 。 阳坊 岩体 出露 ２０） 地表 的部分 在平 面上呈 向西 凸 出的弯月形南 北 向延
地 球 化 学 特征 。石 英 二 长 岩 具 有 高 钾 、 对 高 碱 、 镁 贫 铁 、 集 Ｒｂ Ｂ 、 Ｒ Ｅ Ｓ 等 强 不 相 容 元 素 ， ｒＹ 比 值 高 ， 相 富 富 、ａＬ Ｅ 、ｒ Ｓ／
Ｔ 、 Ｎ 、 ａ相对 Ｌ Ｅ 亏损 ， ｕ异 常 不 明 显 的 特 点 ， 有 类 似 于 高 ｓ 低 Ｙ 型 中 酸性 火 成 岩 （ｄｋｔ） 元 素 地 球 ｈ Ｕ、 ｂ Ｔ ＲＥ Ｅ 具 ｒ ａａ ｉ 的 ｅ 化 学 特 征 。 白 岗岩 具 有 明显 亏 损 ｓ 、 ａＲＥ 尤其 是 ＭＲＥ 具 明 显 负 Ｅ ｒＢ 、 Ｅ Ｅ， ｕ异 常 的 地 球 化 学 特 征 。 闪 长 质 包 体 Ｍｇ Ｏ 含 量 和 Ｍｇ ＃值 较 高 ， 具有 富集 Ｋ、 ｂ Ｂ 、 ＲＥ Ｓ 等 强 不 相 容元 素 ，ｒＹ 比值 高 ， ｈ Ｕ、 、 ａ相 对 Ｌ Ｅ Ｒ 、 ａ Ｌ Ｅ、ｒ Ｓ／ Ｔ 、 Ｎｂ Ｔ Ｒ Ｅ亏 损 ， 无Ｅ ｕ异常 的特 点 ， 与玻 基 方 辉 安 山岩 的 地 球 化 学 特 征 相 近 似 ， 于 典 型 的钾 玄 岩 系 列 岩 石 。 阳 坊 岩 体 的 闪 长 质 包 属 体起 源 于交 代 岩 石 圈 地 幔 的 部 分 熔 融 ， 英 二 长 岩 是 幔 源 岩 浆 与下 地 壳 岩 石 相 互 作 用 的产 物 ， 云母 二 长 花 岗 岩 形 石 黑 成 于下 地 壳 富 钾 基 性 岩 的 部 分熔 融过 程 ， 白岗 岩 是 上 地壳 岩石 部 分 熔 融 的 产 物 ； 明 燕 山西 段 在 早 白 垩 世 晚 期 具 而 表 有 高地 温 梯 度 。地 质 证 据 和 岩石 化 学 、 量 元 素判 别 图解 均 显 示 阳坊 岩 体 形 成 于 造 山带 崩塌 阶段 。 微 关 键 词 ： 岗岩 ； 花 地球 化 学 ； 石 成 因 ； 岩 阳坊 岩 体 ； 京 ； 山 北 燕
若尔盖地块三叠系泥质岩微量元素地球化学特征与构造背景
ｌ 地质背景与样品分 析
松 潘一 甘孜造 山带位 于 四川西北部 。其 西界 为甘孜一 理塘 蛇绿混杂 岩带 ， 北界 为阿 尼玛 卿混杂 岩带 ， 东
界及南界为龙 门山一盐源前陆逆冲带 ， 呈倒三角几何形态…。区域地质研究认为 ， 本区存在一个相对稳定 的
７． ０ ３
１４ ．９
５． ６ ０
１０ ．６
微量元素地球化学特征表 明本 区三叠 系物源为大陆岛弧 。
关键词 ： 元素地球化 学； 泥质岩 ； 三叠 系； 尔盖地 块 若 中图分类号 ：１５ Ｐ ９ ５ 文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０６ ９５ ２０ ）ｌ ０２ ５ １０ —０９ （０ｒ ｏ 一００ —０ ７
松潘一甘孜造山带有诸多地块和不同类型造山带在此会聚 ， 具有“ 中国地质百幕大” 的称号…。本 区发 育有巨厚的三叠系浊积岩 ， 对该 区沉积物源和构造环境的研究是热点， 目前 尚持有不同意见Ｌ 。杜德勋 ２ ｊ （９９利用岩石地球化学研究了巴颜喀拉盆地 的岩相和古地理环境 ， １ ） ９ 曾宜君（０６ 研究 了西康群沉积地球 ２０ ） 化学特征与大地构造背景。这些学者多采用浊积岩中的砂岩进行研究 。而在泥质岩 中成分相对均一 ， 刮 且微量元素相对富集 ， 故泥质岩中的微量元素也可以用于判定物源与构造背景＿。本文探讨采用 浊积岩中 ３ ｊ
