成渝典型地区土壤硒地球化学特征及其成因分析
中国地质调查局 成都地质调查中心,四川 成都 610081
The distribution and source of soil selenium in typical areas of Chengdu-Chongqing region
Chengdu Center, China Geological Survey, Chengdu 610081, China
收稿日期: 2017-12-18 修回日期: 2018-04-15 网络出版日期: 2018-12-05
基金资助: |
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Received: 2017-12-18 Revised: 2018-04-15 Online: 2018-12-05
作者简介 About authors
刘才泽(1976-),男,博士,主要从事地质调查与研究相关工作。Emai:liucaize@163.com 。
成渝地区位于我国西南部,地处我国东北至西南缺硒区带与东南侧高硒区之间的过渡带上。土壤地球化学调查显示,区内重庆秀山工作区表层土壤Se含量为(0.158~3.14)×10 -6,平均为0.457×10 -6。富硒土壤分布与下覆黑色岩系——下寒武统牛蹄塘组炭质页岩和中二叠统植物碎屑灰岩、有机质灰岩密切相关,也反映出与古生代不同时期的海侵事件有关。而川东北“红层”地区土壤相对缺硒,巴中和南充工作区表层土壤Se含量分别为(0.084~0.510)×10 -6和(0.033~0.349)×10 -6,平均值为0.154×10 -6和0.140×10 -6,反映了晚三叠世海退,沉积环境由前期的海相转为侏罗纪—白垩纪的陆相,湖泊相砂岩—粉砂岩中硒总体低贫。
关键词:
Chengdu-Chongqing region is located in Southwest China, a transition zone between the Se-poor belt in the middle and the Se-high belt in the southeast. The soil geochemical map shows that the Se content of topsoil in Xiushan area of Chongqing is (0.158 ~ 3.14)×10 -6, with an average of 0.457×10 -6. The soil selenium may come from the underlying black rock series: Niutetang carbonaceous shale of early Cambrian and phytoclastic and organic limestone of middle Permian, both of them might have been deposited among two Paleozoic transgressions. Nevertheless, selenium is deficient in soil of "red layer" in Bazhong and Nanchong, Sichuan. The Se values of topsoil are (0.084 ~ 0.510)×10 -6 and (0.033 ~ 0.349)×10 -6 respectively, with the average of 0.154×10 -6 and 0.140×10 -6. That might have been related to the transformation from late Triassic marine environment into Jurassic-Cretaceous continental sedimentary environment, causing selenium deficiency in continental lacustrine sandstone and siltstone.
Keywords:
本文引用格式
刘才泽, 王永华, 曾琴琴, 雷风华.
