黑龙江省讷河市土壤某些微量元素地球化学特征

根据东北黑土地1：250000土地质量地球化学调查数据,对黑龙江省讷河市土壤中微量元素B、Cu、Mo、Fe、Mn、Zn元素全量和有效态含量分布特征进行了分析研究.结果显示：①土壤表层Mn元素含量丰富,Fe、Mo元素含量较丰富,B、Cu、Zn元素含量较缺乏;②土壤表层微量元素Cu、Fe、Mn、Zn有效态含量丰富,B有效态含量中等,Mo有效态含量缺乏;③黑土剖面中微量元素淋溶淀积程度明显,表现为以淋溶层较低,表层和淀积层较高,而草甸土淋溶淀积不明显.依据土壤中微量元素全量和有效态含量分布特点,应选择施用微量元素肥料,促进农业可持续发展.     

黑龙江省讷河市土壤某些微量元素地球化学特征

根据东北黑土地1：250000土地质量地球化学调查数据，对黑龙江省讷河市土壤中微量元素B、Cu、Mo、Fe、Mn、Zn元素全量和有效态含量分布特征进行了分析研究.结果显示：①土壤表层Mn元素含量丰富，Fe、Mo元素含量较丰富，B、Cu、Zn元素含量较缺乏；②土壤表层微量元素Cu、Fe、Mn、Zn有效态含量丰富，B有效态含量中等，Mo有效态含量缺乏；③黑土剖面中微量元素淋溶淀积程度明显，表现为以淋溶层较低，表层和淀积层较高，而草甸土淋溶淀积不明显.依据土壤中微量元素全量和有效态含量分布特点，应选择施用微量元素肥料，促进农业可持续发展.     

福建龙海土壤垂向剖面元素分布特征

基于福建省龙海市4类典型成土母质的垂向土壤剖面样品分析数据,研究了常量组分和微量元素含量及剖面分布特征。结果表明:研究区在温暖湿润气候条件下,化学风化作用强烈,Ca、Mg、Na、Si、K淋失贫化,含量明显低于全国均值,Al、Fe则相对富集,风化淋溶系数(ba)和硅铝铁率(Saf)值远低于全国土壤,土壤风化程度达到脱硅富铝铁阶段,花岗岩类成土母岩区风化作用尤为强烈;剖面土壤环境质量总体较好,微量元素含量与成土母质密切有关,九龙江口冲海积成因(剖面1)土壤重金属含量明显高于其他3个剖面;多数微量元素垂向分布受常量组分的控制,As、Cd、Cu、Hg、Pb、Zn与土壤中Fe等组分具有显著正相关性。因表层土壤中细粒黏质组分随地表径流淋失或下渗迁移,导致表层土壤低Fe、Al和重金属元素;在生物地球化学循环和人为污染的影响下,Hg、Cd、Pb、Zn等在表层土壤呈富集特征;多数重金属元素的相对富集系数小于1.0,且表层土壤无明显富集特征,认为除Hg、Pb等少数重金属元素外,其他元素受人为污染影响较小。     

广东省典型花岗岩成土剖面元素垂向分布特征

对广东省南部花岗岩广泛发育地区的两个花岗岩风化剖面进行部分主量元素和重金属元素含量变化的研究表明:研究区成土过程是Na、Mg、K、Ca持续风化淋失的过程,且风化程度较高,土壤剖面中重金属元素与主量元素含量的变化趋势一致.研究区两土壤剖面的淋溶作用较强,淋溶层深达200 cm,淀积层深度为100～300 cm.在淀积层内,随着Ca、K、Na、Mg等主量元素的新生矿物沉淀,As、Cd、Pb、Zn、Ni等元素也相对富集,是广东地区深层土壤As、Pb等元素含量高于表层土壤的可能成因之一.     