３ ． １８
５４ ． １０ ．４ ４． ０ Ｏ７ ．
３ ． ８８
６． １ ８ １ １ ．４ ６３ ． １ ｏ ．５
３ ． ９９
７． ５ ２ １３ ．６ ５． ９ ０． ９ ９
地球化学元素分布特征与地质背景关系研究
地球化学元素分布特征与地质背景关系研究地球化学元素的分布特征对于理解地球内部和地壳演化具有重要意义。
通过研究地球化学元素的分布特征，可以了解地球的地质背景、岩石成因以及地球内部的物质循环过程等。
本文将探讨地球化学元素分布特征与地质背景之间的关系。
一、地球化学元素的分布特征地球化学元素的分布特征是指地球地壳、岩石和土壤中元素的含量和分布规律。
地壳是地球上最外层的岩石壳层，由各种岩石和矿物组成。
从地球内部到地壳，元素的含量和分布呈现出明显的变化。
地球化学元素的分布特征可以通过进行野外地质调查和采集样品进行实验室分析来研究。
在地球科学研究中，地球化学元素的分布特征常常通过测量岩石样品中的元素含量来反映。
二、地质背景对地球化学元素分布的影响地质背景包括岩石类型、成因环境、构造特征等多方面因素。
地质背景对地球化学元素的分布具有显著影响。
不同的岩石类型和成因环境中，地球化学元素的含量和分布规律会有所不同。
1.岩石类型不同的岩石类型对地球化学元素分布有着显著的影响。
例如，火成岩中富含硅铝元素，如铝、钾等，而缺乏铁、钙等元素。
沉积岩中则常常含有丰富的铁、钙和镁等元素。
2.成因环境不同的成因环境也会对地球化学元素的分布产生明显影响。
比如，大陆碰撞造山带中常常富集了含金属元素的矿石，富含硅铝元素的花岗岩也普遍分布。
而海底火山区域则富含镁铁元素的玄武岩。
3.构造特征地球内部的构造特征也会影响地球化学元素的分布。
例如，在板块边界的构造带上，地球内部的物质循环活跃，地壳中的元素含量较高。
而在普通的地区，地壳中的元素含量一般较低。
三、地球化学元素分布特征与地质背景的关系地球化学元素的分布特征与地质背景之间存在密切的关系。
通过研究地球化学元素在不同地质背景下的分布，可以探索地球演化的历史和地壳形成的机制。
通过对地壳中元素含量和分布规律的研究，可以推断地球内部的物质循环过程。
不同地质背景下的岩石类型和成因环境会影响地壳中元素的富集与贫化。
郓城县北部地区土壤元素地球化学背景值特征
郓城县北部地区土壤元素地球化学背景值特征
宋亮;白新飞;杨时骄;宋津宇;于超;王涛
【期刊名称】《山东国土资源》
【年(卷),期】2024(40)1
【摘要】以郓城县北部地区表层土壤为研究对象,通过系统的地球化学调查,获取了土壤26项指标含量数据,计算了研究区土壤中元素背景值等地球化学参数。
在此基础上与2003年山东省1∶25万多目标区域地球化学调查数据进行了对比,对区内重金属元素累积趋势进行了研究,并通过单时段增量模型对2035年土壤重金属元素含量做了预测。
结果表明,与山东省土壤背景值平均值相比,研究区土壤中明显偏高的元素有:B、I、有机质、N、As、S、MgO、Cd、P、CaO;2003—2019年间,区内重金属元素Hg、Cr、Pb、Cd以增加为主,As元素有轻微减少的趋势,预测到2035年,研究区内Cd元素环境质量下降较明显,应引起足够的重视。
【总页数】6页(P31-36)
【作者】宋亮;白新飞;杨时骄;宋津宇;于超;王涛
【作者单位】山东省第一地质矿产勘查院
【正文语种】中文
【中图分类】P59;X825