LIU Cai-Ze, WANG Yong-Hua, ZENG Qin-Qin, LEI Feng-Hua.
0 引言
土壤硒通过“土壤—植物”系统进入食物链,从而影响人体健康[1,11-12]。研究者对土壤高硒与低硒的原因有着浓厚的兴趣[1,13-18],一些研究发现土壤硒含量主要与成土母岩有关[1,14,19-20],我国高硒土壤分布往往与不同地质时期的黑色岩系分布相吻合,比如湖北恩施、陕西紫阳等地[2.19-20]。夏卫平等、李忠惠等研究表明,西南“红层”地区紫色土缺硒主要是成土母岩硒含量低所致[1, 9, 14]。针对我国东北到西南缺硒带开展的研究中,朴河春等认为该带与我国半干旱半湿润气候分带相一致,是干湿交替、冻融作用的结果[15];Wang等认为与成土母质、淋(流)失作用等诸多因素有关[16];最新研究则把西北和东南两侧土壤高硒归因于冬夏季风带来的充足硒补给,而中部季风带来的补给较少导致土壤普遍缺硒[17,18]。
1 研究区概述
本文以中国地质调查局“成渝地区1:25 万土地质量地球化学调查”项目2016年下达的调查范围为研究区域,面积达9 100 km2,包括2个片区3个工作区。3个工作区分别是巴中工作区(四川省巴中市巴州区和平昌县)、南充工作区(四川省南充市蓬安县和营山县)和秀山工作区(重庆市秀山土家族苗族自治县),其中前2个工作区合称川东北片区,渝东南片区仅有秀山一个工作区(图1)。两个片区相距约400 km,同属于亚热带湿润季风气候,年平均气温16~17 ℃,降水量1 100~1 300 mm,日照时长1 200~1 500 h。
图1
川东北的巴中和南充工作区位于四川“红层区”东北角,属扬子陆块川中前陆盆地之巴中—南充—内江侏罗纪—白垩纪压陷盆地[26],整体反映为压陷盆地沉积环境,为一套湖泊砂岩、粉砂岩组合。沙溪庙组(J2s)为紫红、紫灰色长石石英砂岩与粉砂岩、泥岩不等厚互层;遂宁组(J3sn)以砖红色泥(页)岩为主,夹粉砂岩、岩屑长石砂岩;蓬莱镇组(J3p)为灰紫色长石石英砂岩、粉砂岩、泥岩不等厚互层;白龙组(K1b)为灰紫、黄灰色细粒长石石英砂岩夹黏土岩、粉砂岩;苍溪组(K1c)为砖红、灰紫色长石岩屑砂岩与黏土、粉砂岩不等厚互层。
秀山工作区则位于重庆市东南隅,属扬子陆块南部碳酸盐台地[26],总体反映为由新元古代至中三叠世演化的碳酸盐台地。清白口系(Qb)为变质砂岩、板岩夹凝灰岩建造;南华系(Nh)为一套冰碛岩、含砾砂岩、细砂岩及泥岩建造;震旦—奥陶系(Z-O)为灰岩、白云岩夹粉砂岩、泥岩建造组合;下寒武统牛蹄塘组(∈1n)以炭质页岩、粉砂岩、硅质岩为主;志留系(S)为粉砂岩、细砂岩、泥岩组合;泥盆系(D)为石英砂岩、粉砂岩夹灰岩建造;石炭系(C)缺失;二叠系(P)—中三叠统(T2)总体反映为陆表海浅海碳酸盐岩组合特征;中二叠统(P2)为生物碎屑灰岩、有机质灰岩建造。
2 材料与方法
2.1 样品采集
根据行业标准《DZ/T 0258—2014多目标区域地球化学调查规范(1:250 000)》,网格化采集表层土壤和深层土壤样品。表层土壤样品基本采样密度为1 个点/km2,采样深度为0~20 cm,3~5点混合,共采集8 820 件,其中巴中工作区3 288 件,南充工作区3 088件,秀山工作区2 444 件。
深层样品基本采样密度为1个点/4 km2,采样深度为120~200 cm,共采集2 212 件,其中巴中工作区880 件,南充工作区768 件,秀山工作区564 件。
2.2 样品组合与分析
原始样品干燥后用尼龙筛截取-0.8 mm(20 目)粒级的样品,表层土壤样按4 km2、深层土壤按16 km2等质量组合成一件分析样品。共组合表层土壤分析样2 279 件,深层土壤分析样 588 件(表 1)。
表1 成渝地区土壤硒分布特征
工作区名称 | 土壤类别 | 样品数 | 含量值范围/10-6 | 平均值/10-6 | 中位值/10-6 | 标准离差 | 变异系数 |
---|---|---|---|---|---|---|---|
巴中工作区 | 表层土壤 | 919 | 0.084~0.510 | 0.154 | 0.152 | 0.027 | 0.177 |
深层土壤 | 239 | 0.049~0.204 | 0.100 | 0.097 | 0.024 | 0.236 | |
