●●以下文章网络预出版（在线出版）于2023年2月20日，预计刊于《地质论评》2023年第69卷第3期(2023年5月15日发行纸质版）或2023年第69卷第4/5期（2023年7/9月15日发行纸质版）

硒(Se)是人类和动物必需微量元素之一,为科学预测作物硒含量,实现富硒土地资源合理开发利用。本研究系统采集并分析了13042个表层土壤样品和313套玉米、164套马铃薯及其对应的根系土样品,研究了该区土壤 Se 含量分布特征及影响因素,分别建立了马铃薯、玉米可食部分Se含量的BP神经网络预测模型,对富 Se农作物种植区进行了合理规划。结果表明：土壤Se含量均值是0. 164 μg/g,空间分布不均匀,研究区内清水河平原地区出现富硒区且连片分布。研究区土壤硒元素含量主要受其成土母质控制,岩石经风化剥蚀、随河水迁移和农业灌溉,伴随着有机质含量增加,造成第四系冲洪积平原 Se 含量增加。研究区马铃薯、玉米籽实富Se 率分别为 82. 32 % 和 38. 02 %,且重金属含量不超标,具备开发富硒农产品的潜力。农作物籽实 Se 含量主要与根系土中Se、S、pH和有机质含量有关,通过作物籽实 Se 含量预测模型规划出研究区富 Se 马铃薯种植区面积为 1050. 11 km2,富 Se 玉米种植区面积 19. 19 km2。该认识可为当地富硒农产品种植区规划及作物种植调整提供依据。     

宁夏石嘴山地区富硒土壤及其利用前景

通过对宁夏石嘴山地区8 835件土壤样品及240套农作物—根系土样品Se分布及其相关调查数据的统计分析,总结了当地富硒土壤的元素地球化学特征,探讨了其开发利用前景及相关问题。结果表明：(1)圈定的富硒土地总面积约705 km²(根据宁夏地方标准,土壤Se含量≥0.222×10^-6为富硒土壤),土壤Se平均含量与全国平均值相当,而土壤有效Se含量相对较高,在土壤全Se中占比5%左右;(2)富硒土壤pH大于7.5,有机质含量小于10.26%,无重金属污染,Se与有机质、B、Mn、Mo、Cu、Zn呈显著正相关性,与pH呈负相关性;(3)土壤有效Se与全Se的相关系数为0.39,与有机质、阳离子交换量、N的相关系数为0.33～0.5;(4)富硒土壤中抽检到富硒小麦等10类富硒农产品,其中小麦吸收土壤Se的能力最强,平均生物富集系数为0.174;(5)本区特有的富硒土壤资源具有极高开发利用价值,应加强特色富硒作物(小麦、稻米、枸杞、葡萄等)的研发力度及相关富硒标准的研制,通过综合研究、科学规划以促进当地富硒土地资源的合理开发利用。     

西藏白朗县农田系统硒含量特征及影响因素

富硒土地开发在全国各地区普遍开展并取得显著成果,然而西藏地区目前尚无报道有关富硒的土地或作物。本文以西藏白朗县重点耕地区为研究对象,讨论土壤、作物中的硒含量特征及影响因素,支撑服务西藏高原地区的富硒土地开发及利用。结果表明,研究区土壤Se含量范围为(0.05～0.76)×10^-6,高于西藏土壤背景值0.15×10^-6;研究区76.83%土地面积为足硒,根据碱性土壤Se标准阈值(w(Se)≥0.3×10^-6)划定,Se含量高于0.3×10^-6的土地面积45.43 km²。进一步研究显示,富硒土壤分布区域青稞籽粒中Se含量范围为(0.017～0.17)×10^-6,平均含量为0.063×10^-6,油菜籽籽粒中Se含量范围为(0.043～0.14)×10^-6,平均含量为0.078×10^-6。富硒土壤区域根系土结果表明,涅如组地层控制着土壤中Se的来源,土壤Se和有效Se含量与N、P、碱解氮、速效磷等...     

