太平洋北部铁锰结核富集区沉积物的元素地球化学特征

本文对太平洋北部铁锰结核富集区沉积物的元素地球化学作了较为详细的研究。因子分析提供的信息表明,元素的分布主要受三个因子控制:（1）粘土及Fe、Mn氧化物水化物胶体的吸附作用;（2）生物化学作用过程有关的自生沉积作用;（3）海底页岩风化及附近海区的火山喷发作用。元素的来源:（1）Fe、Mn、Cu、Co、Ni、Zn、Cr、Cr、Mg、Al、Ti、K共生,主要来自粘土吸附;（2）C_有机、N、Sr、Na及Si、Ca、Sr主要来自生物化学过程沉积;（3）Pb主要来源于岩石碎屑（火山喷发碎屑）。     

广西岩溶区土壤铁锰结核重金属富集的地质特征

广西岩溶区农田土壤重金属污染形势严峻。该地区土壤含有大量铁锰结核,其主要成分为铁和锰的氧化物,对重金属有着较强的富集作用。铁锰结核伴随着土壤形成过程而产生,也是反映土壤形成过程及成土环境变化的良好载体。研究铁锰结核中重金属的富集特征有助于了解广西岩溶区土壤中重金属元素的富集过程和富集特征。文章对广西柳江和桂平的土壤与其中的铁锰结核进行了成分分析,通过微量元素分析得到铁锰结核对Ni、Cu、Cd、Zn、Pb、Co、Ba、As、Cr等重金属元素的富集特征,通过Ti/Al2O3的比值关系推断了铁锰结核与土壤的物质来源。此外,还对铁锰结核进行了激光共聚焦显微拉曼光谱仪（Laser Microscopic Confocal Raman Spectrometer）、扫描电镜和能谱仪（SEM-EDS）分析。通过铁锰结核内部同心环带状圈层结构及其内部的元素分布周期性变化的特征,推测结核形成机制。铁锰结核的形成固定了大量重金属元素,减轻了土壤重金属污染负担;但如果铁锰结核发生了溶解则会导致Mn及受其控制的部分重金属（Co、Cu、Ni、Ba）重新释放回到土壤,加重重金属污染。     

广西贵港岩溶地质高背景区富含铁锰结核土壤的矿物学与重金属地球化学特征

岩溶地质高背景区土壤中普遍存在的铁锰结核对重金属的赋存状态和有效性有重要影响。选择广西贵港覃塘岩溶地质高背景区富含铁锰结核的表层土壤(0~20 cm)为研究对象,筛分出不同粒径的铁锰结核(10~120目)和细粒径土壤(<120目)样品进行化学分析,针对以下三个方面开展研究:(1)重金属(As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb和Zn)在铁锰结核和细粒径土壤中的分布分配规律和铁氧化物矿物的组成;(2)铁氧化物矿物对富含铁锰结核的土壤中Cd等重金属富集的影响;(3)重金属在富含铁锰结核的土壤中的赋存机制。研究发现,铁锰结核中的Fe和Mn以及Cd等重金属含量随着粒径的增大而不断增加,说明Cd等重金属元素更倾向于在大粒径铁锰结核中富集;土壤中Cd等重金属总量的约90%赋存在结核中,表明研究区土壤中重金属主要以结核形式赋存;富含铁锰结核的土壤中赤铁矿和针铁矿的平均含量分别为0.61%和4.94%,且结核粒径越大,针铁矿和赤铁矿含量越高;除Hg外,Cd等重金属含量与针铁矿和赤铁矿的含量均呈现极显著正相关,与赤铁矿的相关性稍优于针铁矿,表明铁氧化物矿物与富含铁锰结核土壤中的Cd等重金属元素富集密切相关。铁锰结核的存在既能促进Cd等重金属在土壤中的富集,又能降低土壤中重金属的生物有效性,研究结果为解释岩溶地质高背景区土壤Cd等重金属元素高含量、低生物有效性提供了理论依据。     