南充工作区 | 表层土壤 | 749 | 0.033~0.349 | 0.140 | 0.135 | 0.034 | 0.241 |
深层土壤 | 188 | 0.032~0.298 | 0.083 | 0.073 | 0.038 | 0.456 | |
秀山工作区 | 表层土壤 | 611 | 0.158~3.140 | 0.457 | 0.390 | 0.287 | 0.629 |
深层土壤 | 161 | 0.084~3.120 | 0.298 | 0.251 | 0.261 | 0.877 |
样品经成都综合岩矿测试中心分析测试。土壤Se采用原子荧光法分析,分析测试质量控制遵循行业标准(DZ/T0258—2014)的有关要求,检出限 0.01×10-6,报出率99.98%,合格率100%。同时分析的还有Corg、Cd、Hg 等53项指标。
3 结果与分析
3.1 表层土壤Se地球化学特征
表2 成渝地区表层土壤硒含量与其他地区比较
重庆秀山工作区表层土壤 Se 含量明显偏高,含量值范围为(0.158~3.140)×10-6,平均值为 0.457×10-6,中位值为0.390×10-6,高于成都地区平均值和重庆地区平均值,也高于全国平均值,与全球平均值(0.4×10-6)和贵州省平均值(0.39×10-6)相当(表 2)。工作区中Se变异系数偏大(>0.5),为 0.629,表明秀山地区表层土壤 Se 分布存在局部富集。
3.2 表层土壤Se丰缺评价
根据谭见安及《土地质量地球化学评价规范》(DZ/T0295—2016)的划分标准,土壤w(Se)>3×10-6为硒过剩,(0.40~3)×10-6为高硒,(0.175~0.40)×10-6为适量,(0.125~0.175)×10-6为边缘,w(Se)≤0.125×10-6为缺乏[1]。巴中工作区和南充工作区表层土壤均未达到高硒水平,主要为边缘级,其次为适量和缺乏。
秀山工作区则以高硒和适量为主,高硒土地面积达1 168 km2,占工作区面积的47.8%,主要分布于川河盖、溶溪、孝溪等地;硒适量土地面积为1 244 km2,占工作区面积的50.9%。高硒和适量土地面积合计达 2 312 km2,占工作区面积的98.7%;硒边缘土地面积为32 km2,仅为工作区面积的1.3%。
4 讨论
4.1 表层土壤Se富集特征
图2
4.2 富Se土壤与古生代黑色岩系的关系
图3
图3
重庆秀山土壤Se异常与黑色岩系分布
a—表层土壤Se异常与黑色岩系分布;b—深层土壤Se异常与黑色岩系分布
1—黑色岩系;2—中二叠统植物碎屑灰岩、有机质灰岩;3—下寒武统牛蹄塘组炭质页岩
区域内黑色岩系主要有两类,一类是中二叠统 (P2)深灰—黑色生物碎屑灰岩、有机质灰岩,灰岩具眼球状构造,主要分布于川河盖一带。硒高值区与黑色岩系分布范围对应,岩石硒含量平均为0.849×10-6(范围在0.083×10-6~2.02×10-6)。该层位可以与湖北恩施中二叠统茅口组(P2m)对比,但湖北恩施地区岩性主要为薄层状硅质岩和含炭硅质岩,有时夹有硅质炭质页岩,硒含量高达224×10-6,位居5个含硒层位之首[19]。
4.3 Se缺乏与中生代“红层”的关系
图4
5 结论
同属于一个气候分带的两个片区,土壤硒含量却存在显著的差异,(现代)气候显然不是造成这种差异的主要原因。两个片区虽相距不远,却分属于两个不同的地质构造分区。重庆秀山地区属于扬子陆块南部新元古代至中三叠世碳酸盐台地的一部分,早寒武世、中二叠世等海侵事件使区域内广泛分布富含有机质的黑色岩系,为土壤提供了丰富的硒源。川东北的巴中和南充地区,则属于侏罗纪至白垩纪的川中前陆盆地,内陆型的湖泊砂岩—粉砂岩组合普遍缺硒,是“红层”土壤缺硒的主要原因。
参考文献
中国硒研究历史回顾(上)
[J].过去50年中,中国微量元素科学和营养科学中最重要的发现之一,就是认识了硒对人体健康的重要性。在诸多微量元素中,没有哪一个元素能像硒那样对人类产生如此深刻而又广泛的影响。从硒的生物必需性、硒的生物效应两面性、硒的抗癌性、硒的延寿作用及富硒产品开发五个方面回顾了中国的硒研究历程。
广西巴马县境内长寿老人区域分布及人群头发中化学元素含量的研究