辽宁兴城地区绥中花岗岩--棕壤土矿质元素迁移特征

辽宁兴城地区以绥中花岗岩为成土母质的酸性棕壤土是一种具有特色的农作土壤。对绥中花岗岩与土壤中矿质元素的迁移规律的研究表明,基岩、成土母质、底土层、心土层和耕作层中的矿物组合、矿物形态及地球化学具有相似性。酸性棕壤土的物质来源于基岩的残积或近地运积。土壤各发生层中的Si、Fe、K、Mn等常量元素具有显著高值,稀土元素富集。酸性棕壤土矿物分解处于钙淀积--酸性硅铝阶段。化学风化作用过程完成了初始的去Ca、Na过程,进入到去K的阶段,矿质元素迁移表现为母岩高物理风化程度和棕壤土对有效元素的高继承性的特征。     

华东多目标区域地球化学调查区土壤常量元素地球化学特征

为了研究土壤常量元素来源及分布特征,分析了华东多目标地球化学调查区表层土壤和深层土壤常量元素质量分数的关系,以及不同成土母质发育的土壤常量元素质量分数之间的相互关系。结果显示：在该地区表层土壤和深层土壤中,常量元素存在显著相关性,质量分数比值为0.75～1.04,说明该区域表层土壤常量元素与深层土壤属于同一物质来源,主要来源于成土母质;常量元素在不同地质单元区土壤质量分数的高低及变异系数的大小除了成土母质原因,元素自身地球化学性质也是其主要影响因素;元素之间相关性及因子分析很好地区分出了在该地区成土过程中元素共生组合特征,即CaO-MgO-Na₂O、Al₂O₃-TFe₂O₃-K₂O、SiO₂3个组合。通过分析可以得出在该地区表层土壤常量元素对成土母质有良好继承性,因此能够利用表层土壤元素组合特征和质量分数高低在一定程度上辨别该地区土壤的成土母质岩性、来源和土壤机械组成。     

云南省盈江县旧城—姐冒地区铅地球化学特征及风险评价

基于云南省盈江县旧城—姐冒地区4 706件土壤表层样品和9条土壤垂向剖面,开展土壤Pb地球化学特征研究,并结合"全国第二次土地调查"图斑进行土壤Pb引发人体健康风险评价。结果表明:研究区表层土壤Pb平均含量为43.40 mg/kg,其背景值是全国土壤A层平均值的1.55倍,样品超标率为3.10%;表层土壤Pb元素空间分异明显,分布特征受成土母质和人为活动等因素共同影响;残坡积土壤剖面中Pb含量较多继承了成土母质的物质组成,表现出由表层向深层轻微富集的特征,不同成土母质发育的土壤中Pb含量特征整体表现为:花岗岩板岩片麻岩、变粒岩碎屑岩;第四系冲积土壤剖面中叠加有明显的人为活动影响,Pb含量表现出由深层向表层富集的特征;研究区土壤Pb引发人体健康风险的可能性整体较小,在目前的土地利用和耕作方式下,基本可以得到安全利用。     

中山市神湾镇晚中生代花岗岩风化壳剖面元素地球化学特征

选择珠三角沿海地区有代表性的中山市神湾镇三个晚中生代花岗岩风化壳剖面进行系统采样和主量、微量元素分析,研究了花岗岩风化壳剖面元素地球化学特征.花岗岩风化壳剖面自上而下可划分为淋溶层(E)、淀积层(B)、半风化层(C)和基岩层(R),不同层位的Si、Al、K、Rb、U、Nb、Ta、Hf、Th、Se含量均高于大陆上地壳相应元素的丰度平均值,Na、Ca、Mg、Mn、Ti、P、Sr、Cu、Cr、Ni、Zr含量则低于大陆上地壳相应元素的丰度平均值.剖面从母岩向上到表土层,化学风化程度逐渐增强,元素含量除继承母岩特征外,还发生了分异,其中Na、Ca、K、Mg、Rb、Sr、U等元素含量随风化程度的加深而降低,表现出在风化过程中淋失亏损的特征;Ti、P、Ta、Hf、Se、Nb、Th、Zr等元素含量随风化程度的加深而增高,表现出在风化过程中富集的特征.风化作用导致了研究区上层土壤中养分元素K、Ca、Mg淋失缺乏,硒在表层土壤中富集.     

