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物探与化探  2018, Vol. 42 Issue (1): 199-205    DOI: 10.11720/wtyht.2018.1.25
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地质背景对土壤微量元素的影响——以渝北地区为例
严明书1,2(), 黄剑3, 何忠庠1, 鲍丽然1, 罗宇洁1
1.重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队,重庆 400038
2.重庆土地质量地质调查重点实验室,重庆 400038
3.中国电建集团 成都勘测设计研究院有限公司,四川 成都 610072
The influence of geological background on trace elements of soil, A case study of Yubei area
Ming-Shu YAN1,2(), Jian HUANG3, Zhong-Xiang HE1, Li-Ran BAO1, Yu-Jie LUO1
1.Southeast Sichuan Geological Group, Chongqing Bureau of Geology and Minerals Exploration, Chongqing 400038, China
2.Chongqing Key Laboratory of land quality geological survey,Chongqing 400038, China
3.Power China Chengdu Engineering Corporation Limited,Chengdu 610072, China
全文: PDF(3281 KB)   HTML
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摘要 

研究地质背景对土壤元素的控制特征,可为区域土壤元素地球化学研究、种植施肥和农业布局提供科学依据。本研究利用网格化定位与化学分析的方法,结合GIS技术和相关评价标准,探讨了地质背景对Cl、Mn、B、Zn、Cu和Mo元素含量及分布的影响。结果表明:渝北地区土壤Mn、Cu、Zn元素含量整体处于适中与丰富水平,Mo、B元素丰缺参半;B、Mo元素含量显著高于重庆主城区,Zn元素含量显著高于全国水平。受地质背景影响,B、Cl、Cu、Mn元素呈现高度空间相关性,结构性空间变异起主导作用;Mo、Zn元素表现中等空间相关性,由结构性因素和随机因素双重控制。地层的组对元素含量分布起主控作用,土壤元素含量分布形状在空间上与地层组相对应。成土母岩决定土壤元素含量,是土壤元素含量水平的重要控制因素之一,其影响因素主要为岩石类型,其次为岩石形成的地质时期。土壤类型显著影响元素含量,总体上,Mn、Cu、Zn、 Mo、B 在石灰岩土中含量最高;除B、Mo元素外,其他元素在黄壤中含量最低。

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严明书
黄剑
何忠庠
鲍丽然
罗宇洁
关键词 渝北地质背景土壤微量元素    
Abstract

The study of the control of geological background over soil elements could provide a scientific basis for regional soil element geochemical research, planting fertilization and agricultural layout. This paper discusses the influence of the geological background on the content and distribution of Cl, Mn, B, Zn, Cu and Mo by using the grid location and chemical analysis, combined with the GIS technology and the related evaluation standards. According to the results, the values of Mn, Cu and Zn are generally moderate and at rich level in Yubei area; Mo and B element values are moderately high and are significantly higher than the values of the main urban area of Chongqing; Zn element values are significantly higher than the national level. B, Cl, Cu and Mn elements show a high degree of spatial correlation, with structural spatial variation playing a leading role, affected by the geological background. Mo and Zn elements show moderate spatial correlation, influenced jointly by structural factors and stochastic factors. The strata play a dominant role in the distribution of elemental content, and the distribution of soil element content corresponds spatially to the strata. Soil parent rock determines soil elements content level, with the main affecting factor being rock type and the subordinate factor being the geological period of the formation of the rock . These features further explain the impact of strata on soil elements. The influences of soil type on elements are also significant. The content of Mn, Cu, Zn, Mo, B is highest in the limestone soil, and the content of Mo is the lowest in paddy soil. These results indicate that the study of the control of geological background as the dominant factor over soil elements can provide the basis for the study of the planting fertilization and agricultural distribution planning.