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1005-9202.2010.09.046
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[本文引用: 1]
目的分析广西巴马县境内长寿人群空间分布特征,并测量不同区域人群头发中化学元素的含量,探寻两者间可能存在的关系。方法以2000年全国第五次人口普查和2007年抽查登记资料为基础,采用Mapinfo8.0软件绘制能够直观反映巴马县长寿人群(85岁及以上)各乡镇地域分布情况的专题地图。选取巴马县长寿率最高的3个乡:甲篆、西山、平洞(长寿区域)以及长寿率最低的两个乡:那设、局桑(非长寿区域)作为研究现场,以年龄分层随机选取两区域5~109岁健康且无染发(或头发稀少而有胡须者)的当地农民各32例为研究对象,分别为长寿区组和非长寿区组。采用电感耦合等离子发射光谱法(ICP-AES)和原子荧光光谱法(AFS)检测不同区域人群头发、饮用水及土壤中Ca、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、K、Li、Mg、Mn、Mo、Na、Pb、Sr、V、Se、I、P、Zn、Hg20种化学元素的含量。采用SPSS13.0对数据进行分析。结果巴马长寿人群的空间分布不均匀,呈相对聚集性分布。长寿区域与非长寿区域相连,长寿区域85岁及以上和100岁及以上老人的比例均高于非长寿区域,差异有统计学意义(P〈0.01)。与长寿区组比较,非长寿区组头发中Na、Li、Mg、Mn、Pb、Sr、K、I8种元素含量较高;饮用水中Na、Li、Mg、Mn、Fe、V6种元素含量较高,Ca、Zn、Co、Hg4种元素含量较低;土壤中Na、Mo、Se、Hg4种元素含量较高,Cu、P、I、Cd4种元素含量较低,差异均有统计学意义(P〈0.05或P〈0.01)。两区域人群头发中Li、Mg、Mn、Na的含量与饮用水中元素含量趋势一致。结论巴马长寿区域与非长寿区域人群头发中有着不同的化学元素组成,其与巴马长寿的关系值得进一步研究。
江苏省如皋市长寿人口分布区土壤及其微量元素特征
[J].
DOI:10.11766/trxb200409080507
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[本文引用: 1]
人类的健康长寿主要依赖于遗传、生活习惯以及环境等因素,其中环境是影响长寿现象的重要因素之一。对江苏省如皋市长寿人口的空间分布研究表明,如皋市90岁以上长寿人口比率的空间分布具有地域聚集特征,比率较高的区域分布在北部-东部-东南部发育较强的壤质雏形土和人为土上,在中西部的砂质雏形土和南部弱发育的年轻壤质-粘质雏形土上,比例较低。这种分布特征与土壤中的有效硒、锌和硼等微量元素空间分布特征相似。相关分析和主成分分析结果表明,如皋市土壤中有效态硒、锌和硼与90岁以上人口比例均达到极显著相关,并归属于同一主成分,表明这些元素或组合可能是该地区对健康长寿有益的主要微量元素。
河南夏邑县长寿现象与土壤环境的关系
[J].基于野外采样和室内分析,探讨了夏邑县土壤化学元素和长寿人口分布特征以及夏邑县不同乡镇间土壤元素的差异及其与长寿人口分布的相关性.结果表明,夏邑县长寿人口呈东北-西南方向带状分布,东北部95岁以上长寿人口平均为187位/百万人,西北部仅为83位/百万人;夏邑县土壤中Cd、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn等重金属含量分别为(0.177±0.057)、(63.9±7.48)、(23.6±5.63)、(29.5±3.80)、(21.8±3.37)和(64.80±8.81)mg.kg-1,全部达到国家土壤环境质量二类标准.长寿乡土壤中Cr、Zn、K、Mg含量丰富.夏邑县土壤中K、Mg元素分别是河南省土壤环境背景值的1.30倍和1.79倍;是全国土壤环境背景值的1.21倍和2.62倍.李集、火店、中锋等百岁人口比例较低的乡镇,土壤低Se、低Zn、贫Cu、富Na.研究表明,富Cr、Zn、K、Mg且无重金属污染的土壤是区域长寿的一个重要原因,而土壤中Se、Zn、Cu、Na分布不均是限制夏邑县长寿人口分布的关键因素.