广西黎塘岩溶塌陷监测

黎塘是一个构造和岩溶发育的地区,抵抗岩溶地面塌陷的能力较低,在一定的条件触发下较容易产生岩溶地面塌陷。研究表明,岩溶地下水动力条件变化和湿化崩解作用是黎塘塌陷的主要影响和触发因素。本文采用现场实时监测岩溶地下水动态变化特征和室内试验相结合的方法,研究黎塘开发岩溶地下水的安全性。监测结果表明, I、II、II I监测区的最大水压变化速度分别为0. 048kPa /s、0. 160kPa /s和0. 007k Pa /s,小于临界变化速度0. 163kPa /s;最大水力坡降分别为0. 717、1. 052和0. 566,小于临界坡降7. 5。但是, I区满足临界水位埋深条件, 而II区和II I区则未满足临界水位埋深条件。因此,在目前的开采条件下, II 区、III区处于相对稳定状态, I区处于不稳定状态。这说明在发生大规模塌陷后,当地政府从2000年起对地下水开发方案的调整是适当的。      

土壤铁锰结核中锰矿物类型鉴定的探讨

用化学选择溶提、X射线衍射 (XRD)等技术 ,对土壤铁锰结核中锰矿物类型的鉴定进行了探讨。结果表明 :根据 0 .1mol·L-1盐酸羟胺 (HAHC)处理前后土壤铁锰结核的XRD峰的变化 ,可鉴定出其所含的锂硬锰矿和钙锰矿 ;分析HAHC处理前后同一XRD谱线上不受锰矿物干扰的相邻层状硅酸盐矿物衍射峰与所含锰矿物衍射峰强度的比值变化 ,确定了水钠锰矿的存在 ;结合铁锰结核中与锰矿物类型相关的元素含量 ,可鉴定出其所含的钡硬锰矿和铅锰矿。     

个旧锰结核矿床地质地球化学与成因初步研究

个旧锰结核矿床产在锡石-多金属硫化物矿田顶部的第四系砂锡矿之中。从矿床地质产状、化学组成、微量元素、稀土元素、矿物组合等方面进行了讨论，认为个旧锰结核属于异地海相成因，后经搬运沉积在第四系砂锡矿之中；与中太平洋海山CAD19锰结核的物质组成和微量元素进行对比，表明个旧和CAD19锰结核有相类似的稀土模式，相对富集轻稀土，并出现明显的Eu负异常和Ce的正异常。     

个旧锰结核矿床地质地球化学与成因初步研究

个旧锰结核矿床产在锡石-多金属硫化物矿田顶部的第四系砂锡矿之中.从矿床地质产状、化学组成、微量元素、稀土元素、矿物组合等方面进行了讨论,认为个旧锰结核属于异地海相成因,后经搬运沉积在第四系砂锡矿之中;与中太平洋海山CAD19锰结核的物质组成和微量元素进行对比,表明个旧和CAD19锰结核有相类似的稀土模式,相对富集轻稀土,并出现明显的Eu负异常和Ce的正异常.     

贵州典型喀斯特区土壤地球化学特征研究

以贵州花溪党武、遵义虾子和安龙木咱3个地区的土壤为主要研究对象,从地球化学的角度研究其土壤中相关矿物元素的含量、元素在岩-土剖面中的迁移富集特征及其风化成土系数,综合表征出研究区土壤的农业地质环境特征,并对其矿物营养元素环境质量做出初步评价。研究结果表明,石灰土中矿物营养元素的淋溶较为强烈,有10种左右元素的含量低于中国或世界土壤化学组成中值,具体表现为纯的碳酸盐岩所发育的土壤中矿物营养元素的含量较少,而安龙木咱地区由于其成土母质为白云质灰岩,且所处地质环境易于汇集周边淋溶出来的营养元素,使得其土壤矿物营养元素环境质量好于其余两地,三地土壤中营养元素达标率分别为73.7%（安龙木咱）、63.1%（遵义虾子）和68.4%（花溪党武）。总体而言,碳酸盐岩风化成土作用缓慢,土层较薄,土壤营养元素含量不足,需要施用相应的矿物肥料。      

The Geochemical Features and Evolution of Laterite in the Karst Areas of Guizhou Province