Key wordsYubei    geological background    soil    trace elements    influence
收稿日期: 2017-06-26      出版日期: 2018-02-20
:  P632  
基金资助:国土资源大调查(渝国土房管发[2007]794号),重庆市国土房管科技计划项目(KJ2015043)
作者简介:

作者简介: 严明书(1980-),男,硕士,高级工程师,主要从事矿产、环境等地球化学勘查研究工作。Email:55101626@qq.com

引用本文:   
严明书, 黄剑, 何忠庠, 鲍丽然, 罗宇洁. 地质背景对土壤微量元素的影响——以渝北地区为例[J]. 物探与化探, 2018, 42(1): 199-205.
Ming-Shu YAN, Jian HUANG, Zhong-Xiang HE, Li-Ran BAO, Yu-Jie LUO. The influence of geological background on trace elements of soil, A case study of Yubei area. Geophysical and Geochemical Exploration, 2018, 42(1): 199-205.
链接本文:  
https://www.wutanyuhuatan.com/CN/10.11720/wtyht.2018.1.25      或      https://www.wutanyuhuatan.com/CN/Y2018/V42/I1/199
  研究区地质略图
指标 理论模型 块金值 基台值 块金值/基台值 变程 决定系数 残差
B 指数模型 0.005 63 0.027 46 20.50 9.9 0.573 7.443×10-5
Cl 指数模型 0.002 43 0.016 86 14.41 4.5 0.507 6.683×10-6
Cu 指数模型 0.040 2 0.202 2 19.88 633 0.786 4.489×10-4
Mn 指数模型 0.015 9 0.091 8 17.32 4.2 0.122 1.079×10-3
Mo 指数模型 0.032 1 0.064 3 49.92 131 0.844 1.123×10-4
Zn 指数模型 0.007 04 0.026 58 26.49 5.4 0.1 1.545×10-4
  土壤微量元素空间变异的理论模型和相应参数
元素 渝北地区 重庆主城区 全国
最小值 最大值 平均值 背景值X0 背景值X1[17] X0/X1 背景值X2[17] X0/X2
Cl 22.1 410.0 71.8 69.7 66.3 1.05 75.7 0.92
B 9.0 375.0 53.3 50.6 40.4 1.25 46.5 1.09
Mn 15 14 872 616 591 552 1.07 557 1.06
Zn 8.6 1 144.0 85.7 84.3 82.1 1.03 66.2 1.27
Cu 1.4 295.0 27.9 25.0 23.4 1.07 22.2 1.13
Mo 0.125 43.7 0.697 0.592 0.49 1.21 0.65 0.91
  研究区土壤微量元素丰度统计mg/kg
  研究区土壤中的元素丰缺图及氯地球化学图
地层 样本数(N) B Cl Cu Mn Mo Zn
J2s 3670 42.3 79.9 25.5 627 0.530 86.6
J2xs 524 43.8 66.7 24.9 624 0.589 88.0
J2x 501 47.5 55.5 27.5 631 0.700 88.1
J1-2z 342 55.5 47.9 28.6 544 0.749 85.2
J1z 404 64.0 53.5 22.6 351 0.720 68.8
T3xj 751 79.1 72.9 16.3 379 0.836 59.8
T2l 129 99.5 80.8 28.6 619 1.276 83.2
T1j 514 83.3 66.2 42.5 859 1.358 108.9
T1f 160 62.5 58.1 92.5 1 240 1.170 133.6
P2l 63 63.3 67.3 79.8 1 129 1.615 116.9
  研究区不同地层组元素含量平均值mg/kg
  不同地层组元素含量柱状图
地质年代 样本数(N) 样品类型 B Cl Cu Mn Mo Zn
土壤 53.3 57.2 29.6 617 .689 94.8
侏罗纪 24 泥岩 51.6 42.7 22.8 796 0.486 83.2
q 1.03 1.34 1.30 0.78 1.41 1.14
土壤 50.2 70.5 24.7 609 0.647 91.8
侏罗纪 22 砂岩 29.3 61.5 14.6 862 0.535 56.9
q 1.71 1.15 1.69 0.71 1.32 1.61
土壤 87.5 91.4 15.3 1343 0.979 72.1
三叠纪 8 砂岩 66.1 58.8 7.2 171 0.322 45.9
q 1.32 1.56 2.11 7.84 3.04 1.57
土壤 85.0 55.9 60.0 791 1.524 111.4
三叠纪 8 石灰岩 29.3 221.9 11.5 190 0.481 15.0
q 2.9 0.25 5.23 4.16 3.16 7.44
土壤 66.0 55.1 91. 7 921 1.878 111.9
二叠纪 8 石灰岩 39.7 62.2 31.4 973 0.639 59.8
q 1.66 0.89 2.92 0.95 2.93 1.87
  不同母岩类型及其土壤元素含量特征与富集系数
  研究区不同土壤类型元素含量统计
  不同土壤类型中元素平均值及其与研究区平均值的比值
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