安徽江淮地区土壤微量元素分布特征及成因分析

多目标区域地球化学调查作为生态地球化学调查的基础工作,以快速查明表层土壤及其背景地球化学元素分布为目的.本文以安徽江淮地区多目标区域地球化学调查结果为基础,对安徽江淮地区耕地土壤及其母质中主要元素分布特征及其成因进行了分析研究,结果得出:(1)大多数地区表层土壤微量元素含量与深层具有一致性和继承性;(2)各地土壤微量元素分布特征主要受成土母质类型控制,说明其成因与成土母质和成土过程等因素有关;(3)耕地土壤微量元素含量的变异受施肥、灌溉和耕作方式等人为因素影响较大,且存在较大的地区差异性.     

梵净山翠峰茶产地岩-土系统元素迁移富集特征分析

为了解梵净山翠峰茶产地矿质元素的迁移富集特征,进而为翠峰茶地理标志保护提供参考依据。本文选取梵净山翠峰茶产区3个典型剖面,采集茶园的基岩和土壤样品共22份,对样品常量、微量元素含量进行测定,分析其地球化学特征。结果表明：梵净山翠峰茶园基岩中Se、As相对富集,Na相对缺失;其中团龙、大水溪村茶园基岩Al、K富集,湄坨村茶园基岩Ca、Mg富集。茶园土壤中富含与茶树生长相关的常、微量元素,除湄坨村茶园土壤中的As、Cd与Hg含量相对较高,其余重金属元素在无公害食品茶叶产地环境条件的限定值内。对比发现,元素在不同剖面垂向分布呈“L”型或反“L”型,与基岩类型、元素地球化学性质、成土环境、外部元素输入等因素有关。在岩-土系统中,团龙、湄坨村茶园大部分元素以淀积为主,在土壤中相对富集,其中湄坨村茶园除Ca、Mg表现为迁移淋失,其余元素呈现为从上往下迁移富集强度先增后减,在中部土壤的相对富集程度最大。大水溪村茶园大部分元素以迁移淋失为主,在土壤中相对缺失。     

华北平原HS1钻孔第四纪冲洪积物地球化学特征及古气候意义

选用华北平原地区长时间序列的HS1钻孔, 在对其沉积物主、微量元素含量、相关程度及地球化学指标分析的基础上对区内古环境变化、古气候演化进行了讨论。结果表明, 自上新世晚期(3.50 Ma)以来HS1钻孔所在区域经历了温暖湿润—温和偏湿—寒冷略干—寒冷干旱—温和偏干—温凉潮湿—温和偏干—温暖潮湿8个气候演化阶段, 整体趋势由湿润变为干旱, 这与孔内孢粉、碳-氧同位素和粒度记录具有同趋性。区域对比结果显示, 重建长时间尺度内的气候变化, 地球化学可作为孢粉的更优等效指标, 短时间序列内的气候变化则以高分辨率的孢粉记录最优。区内整体处于陆缘弱氧化的沉积环境, 且第四纪时期化学风化程度相较古土壤层发育的上新世晚期更弱。HS1钻孔不同地质时期冲洪积物的元素地球化学组成的差异性, 主要取决于其母质来源和搬运距离; 具体表现为一方面与受地形地貌影响、一级构造调节转换带及次级构造单元控制的古水流有关, 另一方面与受气候变化影响的沉积环境、水动力条件、化学风化和成土作用等有关。     