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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
××××区地球化学参数表表3-1
系沉积物测量中为0.66×10-6, 在岩石中最高为0.91×10-6;从这类元素背景特征可见，在水系沉积物测量中和土壤测量中元素的变化相差不大，很接近，在岩石测量中略高。
反映了该类元素在该区经次生变化后都可发生不同程度的贫化。
（4）区内从岩石测量—1∶5万水系沉积物测量—土壤测量，背景值逐渐增高的有As元素，该元素在岩石中最低2.52×10-6，在1∶5万水系沉积物测量中为2.71×10-6, 在土壤中最高为4.56×10-6，反映了该元素在该区经次生变化后可在土壤中形成富集，经搬运、迁移后进入到水系中就发生贫化。
（5）全区内不同的岩性特征对比，在矿化蚀变带和矽卡岩中高背景的元素有As、Sb、Bi、Pb、Ag、Zn、Mo、Au等，其中以Zn、Pb 最为显著，Zn元素在矿化蚀变带中背景高达3886.6×10-6,在矽卡岩中背景含量可达820.68×10-6; Pb元素在矿化蚀变带中背景高达226.25×10-6,在矽卡岩中背景含量可达189.53×10-6,均比其它各地质体中高出一个数量级,反映了本区Zn、Pb的迁移、富集与矽卡岩化有密切的关系。
而区内的Au元素在矿化蚀变带中背景含量4.20×10-9,在矽卡岩中背景含量为1.26×10-9,比其它各地质体略高,同处于一个数量级，因此该区没有富集金的环境，目标矿种应为Zn、Pb。
（6）区内黑云石英片岩中Cu最高为69.28×10-6,其次为变粉砂岩中含量56.38×10-6，在矽卡岩中为34.97×10-6，在矿化蚀变带中为22.29×10-6,最低在黑云母花岗中为13.21×10-6,反映了黑云母花岗中为铜的带出带, 黑云石英片岩中形成铜的高含量带与该带中分布的含铜石英脉有关。
2、全区内标准离差特征，
（1）区内从土壤测量—岩石测量—1∶5万水系沉积物测量，标准离差逐渐增高的有As、Ag、W、Mo等元素，其中As在土壤中最低0.11，在1∶5万水系沉积物测量中最高为2.34；Ag在土壤中最低
0.12，在1∶5万水系沉积物测量中最高为50.01；W在土壤中最低0.19，在1∶5万水系沉积物测量中最高为3.76；Mo在土壤中最低0.10，在1∶5万水系沉积物测量中最高为0.42；反映了这些元素在土壤中离散程度小，在水系中离散程度大，是受水流的搬运所致。
（2）区内从1∶5万水系沉积物测量—土壤测量—岩石测量，标准离差逐渐增高的有Sb元素，该元素在1∶5万水系沉积物测量中最低0.07，在岩石测量中最高为0.31；反映了该元素在1∶5万水系沉积物测量中离散程度小，在岩石测量中离散程度大。
（3）区内从土壤测量—1∶5万水系沉积物测量—岩石测量，标准离差逐渐增高的有Bi、Pb、Sn、Cu、Zn、Au等元素，其中以Pb、Cu、Zn表现的最为显著，Pb在土壤中最低0.22，在岩石测量中最高为85.83；Cu在土壤中最低0.15，在岩石测量中最高为20.99；Zn 在土壤中最低0.15，在岩石测量中最高为576.14；反映了这些元素在土壤中离散程度小，在岩石测量中离散程度大。
