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

图1 成都市地层剥蚀与第四系沉积等量线关系图图2 成都市土壤类型分布图

图3 成都市农业综合分区图

下、蒲江地区部分古河床、古河道地区由于土壤下1.20m左右存在大面积砾石层，故采样深度在1.20m左右。

采样密度：第一环境样以4×4km为一采样大格采集一件样品，第二环境样以1×1km为一采样大格采集一件样品，采样点布置遵从全域均匀的原则，同时兼顾采样位置尽可能控制采样格中的主要有代表性的土壤类型，采样工作由四川省地勘院完成。

（二）样品分析测试

样品分析测试由国土资源部成都岩矿测试中心完成，第一环境样品以4×4km为一分析单元，第二环境样品以2×2km为一样品分析单元，将4件单点样等量组合为一个分析样，第一环境分析点样832件，第二环境分析组合样品2472件，样品分析方法见表1 样品分析采取了严密的质检措施，设置了重复样、密码样及国家一级标准物质，对样品分析的准确度和精确度进行考评，考评结果分析质量优良。所提供分析数据基本上客观，准确地反映了元素的分布。

三、土壤环境元素地球化学背景及元素分布特征

为排除特殊异常点及采样、分析等因素所导致的干扰背景值统计过程中采用了特殊值（Xi 2X+3S）剔除处理，表2、3为成都市土壤第一环境、第二环境元素统计特征参考数，其中X2为土壤环境地球化学背景平均值。

表1样品分析方法一览表

法；AAS1-无焰原子吸收法；AFS-原子荧光法；ICP-发射光谱法；AAS2-火焰原子吸收法；COM-燃烧法；IS-离

子选择电极法；POL-极谱法；*****-蒸馏法；***去CO2水浸法

（一）土壤环境元素地球化学背景

为定量描述成都平原土壤地球化学元素的背景，本文应用以下地球化学特征参数：

X1-元素含量的算术平均值（其中Au为10-9、氧化物为10-2其余元素为10-6不同）

S1-为标准差

X2-为元素分析资经特殊值剔除处理后（剔除≥X+3S）算术平均值

S2-为特殊值剔除处理后统计所得标准镉差

Si

Cvi-为变异系数，计算公式为：Cvi=——

Xi

D-叠加强度，计算公式为：D=X1·S1/ X2·S2

Ki-为浓集克拉克值（Clarke of contration）［1］

1．土壤第一环境中Fe、Cd、B、Au、Ni、F、Sn、Be、Li、V、Hg、Tl、Cr、Co、Y、Mn、N、Nb、Zn、Pb等20种元素的背景分布高于全国土壤背景平均值，其中Fe、Cd、B、Au显著富集，Fe、Cd两元素K1值均达到1.63。

［1］地质辞典（二）地质出版社 1981 P250

表2成都市土壤第一环境地球化学背景统计特征参数表

表三

Ca、Na、Se、Sr、S、Sb、P、Ba、Mg、K等元素背景低于全国平均水平，其中Ca、Na显著贫乏，Ca元素K1值仅0.43，其分布水平低于全国土壤背景一倍多。

Cu、Ge、Ti、Al、Th、Ga、Rb、Sc、Si、Zr、U、Bi、W、Mo、Ce、As、Ag、La等元素背景分布水平与全国土壤相当，其K1值近于1.0。

全域为Fe高背景区，从区域分布看，高Fe分布区主要集中于龙门山彭灌杂岩分布区及岷江、湔江两冲积扇区，其余地区次之。

全域Cd分布变化差异波动大，高镉区主要分布于龙门山区；江安河及府河下游地区有零星镉富集区存在，盆周高镉区明显受龙门山构造带中中低温热液成矿元素Pb、Zn、Cu 的局部矿化富集影响，而平坝地区高Cd成因不明，可能一定程度上受人为因素的影响。

岷江冲积扇及龙泉山紫色土地区相对富集硼元素。

受特殊成土作用影响，全域淋溶土纲及铁铝土纲土壤分布区Ca、Na普遍贫乏，主要贫乏区有蒲江流域，龙泉山北西向缓丘平坝区。全域贫硒地区集中分布于龙泉山及其北西缘缓丘平坝地区，其中成都市及其东南为极端贫硒地区，Se最低仅0.013×10－6（全国土壤0.2×10－6，鄢明才，1997）。

2．土壤第一环境与第二环境相比明显相对富集Tl、Mn，第一环境Tl是第二环境的1.25倍（K2值），Mn 1.2倍（K2值）；第一环境中S、N、Se、Hg、P、Cd、Sb、Ca、Pb、Au、Bi、Th、Ga、Cu等元素明显低于土壤第二环境，其中S仅为第二环境背景平均值的三分之一，（K2=0.33），N为2.5分之一（K2=0.4），Hg、Se不足一半（K2=0.45）。

Rb、K、Fe、Be、Co、F、Nb、Al、As、Cr、Y、Ni等32种元素在土壤第一环境和第二环境中的分配差异极小，背景平均值相近，K2值在1.0左右（表2）。

3．土壤第一环境中元素分布大致可划分为三种概型：

强分异型（Cv1＞0.5）

中分异型（0.2＜Cv≤0.5）

弱分异型（Cv≤0.2）

（1）强分异型的元素有：Au、S、Ca、Ag、Cu、Se、C、Hg等近20种元素，其直方图分两种概型：