郧县前坊村剖面黄土-古土壤序列风化成壤及古气候研究

秦岭作为我国南方和北方地理、气候、自然环境的天然分界线,并当作是黄土高原的南屏障。汉江上游谷地地区位于秦岭南侧,属于北亚热带气候区域,受季风气候活动影响强烈。为了探讨该地区在亚热带气候背景下,风成黄土成壤改造对气候变化的响应机制,通过对汉江上游谷地前坊村（QFC）剖面磁化率、烧失量、粒度、Rb/Sr等理化性质进行研究。结果表明:①末次冰期以来沙尘暴很有可能越过秦岭在其南侧堆积,黄土-古土壤剖面地层序列从上到下依次为:MS-L₀-S₀-Lt-L₁-AD;这些沉积物完整记录了一级阶地上晚更新世气候变化信息,地层单元受到各个时期不同程度成壤强度的改造。②前坊村剖面中,理化性质在不同地层单元有显著差异。例如磁化率、烧失量、Rb/Sr指标平均含量的高值出现在古土壤层中,低值出现在黄土层;而Zr/Rb含量变化正好相反;这些理化性质表明,在古土壤发育期,水热条件进入最适宜期,沉积物的风化成壤作用显著;在黄土堆积期,气候寒冷干燥,主要以粉尘堆积为主,沉积物的风化成壤作用较弱。③秦岭南侧北亚热带汉江上游前坊村一级阶地剖面化学风化强度变化揭示了黄土-古土壤环境气候变化的规律:末次冰期以来（大约18.0～11.5 ka B.P.）,气候干冷,沙尘暴频繁出现,沉积物以黄土堆积为主,成壤作用微弱,形成马兰黄土（L₁）;全新世早期（约11.5～8.5 ka B.P.）,气候由干冷向暖湿方向转变,但主要以干冷为主,形成过渡层（Lt）;在全新世大暖期（8.5～3.1 ka B.P.）,气候条件达到最优阶段,水热配合较好,生物活动活跃,成壤作用十分显著,发育了古土壤S₀;到了全新世晚期以来（3.1 ka B.P.）气候又由暖湿向干冷方向转变,成壤作用明显减弱,沙尘暴出现较为频繁,形成了以黄土堆积为主的全新世黄土（L₀）。现代表土层（MS）是在（1.5 ka B.P.）以来气候转暖,加之人类长期农业耕作扰动,在全新世黄土L₀顶部叠加而形成的。     

石笋中稀土元素含量的测定及气候环境意义

首次采用经过改良的外标法校正数据的ICP-MS方法对石笋中的稀土元素含量进行了测定。结果表明,该方法可以用于测定石笋中含量很低的稀土元素,尤其是对含量相对较高的轻稀土元素如La、Ce可以获得较精确的数据。对采集于四川东北部诺水河溶洞群的石笋SJ3的分析结果显示,在相对温暖湿润时期的石笋沉积中稀土元素含量明显增加。可能的原因包括:(1)温暖湿润的气候条件有利于土壤和岩石的化学风化及稀土元素的活化;(2)温暖湿润的气候条件下地下水动力加强,使得地下水中稀土元素的载体(有机质、铁锰胶体和颗粒物质等)增多。因此,石笋沉积中的稀土元素可以用于研究上覆土壤和岩石的化学风化和地下水水文演化。     

南海北部MD12-3432站深海氧同位素MIS6期到MIS5期陆源沉积物元素比值反映的古气候变化

海洋沉积物中的某些主微量元素与沉积物源区有着密切的联系,它们之间的比值变化受到源区化学风化强度的影响,因此这些元素的比值变化可以反映出海洋沉积物源区古气候的变化。本文研究了南海北部陆坡MD12-3432站位深海氧同位素6期和5期(MIS6/5) 沉积物的主微量元素,发现其表现出良好的气候控制变化特征,K/Ti、Mg/Ti、Al/Ti、Fe/Ti、Co/Ti、Zn/Ti和V/Ti等比值在MIS 5期时较高,而在MIS6期时较低。南海北部的碎屑物质主要来自中国华南地区,沉积物中元素比值的变化表明间冰期时(MIS5)华南地区陆壳化学风化增强,说明该时期华南陆地气候环境温暖湿润,这可能是间冰期时东亚夏季风加强的结果;而冰期时南海北部沉积物源区化学风化减弱,则与此时东亚冬季风较强,华南地区气候干燥寒冷相关。同时,与表层海水生产力相关的Ba/Ti比值在间冰期较高而冰期较低,反映出南海北部在间冰期时表层生产力较高而冰期时相对较低,这可能是由于东亚夏季风增强带来更多降雨,陆地化学风化作用加强,大量营养成分随河流进入南海,导致南海北部表层海水生产力增加。     