（4）全区内不同的岩性特征对比，在矿化蚀变带和矽卡岩中标准离差最大，反映的元素有As、Sb、Bi、Pb、Ag、Zn、Mo、Au、Sn 等，其中以Zn、Pb、Sn最为显著，Zn元素在矿化蚀变带中标准离差高达4080.6,在矽卡岩中标准离差可达475.79; Pb元素在矿化蚀变带中标准离差高达255.65,在矽卡岩中标准离差可达61.65,此外在黑云石英片岩中标准离差也很高为91.49;Sn元素在矿化蚀变带中标准离差高达28.91,在矽卡岩中标准离差可达0.86,对比可见比其它各地质体中高出一个数量级,反映了本区Zn、Pb的迁移、富集与矽卡岩化有密切的关系。
目标矿种应为Zn、Pb。
（5）区内黑云石英片岩中Cu标准离差最高为92.37,其次为变粉砂岩中标准离差27.56，在矽卡岩中为25.52，在矿化蚀变带中为16.15,黑云母花岗中最低为2.97,反映了黑云母花岗中铜的离散程度最小,不利于成矿, 黑云石英片岩中形成铜的高离散带与该带中分布
的含铜石英脉有关。
3、全区内变异系数特征
（1）区内从土壤测量—1∶5万水系沉积物测量—岩石测量，变异系数逐渐增高的有Bi、Pb、Sn、Cu、Zn、Sb、Mo等元素，其中极不均均匀分布的元素有Pb、Zn 、Bi，中等分异的元素有Sn、Cu、Sb、Mo等，Pb在土壤中变异系数最低0.01，在岩石测量中最高为1.00；Zn在土壤中变异系数最低0.00，在岩石测量中最高为1.07；Bi在土壤中变异系数最低0.58，在岩石测量中最高为1.75；反映了这些元素在土壤中属于弱分异特征，在岩石测量中为强分异元素。
（2）区内从土壤测量—岩石测量—1∶5万水系沉积物测量，变异系数逐渐增高的有As、W、Au等元素， As在土壤中变异系数最低0.02，在1∶5万水系沉积物测量中最高为0.86；属于不均匀分布的元素，W在土壤中变异系数最低0.09，在1∶5万水系沉积物测量中最高为1.07；属于极不均匀分布的元素，Au在土壤中变异系数最低0.11，在1∶5万水系沉积物测量中最高为0.82；属于不均匀分布的元素，反映了这些元素在土壤中属于弱分异特征，在1∶5万水系沉积物测量中为中等分异—强分异元素。
（3）区内从1∶5万水系沉积物测量—岩石测量—土壤测量，变异系数逐渐增高的有Ag元素，Ag在1∶5万水系沉积物测量中变异系数最低0.78，在土壤测量中最高为1.20；属于极不均匀分布的元素，反映了Ag元素在土壤中属于强分异元素。
（4）全区内不同的岩性变异系数对比，在矿化蚀变带和矽卡岩中变异系数最大的元素有As、Sb、Bi、Ag、Zn、Mo、Au、Sn等，其中以As、Sb、Bi、Ag、Zn最为显著，Zn元素在矿化蚀变带中变异系数为1.05, 属于极不均匀分布的元素，在矽卡岩中变异系数为0.58，属于不均匀分布的元素， As元素在矿化蚀变带中变异系数为0.47, 属于不均匀分布的元素，在矽卡岩中变异系数为 1.01，属于极不均
匀分布的元素; Sb元素在矿化蚀变带中变异系数为0.35, 属于不均匀分布的元素，在矽卡岩中变异系数为 1.23，属于极不均匀分布的元素; Bi元素在矿化蚀变带中变异系数为0.39, 属于不均匀分布的元素，在矽卡岩中变异系数为 1.91，属于极不均匀分布的元素; Ag 元素在矿化蚀变带中变异系数为 1.15, 属于极不均匀分布的元素，在矽卡岩中变异系数为0.78，属于不均匀分布的元素，上述元素变异系数特征反映了元素在矿化蚀变带和矽卡岩中属于中等分异—强分异元素特征。
（5）区内黑云石英片岩中Cu、Pb变异系数最高分别为1.33和1.59,均属于极不均匀分布的元素,在花岗岩中最低分别为0.22和0.12, 属于均匀分布的元素,因此Cu、Pb元素在黑云石英片岩中属强分异元素。