扬中县土壤背景值及其与恶性肿瘤死亡率关系
[J].本文对我国癌症高发区扬中县土壤环境背景值作了论述,并与同期调查的全国和江苏省土壤背景值进行对比,采用多元素综合效应比值、相关、多元回归分析法,探讨了癌症发病率与土壤微量元素间的关系。
中国癌症与土壤环境中化学元素的相关性研究
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1674-4829.2002.02.007
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[本文引用: 1]
利用土壤元素数据 2 0 6 94 4 8个 ,癌死亡调查资料 7870 80例 ,研究了胃癌、食管癌、肝癌、宫颈癌、肺癌、大肠癌、白血病、鼻咽癌、乳腺癌死亡率与人群生存的土壤环境中 6 4个元素的相关性。得出了这些癌症死亡率与哪些元素呈正、负相关的统计结果
四川省盐亭县食管癌高发与环境地球化学关系
[J].<p> 四川省盐亭县是中国著名的食管癌高发区。临床医学对癌变组织、血液等人体组织的研究发现Mn、Mo、Se和Zn 4种元素的缺乏与食管癌关系最为密切。为了探讨食管癌与饮食等环境因素的关系,选择发病率有明显差异的盐亭县高发村和低发村,分别采集分析蔬菜、粮食、土壤等环境介质中微量元素含量,并估算了盐亭县居民Mn、Mo、Se和Zn的日摄入量。结果表明:盐亭县居民Mn和Mo的日摄入量适宜,Se和Zn的日摄入量偏低。但由于食管癌高发村、低发村居民日摄入量没有显著差别,因此,造成研究区食管癌高发的确切原因还有待于进一步研究。<br /></p>
四川省盐亭县癌症高发区与地球化学环境关系研究
[J].对比研究了四川省盐亭县癌症高发区和其他地区癌症低发区土壤、水体、农产品和人发等介质中元素含量特征及其与癌症发病率相关关系,结果表明,环境中硒、钼元素的缺乏和亚硝酸盐在地下水及粮食作物中的富集是导致癌症高发的关键地球化学因素。并利用生态地球化学调查的相关数据对成都经济区癌症发病率进行了预测,为本区癌症的防治提供了基本的地球化学依据。
浙江典型癌症高发区地质环境
[J].<p>通过对浙江某地食道癌、胃癌、肝癌和膀胱癌等癌症高发区地质环境研究发现,与相邻的低发区相比,研究区土壤质地黏重,有机质含量高,居民饮用的井水中亚硝酸盐、氨氮、硝酸盐严重超标。食道癌死亡率高达269/10万,远高于中国死亡标化率10.02/10万。研究认为,土壤黏重导致井水滞流和亚硝酸盐升高,是研究区食道癌高发的诱发的主要原因。</p><p> </p>
土壤中硒的生物可利用性研究进展
[J].
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综述了土壤中硒的赋存形态、生物可利用性,以及影响土壤硒生物可利用性的土壤理化性和植物本身的因素。提出了加强对土壤硒生物可利用性的影响机理及其在植物中的作用机制,以及开发富硒植物等方面的研究。
土壤—植物系统中硒营养的研究进展
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硒作为人类和动物的必需微量元素之一,也是植物生长发育不可缺少的营养元素,但硒缺乏和硒污染均会对生态环境和人类健康造成严重威胁。文章从硒的生物学功能、硒在人体中的作用及其含量安全标准、土壤中硒的含量及有效性、植物中硒的含量及吸收转运、硒与磷、硫的营养关系等进行综述,提出今后应加强土壤硒形态及形态转变、硒蛋白及含硒氨基酸分离和纯化、植物体内硒的生理生化作用机制及农作物富硒机理研究;同时,应从筛选富硒突变体入手,优选出富硒的植物新品种,为更好地开发和利用硒资源提供参考依据。
Selenium geochemistry a conspectus
[G]//Severson R C, Fisher S E, Gough L P.
中国一些岩类中硒的比较研究
[J].用荧光分光光度法分析了114个岩样和陆架沉积物中的微量硒.样品基本覆盖我国地表主要岩类.硒在样本空间呈不规则多重全域分布,经模式校正,所得岩浆岩硒值高于美国标准岩样,而沉积岩硒值明显偏低,据此推算了硒的区域丰度值以及我国地表成土母质硒含量的阈值下限.