青藏高原西南部塔若错湖泊沉积物记录的近300年来气候环境变化

以青藏高原西南部塔若错的34cm浅湖芯为研究对象,对其沉积物样品进行总有机碳、无机碳、总氮、微量元素、正构烷烃含量及碳氮比等多项指标的分析测定。采用过剩210Pb和137Cs计年法对该湖芯进行了定年和沉积速率研究,获得了近300年的连续湖泊沉积环境序列。在明确了各指标气候环境指示意义的前提下,综合对比分析湖芯中各项气候环境指标,并结合定年结果重建了塔若错湖区近300年来的气候环境变化。结果表明：塔若错湖区气候环境变化可分为3个明显阶段：早期为1705～1778年,该地区气候环境温暖湿润,湖区植被广泛发育;中期为1778～1860年,湖区处于小冰期末次阶段,气候环境寒冷而湿润,植被发育受阻;后期为1860年至今,为小冰期结束后偏暖干化时期。其中,后期又可分为3个亚阶段：1860～1924年,湖区气候环境稍暖且干旱,植被稍有发育;1924～1969年,湖区气候环境呈现偏冷干特点,植被发育暂缓;1969年至今,湖区气候回暖,环境干旱化有所缓解,植被开始逐渐发育。在气候冷暖变化上,该湖芯记录与古里雅冰芯记录和青海湖湖泊沉积记录都有较好的可对比性,只是在起讫年代上存在一些差异。     

Weathering of the New Albany Shale, Kentucky: II. Redistribution of minor and trace elements

During weathering, elements enriched in black shale are dispersed in the environment by aqueous and mechanical transport. Here a unique evaluation of the differential release, transport, and fate of Fe and 15 trace elements during progressive weathering of the Devonian New Albany Shale in Kentucky is presented. Results of chemical analyses along a weathering profile (unweathered through progressively weathered shale to soil) describe the chemically distinct pathways of the trace elements and the rate that elements are transferred into the broader, local environment. Trace elements enriched in the unweathered shale are in massive or framboidal pyrite, minor sphalerite, CuS and NiS phases, organic matter and clay minerals. These phases are subject to varying degrees and rates of alteration along the profile. Cadmium, Co, Mn, Ni, and Zn are removed from weathered shale during sulfide-mineral oxidation and transported primarily in aqueous solution. The aqueous fluxes for these trace elements range from 0.1 g/ha/a (Cd) to 44 g/ha/a (Mn). When hydrologic and climatic conditions are favorable, solutions seep to surface exposures, evaporate, and form Fe-sulfate efflorescent salts rich in these elements. Elements that remain dissolved in the low pH (<4) streams and groundwater draining New Albany Shale watersheds become fixed by reactions that increase pH. Neutralization of the weathering solution in local streams results in elements being adsorbed and precipitated onto sediment surfaces, resulting in trace element anomalies.Other elements are strongly adsorbed or structurally bound to solid phases during weathering. Copper and U initially are concentrated in weathering solutions, but become fixed to modern plant litter in soil formed on New Albany Shale. Molybdenum, Pb, Sb, and Se are released from sulfide minerals and organic matter by oxidation and accumulate in Fe-oxyhydroxide clay coatings that concentrate in surface soil during illuviation. Chromium, Ti, and V are strongly correlated with clay abundance and considered to be in the structure of illitic clay. Illite undergoes minimal alteration during weathering and is concentrated during illuvial processes. Arsenic concentration increases across the weathering profile and is associated with the succession of secondary Fe(III) minerals that form with progressive weathering. Detrital fluxes of particle-bound trace elements range from 0.1 g/ha/a (Sb) to 8 g/ha/a (Mo). Although many of the elements are concentrated in the stream sediments, changes in pH and redox conditions along the sediment transport path could facilitate their release for aqueous transport.     