黑龙江省讷河市土壤-作物系统Se元素地球化学特征

根据东北黑土地1：25万土地质量地球化学调查资料,采集黑龙江省讷河市表层土壤（0~20 cm）样品1627组,深层（150~200 cm）样品415组.对不同类型土壤微量元素Se的全量、有效态含量、农作物籽实Se含量,以及Se在剖面中的分布特征进行了分析研究.结果显示：1）表层土壤Se元素含量平均为0.239×10^-6,低于全国和世界土壤平均值,高于黑龙江省和东北平原平均值,表层土壤Se含量以足硒为主要特征,足硒土地面积达84.21%;2）不同类型土壤硒含量有一定差异,黑土、黑钙土、草甸土Se含量高于暗棕壤、沼泽土和新积土;3）不同土地利用类型Se含量表现为交通用地、建设用地和耕地Se含量高于林地、草地和水利用地,反映出与人类活动强度关系密切;4）在土壤剖面中Se含量随深度增加呈现降低的趋势,表层土壤Se含量最高;5）玉米、大豆、水稻主要农作物籽实Se元素平均含量0.035×10^-6,呈低Se特征,可依靠农业科技开发富硒产品,提高粮食质量.     

广西金秀县头排——桐木地区富硒土壤地球化学特征及生态效应研究

基于广西金秀县头排—桐木地区土地质量地球化学调查数据资料,研究了表层土壤中硒含量的分布特征、受控因素、富硒农产品产出情况。研究表明:该地区土壤硒平均含量为0.6mg/kg,土壤硒含量0.4mg/kg的富硒土壤面积占研究区的72.8%;土壤硒含量受成土母质、土壤pH值、有机质等土壤性质的影响;农产品水稻、玉米和花生富硒率较高,水稻硒含量与根系土中全硒、pH值、有机碳以及铁含量呈正相关关系,说明这些指标对土壤-农作物系统中硒元素的地球化学行为具有明显的影响。     

黑龙江省克山县土壤-作物系统硒元素地球化学特征

黑龙江省克山县是我国克山病区.通过分析土壤表层（0～20 cm）样品809件,深层（150～200 cm）样品205件,对不同类型土壤中微量元素Se的含量、有效态含量、农作物籽实Se含量特征进行了研究.结果显示：土壤表层Se元素含量平均为0.249×10^-6,低于全国平均值,高于世界、和东北平原黑龙江省土壤平均值,土壤表层Se含量以足硒为主要特征,足硒土壤面积达93.95%;土壤深层Se含量平均为0.167×10^-6,明显低于土壤表层,Se含量不足或缺Se土壤面积占62.62%;不同类型土壤表层Se含量由高到低顺序为黑钙土=草甸土 > 黑土 > 暗棕壤,深层Se含量由高到低依次为暗棕壤 > 黑土 > 草甸土 > 黑钙土,与土壤表层高低顺序相反;不同土地利用类型Se含量显示建设用地和耕地Se含量较高,林地和水利用地含量较低,反映Se含量受人类活动影响明显;玉米、大豆、水稻主要农作物籽实Se含量平均为0.033×10^-6,呈低Se特征.     

甘洛田坝镇富硒土地球化学特征及对玉米的影响

2017年8月四川省地矿局开展的"甘洛县田坝镇挖夯村等11个村农业地质调查调查评价"项目,对其中56件玉米样品及配套根系土样品的Se和重金属含量及富集情况进行分析。结果表明:6件玉米样品属于天然富硒玉米,Se在土壤呈碱性条件及富含有机质时易于被植物吸收。该区土壤Se主要以不易被植物吸收利用的亚硒酸盐形式存在,土壤中有机质、N、P等营养组分的提高可以促进Se在植物中的富集。研究区玉米中相关元素含量依次为As Cd Pb Hg;玉米对Cd有较强吸收能力,而对Pb、Hg的吸收能力较弱。     