Guizhou is one of the dominating karst regions,where laterite is widespread,in China.Seventy-two laterite samples were taken from twelve laterite sections in the karst areas of Guizhou Province,which are possessed of typical subtropical karst geomphological and ecological environmental features and have evolved completely from dolostones and limestones.In terms of the major,trace and REE deta for thd samples this paper discusses the geochemical characteristics of laterite in the karst areas with an attempt to disclose the geochemical process and evolutionary rule of laterite formation.There have been involved three important pedogenetic geochemical precesses in the formation of laterite in the karst areas:(1)enrichment of silicon and aluminum and depletion of calcium and magnesium;(2)enrichment of iron and manganese;and(3) enrichment of aluminum and depletion of silicon.During the formation and evolution of laterite,obvious enrichment and differentiation of trace elements such as Cu,Pb,Zn,Ni,Co,Cr,Pb,F,Cl,and As can be observed,but for the rare-earth elements,their enrichment is remarkable against a weak differentiation.The REE distribution patterns in the laterite are similar to those of its parental carbonate rocks.     

桂中盆地岩溶地貌区两栖爬行动物调查

岩溶地区的两栖爬行动物调查相对较少,2000年7月至2009年7月,采用样线调查的方法对桂中盆地岩溶地貌区的两栖爬行动物进行了调查。共在桂中盆地岩溶地貌区记录了两栖爬行动物67种,其中两栖动物3目6科13种,爬行动物3目11科54种。其区系表现出较强的华南区和华中区过渡地带特点,种群数量较多的有黑眶蟾蜍、泽陆蛙、斑腿泛树蛙、变色树蜥、中国石龙子、草腹链蛇、红脖颈槽蛇、渔游蛇和舟山眼镜蛇等。岩溶地貌对两栖爬行动物分布具有较强的影响,除细痣疣螈外,大部分的两栖动物都不适应岩溶地貌,但爬行动物中的壁虎科和百花锦蛇则主要分布于岩溶地区。      

岩石—土壤—植被(红背山麻杆、裸花紫珠)间的元素迁移——以广西巴马岩溶石山地区为例

通过对碳酸盐岩与土壤、碳酸盐岩与红背山麻杆、裸花紫珠及土壤与红背山麻杆、裸花紫珠间的元素相关分析,发现:(1)碳酸盐岩和土壤的元素存在高度的相关关系,从岩石到土壤,元素迁移顺序总体表现为:CaO＞MgO＞Na2O＞P2O5＞MnO＞Pb＞Zr＞Fe2O3＞TiO2＞SiO2＞Al2O3;(2)土壤与两种检测植物的元素也存在较高的相关性,并且两种检测植物还表现出基本相似的土壤元素生物吸收系数,即:红背山麻杆的土壤元素生物吸收系数顺序为:P＞Ca＞Fe＞K＞Na＞Mn＞Pb＞Al＞Mg＞Zr＞Ti＞SiO2,裸花紫珠的为:P＞K＞Fe＞Na＞Ca＞Mn＞Al＞Pb＞Mg＞Zr＞Ti＞SiO2;(3)植物中的常量元素由岩石中的常量元素所决定,在同样的岩性基底上,不同植物体内富集、累积而成的元素结构有着较高的一致性。      

桂西北喀斯特石山区石漠化产生的地质背景及治理措施研究

通过对桂西北的都安、东兰、巴马、凤山、乐业等县的地质、地貌、土壤和植被野外调查研究以及对岩石和土壤的采样、分析表明,桂西北喀斯特石山区的碳酸盐岩类总体上可分为可溶性较强的石灰岩类和可溶性较弱的灰质白云岩类。石漠化程度与地质背景条件的差异有关。石灰岩类的酸不溶物含量( 1. 7% )比白云岩类的( 2. 2% )低,对成土不利; 前者的p H值为8. 4,而后者的p H值为7. 36,这种差别导致前者的植物种类和生长高度都不如后者;穹隆状背斜构造以及断裂裂隙发育地带不利于水土保持和植被生长;峰丛地貌的锥峰地段以及地形坡度大于45°的陡坡地段的土壤和植被盖度一般均低于坡度小于45°的地段,坡度与土壤盖度和植被盖度通常为负相关关系。根据这些差异性,针对性地提出了在不同地质背景条件下防止石漠化发生的治理措施。      