青藏高原东北部风成沉积微量元素揭示的全新世千年尺度气候变化*

通过对青藏高原东北部共和盆地典型古土壤—风成砂剖面的释光（OSL）年代测定和沉积物中微量元素的分析,重建了区域全新世千年尺度的气候变化过程。研究表明,除Co、Rb、Sr和Ba以外的12种微量元素所反映的气候变化规律较显著,其含量变化曲线上的峰值段对应于古土壤层而谷值段对应于风成砂层,这一现象可作为气候暖湿、冷干波动的标志;区域全新世气候变化可分为以下阶段：11.8～10.0 ka气候寒冷干燥,10.0～9.2 ka气候逐渐趋于暖湿,9.2～4.6 ka气候相对冷干,4.6～0.7 ka气候相对暖湿,0.7 ka以来气候明显寒冷干燥;区域全新世气候变化中存在8次寒冷事件,与青藏高原和北大西洋揭示的寒冷期具有明显的对应关系,表明共和盆地千年尺度的气候变化与全球气候变化具有一致性。     

风化淋滤带地质新理论-CaCO3淀积深度理论

根据黄土高原第四纪古土壤和风化带的广泛调查,发现了CaCO₃ 等化学成分的不连续淀积、厚层及多层淀积等特殊地质现象,结合CaCO₃ 含量分析与入渗实验资料,建立了风化淋滤带CaCO₃ 淀积深度新理论。该理论表明,CaCO₃ 迁移到淀积深度所需时间很短,可以忽略时间因素对它的影响,能够作为研究风化淋滤带的许多地质问题的较可靠依据。当CaCO₃ 淀积深度小于古土壤发育带厚度时,可确定土壤已向风化壳转变 当Ca CO₃ 淀积深度大于古土壤层厚度时,可确定土壤为淋溶型、中酸性土壤 当同一风化剖面中或同一层古土壤下部出现两层、三层或厚度异常大的CaCO₃ 淀积层时,指示当时出现了两个或两个以上成壤期和相应的气候变化。     

内蒙古扎鲁特旗地区更新统沉积特征及气候环境演变

内蒙古扎鲁特旗处于东亚季风区的东北缘,对季风强弱以及全球气候变化影响敏感.本文以扎鲁特旗地区的更新统赤峰黄土与乌尔吉组作为研究对象,采用实测剖面中沉积物常量元素、微量元素、粒度、碳酸盐、磁化率、孢粉、光释光等指标分析研究了该地区气候环境变化.研究表明,研究区光释光测年结果为（130.8±6.1）～（38.7±1.7） ka,赤峰黄土的气候环境以温暖湿润草原植被景观为主,底部和顶部出现较短暂的寒冷干燥的疏林草原植被景观;乌尔吉组气候环境变化总体表现为凉爽干燥荒漠草原－草原植被景观.     

中晚全新世科尔沁沙地沉积物化学特征及其气候变化

科尔沁沙地位于我国沙漠-黄土边界带和北方农牧交错带,深受东亚季风的影响,对全球气候变化反应非常敏感,是研究全球气候变化的理想区域。TL剖面磁化率、粒度和地球化学元素氧化物及其比值变化分析表明:中晚全新世研究区气候极不稳定,可以大致划分为:① 6.0～4.2 ka BP,气候暖湿,夏季风逐渐增强,并占据主导,冬季风较弱,与全新世大暖期对应,但存在百年尺度的气候波动,其中:6.0～5.6 ka BP,5.5～5.4 ka BP,4.9～4.7 ka BP,4.5～4.2 ka BP气候暖湿;5.6～5.5 ka BP,5.4～4.9 ka BP,4.7～4.5 ka BP气候相对冷干。② 4.2～1.3 ka BP,气候相对暖湿,与上一阶段相比夏季风有所减弱,其间也存在次一级波动,4.2～3.63 ka BP,3.57～3.4 ka BP气候相对干冷;3.63～3.57 ka BP,3.4～1.3 ka BP,气候相对暖湿。③ 1.3～0.65 ka BP以来,气候波动频繁,后期有向暖湿发展的趋势。这些气候变化与区域和全球变化具有良好的对应关系,反映该区气候变化与全球气候变化具有高度一致性。