四川邻水县华蓥山—西槽土壤Cu地球化学特征与生态健康

铜(Cu)是人体所必需的微量元素,目前我国还没有农作物Cu含量的推荐值,更缺少开发富Cu土地资源的土壤Cu含量标准。本文以四川省邻水县华蓥山—西槽耕地区为研究区,根据1∶5万土地质量地球化学调查获取的表层土壤、农作物及根系土中Cu含量数据调查结果,研究了土壤与农作物中Cu的含量及分布特征,分析了玉米籽实Cu生物富集系数(BAF)的影响因素,构建了玉米籽实Cu的BAF预测模型,提出了开发富Cu玉米和富Cu土地资源的Cu含量最佳赋值范围。研究结果显示:(1)研究区表层土壤Cu含量范围为(3.33～173)×10^-6,平均值、中位值分别为26.85×10^-6、25.60×10^-6。土壤Cu高值区主要分布在邻水县华蓥山玄武岩、碳酸盐岩与炭质页岩为成土母岩的地区,土壤Cu低值区分布在西槽侏罗系砂页岩为成土母岩的地区。(2)研究区玉米籽实Cu含量范围为(0.80～2.71)×10^-6,平均值为1.76×10^-6,中位值为1.82×10^-6。(3)为保证人体摄入Cu安全...     

北京大清河流域生态涵养区富硒土壤资源分布特征和来源解析

北京是典型的硒缺乏地理分布区,但近些年研究成果表明局部地区土壤达到富硒水平,掌握该区富硒分布特征对于开展北京地区的富硒环境研究和开发利用富硒土地资源具有重要意义。本文以北京大清河流域生态涵养区1615km~2地球化学调查数据为基础,采用原子荧光光谱(AFS)等方法测定了研究区1297件表层土壤、25组玉米及对应根系土壤和15件岩石中Se等地球化学指标;利用相关分析、多元统计分析方法,结合GIS技术,研究土壤和农作物中硒含量特征、富硒成因来源以及土壤硒与碳铁磷等其他元素的关系,评价富硒土地的安全性。结果表明:研究区土壤硒含量区间为0.055～0.465mg/kg,背景值为0.257mg/kg,呈现富硒特征,厘定出360.4km~2富硒土地资源。当地种植的玉米硒含量变化范围为0.028～0.70mg/kg,几何均值为0.20mg/kg,80%的玉米样本为富硒农产品,且土壤富硒与作物富硒空间分布一致,指示土壤硒是作物体内硒的重要供给来源。研究认为,地质背景和成土母质是研究区富硒土地资源分布的主控因素,河流相沉积的暗色岩系是重要的土壤硒来源。富硒土地整体环境质量清洁安全,仅3.23km~2(面积占比0.2%)土壤重金属(镉汞铅)含量超风险管控值,在土地开发过程中需重点关注。     

山东沂南东部土壤-玉米系统重金属元素与其他元素间相互作用及其生物有效性研究

在沂南县东部地区重金属元素高的背景状态下,为研究土壤-玉米系统中重金属元素和与人体健康关系密切的微量元素间的相互作用及其生物有效性,在研究区采集了50件玉米籽实及其根系土土壤样品。通过样品中重金属元素和微量元素含量分析,统计其含量及富集特征,探讨了玉米籽实及其根系土土壤中各元素间的相互关系。通过玉米根、茎、叶、籽实中重金属元素含量及根系土土壤中重金属元素形态分析,总结了玉米根、茎、叶、籽实以及根系土土壤中重金属元素的分布规律并对玉米籽实进行了安全性评价。结果显示：(1)各元素含量在玉米根系土土壤和玉米籽实中差异明显,玉米籽实中元素富集系数间多呈显著-极显著正相关;(2)玉米籽实中As、Ni、Se含量与土壤中元素含量多呈拮抗作用,玉米籽实中元素含量间多呈协同作用;(3)Cu、Zn、Cd、Hg主要富集于叶中,Cr、Pb、Ni、As主要富集于根中,除1件玉米籽实样品外,其他样品均符合绿色、无公害等相关标准,研究区玉米籽实安全性较好。研究成果可为农业高质量发展、土壤污染综合治理提供支撑。     