岩溶地区不同利用方式土壤土力学特性垂直变化特征

以黔中岩溶地区不同利用方式的土壤为研究对象,采用野外调查和室内试验相结合的方法,研究了土壤黏聚力c、内摩擦角φ及紧实度随不同土壤利用方式、不同土层深度的变化特征。结果表明:土壤黏聚力c总体随土层深度不断增大,在0-35 cm内受不同土壤利用方式的影响比较明显;土壤内摩擦角φ在0-50 cm土层内,呈“S”形变化,受母质影响显著,三种不同土壤利用方式总体变化趋势基本一致;林地、灌草地、坡耕地土壤在垂直剖面上都存在着上松下紧的状况,在0-20 cm内,坡耕地土壤紧实度均小于林地和灌草地,20 cm以下坡耕地和灌草地土壤紧实度基本一致,但均大于林地,三者均保持着不断增大的趋势。研究表明:植被生长对于改善土壤力学性能具有一定的影响。因而通过加强植被保护与管理和调整坡耕地利用方式是改善土壤力学性能,防治土壤侵蚀和控制石漠化的主要手段。      

重庆丰都岩溶区植烟土壤肥力特征及综合评价研究

以重庆市丰都县植烟区石灰岩土壤为研究对象,通过野外调查采样和室内分析方法,并采用主成分分析法和模糊数学隶属度函数模型估算出土壤适宜性指数（SFI）,进而对土壤养分状况进行综合评价。结果表明:（1）该岩溶区植烟土壤pH多呈弱酸性至中性,有23.08 %的土壤样品pH低于5.00,这些土壤酸化问题较为突出;（2）有机质和氮含量丰富,78.85 %的土样有机质含量处在植烟所需的最适宜范围（15～30 g/kg）内,全部土样的碱解氮含量均在植烟所需的适宜范围（65～100 mg/kg）内,且变异系数仅为0.92 %;（3）土壤全磷表现出中至高含量水平（＞0.6 g/kg）,但土壤有效磷供应不足,20.93 %土样有效磷含量处在缺乏水平（＜10 mg/kg）以下;（4）土壤钾元素供应充足,全钾含量全部处于丰富或极丰富水平（＞25 g/kg）,超过81.84 %土样其速效钾含量处于植烟所需的适宜范围(＞150 mg/kg)内;（5）该岩溶区土壤肥力整体水平不高,仅15.38 %土样的综合肥力为较高水平（0.70＞SFI≥0.60),57.69 %为中低等水平（0.60＞SFI≥0.40),26.93 %为低水平(SFI≤0.40),这与岩溶地区土壤贫瘠且侵蚀退化严重、施肥不合理等因素有关。为此,建议科学耕作,抑制土壤侵蚀退化,同时通过撒施生石灰等调节土壤pH,并适当提高复合肥中磷素比例。      

岩溶地区桩基的有限元分析

岩溶地区长桩存在着遇洞率的问题。为了研究岩溶地区桩的受力特点,采用有限元法模拟岩溶地区桩基的工作方式,分析了岩层厚度对桩的影响以及桩的受力状态,并研究了去桩的可能性。计算结果表明:岩层厚度对桩的影响较大,岩层的位置对桩的应力不产生影响,仅对桩的位移产生影响。     

西南岩溶区水土流失与石漠化的变化关系研究——以重庆南川岩溶区为例

以重庆南川区为例,利用TM遥感影像、Arcgis和Erdas软件,运用地图代数原理,采用图像数据转移矩阵计算,结果表明从1988年到2000年水土流失增强面积为9 605.89 hm2,减弱面积为79 947.85 hm2;石漠化强度增强面积为15 078.92 hm2,减弱面积为12 492.53 hm2。石漠化是水土流失长期作用的结果,水土流失是石漠化形成过程的阶段性表现,二者在成因上存在因果关系,但在生态治理恢复的过程中,水土流失减弱面积与石漠化减弱面积的变化不同步,在时间上存在滞后关系。造成这种滞后的现象,原因是石漠化土地生态的恢复过程较水土流失土地的长。