我国特定的季风气候导致缺硒带形成的初步论据
[J].我国半干旱半湿润气候带最显著的气候特征是干湿交替、冻融作用,这种季风气候是推动环境演变的外在因素,对减少土壤中的硒并形成缺硒带起了主要作用。
Biogeochemical cycling of selenium in Chinese environments
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The biogeochemical cycling and chemical transformation of Se in Chinese environments is reviewed, especially with regard to the formation of low-Se environments. The occurrence, distribution, concentration and flux of Se in Chinese environments are reported in comparison to those in the rest of the world. Low-Se regions in China can be classified into 4 categories. In the NE, organic matter in the soil affects bioavailability of Se in soil. In the Huabei plain, the concentration of soil Se is strongly influenced by leaching and hydrological transport processes and Se deficient regions are mostly located on the hill-slopes due to leaching. In the Loessial Plateau, low-Se soils have developed on the low-Se parent material with a very low flux of Se between soil and plants. Low-Se regions in the SW have soils derived from weathered materials of lower Se contents. Both the lowest and highest concentrations and the flux of Se in environments are reported for China.
Terrestrial selenium distribution in China is potentially linked to monsoonal climate
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PMID:25181519
[本文引用: 2]
Abstract The prevalence of terrestrial environments low in the essential trace element selenium (Se) results in large-scale Se deficiency worldwide. However, the underlying processes leading to Se-depleted environments have remained elusive. Here we show that over the last 6.8 million years (Ma) climatic factors have played a key role in the Se distribution in loess-paleosol sequences in the Chinese Loess Plateau (CLP), which lies in a severely Se-depleted region with a history of Se deficiency-related diseases. We use a combination of geochemical and paleoclimate data to demonstrate that during interglacial periods between 2.30 and 0.16 Ma, variations in the Se concentration in the CLP are potentially related to variability in Se input via East Asian monsoon-derived precipitation. Our results identify precipitation as an important controlling factor of Se distribution in monsoonal China. We suggest that atmospheric Se inputs via precipitation could also play an important role in other regions worldwide.
Distribution of soil selenium in China is potentially controlled by deposition and volatilization?
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Elucidating the environmental drivers of selenium (Se) spatial distribution in soils at a continental scale is essential to better understand it’s biogeochemical cycling to improve Se transfer into diets. Through modelling Se biogeochemistry in China we found that deposition and volatilization are key factors controlling distribution in surface soil, rather than bedrock-derived Se (<0.165mg/kg). Wet deposition associated with the East Asian summer monsoon, and dry deposition associated with the East Asian winter monsoon, are responsible for dominant Se inputs into northwest and southeast China, respectively. In Central China the rate of soil Se volatilization is similar to that of Se deposition, suggesting that Se volatilization offsets it’s deposition, resulting in negligible net Se input in soil. Selenium in surface soil at Central China is roughly equal to low petrogenic Se, which is the main reason for the presence of the Se poor belt. We suggest that both deposition and volatilization of Se could play a key role in Se balance in other terrestrial environments worldwide.