贵州省七星关区耕地质量地球化学评价成果及意义

探讨降雨入渗作用对人工填土斜坡稳定性的影响,能为避免降雨诱发滑坡提供一定的理论依据。本文以贵州省定东小学填土-坡积土斜坡为例,在分析人工斜坡体工程地质特征的基础上,利用有限元Geostudio软件多模块的耦合,分析了不同降雨条件斜坡的渗透场、应变场特征和稳定性,同时分析了前期与后期降雨和填土前后的稳定性。结果表明：人工填土斜坡体的地下水流速和最大剪应变均集中于填土与坡积土界面附近,且随降雨强度增加而增加;降雨强度和降雨持续时间与斜坡稳定性呈反比;填土因素一定程度上增强了降雨渗透对斜坡稳定性的影响,填土￣坡积土界面为人工填土斜坡失稳的最大潜在滑动面;降雨前期对斜坡稳定性影响大于后期,且该效应随降雨强度降低而增强;降雨渗透是通过增加孔压、降低基质吸力、地下水流速增加引起剪应变增加等方式降低人工填土斜坡的稳定性。     

东秦岭北部富碱侵入岩钕、锶、铅同位素特征及构造意义

东秦岭北部富碱侵入岩主要分布在陕西省洛南与河南省卢氏－确山一带,岩石有碱性岩、碱性花岗岩和石英正长岩三大类。岩石Ｎｄ、Ｓｒ和Ｐｂ同位素地球化学的研究表明,该区富碱侵入体的源区应是以下地壳为主,并通过碰撞造山作用带入少量地幔和上地壳物质。源区同位素组成横向与垂向的不均一性说明华北块体存在成熟的下地壳层,而北秦岭块体是造山带环境。古大陆边缘经历了多次裂解作用和多期碱性岩浆活动;碱性岩浆是在减压扩容环境     

Ore Group Classification - A Case Study from Ingaldhal Sulphide Deposit, Karnataka Craton, India

All varieties of base metal sulphide deposits may be classified using base metal ratios viz. Copper Ratio (CR=100Cu/{Cu+Zn}), Zinc Ratio (ZR=100Zn/{Zn+Pb}) and Lead Ratio (PR=100Pb/{Pb+Cu}). Based on this ore group classification an attempt has been made to identify ore groups present in the late Archaean volcanic associated Ingaldhal Sulphide Deposit (ISD) of Karnataka Craton. Using base metal ratios (CR, ZR and PR) five distinct fields are suggested: Cu, Cu-Zn, Cu-Zn-Pb, Zn-Cu and Zn-Cu-Pb/Zn-Pb-Cu with their associated geological and geochemical characteristics. A transitional change in the ore groups is observed from the North Block (Cu rich groups; CR>50) to South Block (Zn and Pb dominated groups; CR<50) and the Main Block is represented by all the five ore groups.This classification may be useful as a pointer in the exploration of polymetallic base metal deposits. Copper rich groups (Cu, Cu-Zn and Cu-Zn-Pb) exhibit high concentration of Bi and Co, and low CaO and Cd whereas the Zn rich groups (Zn-Cu and Zn-Cu-Pb/Zn-Pb-Cu) show high CaO and Cd, and low Bi and Co. The CR of most of the ore groups exhibit a sympathetic relation with Co and Ag. A preliminary attempt has been made for better understanding of ore group genesis of ISD by integrating ore group characteristics with deduced geothermometry.     

西澳大利亚Forrestania绿岩带构造特征及Ni—Cu—Au成矿规律与找矿发现

Forrestania绿岩带（FGB）位于西澳大利亚Yilgarn克拉通东南部,是澳大利亚重要的Ni-Cu-Au成矿带,属于澳大利亚一级Ni、Cu成矿远景区和三级Au成矿远景区。FGB地区的Ni—cu矿床主要与带内的超镁铁质岩墙有关,属于富硫化物接触交代型成矿,主要以巨厚层状产出在基底长英质碎屑沉积岩和上覆的科马提岩之间。FGB地区金矿的形成主要与北北西向和北北东向构造内的石英脉有关,属于石英脉型金矿,是含镍硫化物富集（Ni）、多期后成矿构造运动、岩浆活动、变质作用和热液交代（Au）等多种地质活动长期复杂混合的产物。其形成过程主要分为以下几个阶段：早期Ni的沉积阶段、早期区域构造运动阶段、持续构造活动阶段、Ni矿体解体和Au元素富集阶段、Au矿脉的形成阶段。根据上述理论指导,笔者分析成矿特征后,选出Au成矿远景区,进行物化探综合勘查,圈定出异常区域,并在异常区内发现了较好的矿化线索。通过实践证明了理论推断的可信度。     

贵州凤冈县田坝村茶园土壤硒的含量及评价

运用氢化物原子荧光光谱法,较系统测定了研究区三大茶园土壤硒的含量。分析结果表明,土壤中硒的平均含量值为1.22 mg/kg,平均值均高于全国土壤硒含量（0.29 mg/kg）及贵州省土壤硒含量（0.369 mg/kg）的水平。据我国硒元素生态景观界限值的划分等级标准,研究区属于富硒的土壤环境,对当地今后种植富硒茶、调整农业种植结构、有效利用特种土地、生态环境学研究,可提供地球化学方面的基础资料和参考依据,具有重要的现实意义。     

Occurrence of the Iron–rich Melt in the Heijianshan Iron Deposit, Eastern Tianshan, NW China: Insights into the Origin of Volcanic Rock–hosted Iron Deposits

Long-standing controversy persists over the presence and role of iron–rich melts in the formation of volcanic rock-hosted iron deposits. Conjugate iron–rich and silica–rich melt inclusions observed in thin-sections are considered as direct evidence for the presence of iron-rich melt, yet unequivocal outcrop-scale evidence of iron-rich melts are still lacking in volcanic rock-hosted iron deposits. Submarine volcanic rock-hosted iron deposits, which are mainly distributed in the western and eastern Tianshan Mountains in Xinjiang, are important resources of iron ores in China, but it remains unclear whether iron-rich melts have played a role in the mineralization of such iron ores. In this study, we observed abundant iron-rich agglomerates in the brecciated andesite lava of the Heijianshan submarine volcanic rock–hosted iron deposit, Eastern Tianshan, China. The iron-rich agglomerates occur as irregular and angular masses filling fractures of the host brecciated andesite lava. They show concentric potassic alteration with silicification or epidotization rims, indicative of their formation after the wall rocks. The iron-rich agglomerates have porphyritic and hyalopilitic textures, and locally display chilled margins in the contact zone with the host rocks. These features cannot be explained by hydrothermal replacement of wall rocks(brecciated andesite lava) which is free of vesicle and amygdale, rather they indicate direct crystallization of the iron-rich agglomerates from iron-rich melts. We propose that the iron-rich agglomerates were formed by open-space filling of volatile-rich iron-rich melt in fractures of the brecciated andesite lava. The iron-rich agglomerates are compositionally similar to the wall-rock brecciated andesite lava, but have much larger variation. Based on mineral assemblages, the iron-rich agglomerates are subdivided into five types, i.e., albite-magnetite type, albite-K-feldsparmagnetite type, K-feldspar–magnetite type, epidote-magnetite type and quartz-magnetite type, representing that products formed at different stages during the evolution of a magmatic-hydrothermal system. The albite-magnetite type represents the earliest crystallization product from a residual ironrich melt; the albite-K-feldspar-magnetite and K-feldspar-magnetite types show features of magmatichydrothermal transition, whereas the epidote-magnetite and quartz-magnetite types represent products of hydrothermal alteration. The occurrence of iron-rich agglomerates provides macroscopic evidence for the presence of iron-rich melts in the mineralization of the Heijianshan iron deposit. It also indicates that iron mineralization of submarine volcanic rock-hosted iron deposits is genetically related to hydrothermal fluids derived from iron-rich melts.     

辽宁弓长岭铁矿磁铁富矿的成因研究

在总结辽宁弓长岭铁矿矿床地质特征的基础上,对矿区内磁铁石英岩和磁铁富矿两种矿石的主量元素、微量元素和稀土元素特征进行分析,测试了其氧同位素组成。结果表明：(1)磁铁富矿和磁铁石英岩除了主要成分Fe、SiO₂的含量有很大差别外,其他元素的含量并没有太大的差别;(2)磁铁富矿和磁铁石英岩微量元素特征非常地相似,并且二者的稀土配分型式也非常一致,总的稀土配分曲线是稍右倾型或平坦型的,具Eu正异常,显示了二者的一致性和继承性;(3)磁铁石英岩中磁铁矿的δ¹⁸O值变化范围为-4.5‰～1.8‰,包含了磁铁富矿的变化范围,这与磁铁富矿赋存在磁铁石英岩之中的地质产状完全一致,表明富矿是由具负δ18O值的热液改造磁铁石英岩而形成的;(4)磁铁富矿应该是由区域变质阶段形成的变质水热液(温度在500 ℃以上,而且氧同位素δ¹⁸O值低,一般为负值)交代条带状磁铁石英岩,通过去硅作用形成的。     

等离子体发射光谱法同时测定大洋富钴结壳中硅锰铁钙镁铝钛

大洋富钴结壳试样经ＨＣｌ＋ＨＮＯ３＋ＨＦ溶解,在０．２ｍｏｌ／ＬＨＦ和０．１３ｍｏｌ／ＬＨ３ＢＯ３介质中,用感耦等离子发射光谱法同时测定Ｓｉ、Ｍｎ、Ｆｅ、Ｃａ、Ｍｇ、Ａｌ、Ｔｉ元素的含量。方法经国家标准物质ＧＢＷ０７２４９大洋多金属结核验证,其结果与标准值相符,精密度ＲＳＤ〈３．２％（ｎ＝６）;已应用于太平洋富钴结壳中多元素分析。     

安徽巢北地区栖霞组臭灰岩段富有机质成因探讨

以安徽巢北地区二叠纪栖霞组臭灰岩段为研究对象,从岩石学、古生物学及沉积学特征出发,探讨臭灰岩段富有机质与风暴事件沉积之间的关系。臭灰岩段岩性整体为灰黑色中厚层状石灰岩,层间夹数毫米至数厘米厚灰黑色钙质泥岩,整套岩层富含有机质;其中生物化石丰富,整体为热带、亚热带正常盐度浅水生物组合为特征;为正常浅海碳酸盐岩台地沉积,沉积期表现为一个明显的海侵过程,并受风暴作用的频繁扰动。臭灰岩段沉积环境并非“贫氧或缺氧”条件,而是正常富氧环境。富有机质特征一方面得益于沉积期较高的生物产率,同时还与风暴事件沉积作用密切相关,即在风暴作用下,沉积物发生快速堆积,有机质未来得及与富氧水体发生长期接触即被埋藏覆盖,从而导致有机质被良好保存,形成臭灰岩段富有机质特征。风暴作用频发与研究区臭灰岩段沉积期所处的低纬度特征有关。