湖北恩施地区硒地质地球化学环境背景
[J].我国湖北省恩施州存在一个高Se环境区和一个低Se环境区。它们曾分别暴发流行过人体Se中毒和克山病。在高Se区的地层岩石中共有5个含Se层位,因而本区在各个地质历史时期都存在高Se地质背景,但Se中毒只发生于下二叠统茅口组上段和吴家坪组控制的范围内。富Se的二叠系岩石中以硅质炭质页岩含Se最高(平均247.72×10-6),其次为含炭硅质岩(平均52.4×10-6),最低为硅质白云岩(平均3.13×10-6)。Se质量分数随上述岩石类型降低的趋势与这些岩石中有机炭浓度依次降低有关。高Se区同一地层岩石在不同地点发育的土壤总Se质量分数和水溶性Se质量分数的分布存在明显的差异。根据这种差异可划分出3种土壤Se的分布类型,并据此提出进行高Se中毒危险区的地球化学预测。高Se与低Se土壤出露范围的大小决定于其源岩所处的地质构造、岩石性质与产状和地形坡度综合作用的结果。富Se岩石和缺Se岩石各自产于褶皱的两翼和向斜核部。产状平缓且与坡度方向一致,呈面状大面积出露,其派生的土壤Se影响范围较大。在挤压褶皱两翼的富Se岩层产状陡,呈狭窄条带出露,其派生的土壤Se影响范围取决于搬运介质的性质、强度以及所处的地形条件。
中国早古生代若干高硒黑色岩系中层状硅质岩的地球化学特征及其成因意义
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Magsci
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在中国早古生代若干高硒黑色岩系中发育有数层的厚度不等的层状硅质岩,SiO<sub>2</sub>含量一般在 90%以上,岩石富Fe,相对贫Mn、Al、Ti。亲石元素大量亏损,但富典型的热水沉积指示元素Ba、As、Sb,也有一定的铂族元素(PGE)的异常,稀土元素的配分模式呈左倾,有明显的Ce的负异常和轻微的Eu的正异常。δ3 0 Si值变化范围为- 0 .7‰~ 1.2‰,δ18O值变化范围为 17.6‰~ 2 9.0‰。硅质岩的地球化学表明其为热水沉积作用的产物。文章最后讨论了热水成因硅质岩的形成与硒富集的关系,认为形成硅质岩的构造环境可能是地壳深部Se得以上升到浅部聚集的前提,而含硅热液则可能是硒的良好的”溶剂”。
典型土壤环境中硒的迁移转化影响因素研究——以四川省成都经济区为例
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URL
[本文引用: 3]
Abstract elenium is an essential trace element which is beneficial for people health and has significant cancer-fighting properties. More and more people have attached importance to this element, which has produced great economic efficiency. The inadequateness or excessiveness of selenium content and different forms of selenium in soil can affect the plant growth directly and then bring about further influence on the health of human beings and animals by food-chain. So It significant to study the transport and transformation of selenium in the soil profile. In this paper, 4 soil profile samples of PM2, PM8, PM9, PM11 were collected from Chengdu economic zone in Sichuan Province according to different soil types. The authors analyzed the content of total selenium and the available selenium content in the soil profiles. By cultivating soil solution the authors also obtained the total selenium and the available selenium content both in soil solution and in soil debris. Then the authors calculated the distribution coefficient of selenium in the soil solution. The result indicates that the total selenium and available selenium were well concentrated at the surface of these four soil profiles. The content of available selenium shows a significantly positive correlation with the total selenium and a positive correlation with the soil organic matter. By calculating the distribution coefficient of selenium (Ki) in different types of soil, the authors have reached the conclusion that the distribution coefficient of selenium is gradually concentrated from deep to top soil. Furthermore, the coefficient of selenium also shows a positive correlation with soil pH and the soil organic matter. This study also suggests that the total selenium, the soil pH, the soil organic matter and the clay fraction are the main factors affecting the transport and transformation of selenium to plant in different types of soils. The transport of selenium with the migration of the soil solution in the vertical soil profiles is not obvious.
成都东郊稻田土壤中硒形态的分布特征
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1001-4829.2013.02.050
URL
[本文引用: 3]
根据不同形态硒的溶解度,采用连续浸提法将成都东郊稻田土中的硒 分为可溶态、可交换态及碳酸盐结合态、铁-锰氧化物结合态、有机物-硫化物结合态及元素态、残渣态5种结合形态,并用氢化物发生-原子荧光光谱法分析测定 了样品中5种形态硒及总硒的含量.结果表明,成都市东郊稻田土壤总硒含量的变化范围为0.277 ~0.472 mg/kg,平均值0.364 mg/kg,略高于全国平均值0.290 mg/kg,但低于国家农牧业用地土壤有关硒的含量的最大限值1 mg/kg.在水平方向上,成都市东郊稻田土壤硒主要以有机物-硫化物结合及元素态硒、残渣态硒存在,占土壤总硒含量的80%以上,而作物可吸收利用的可 溶态、可交换态及碳酸盐结合态硒仅占3%左右.从垂直分布特征得出,有机物-硫化物结合及元素态硒与残渣态硒可能存在某种竞争机制,前者控制了土壤中总硒 含量的垂直变化趋势.
四川万源地区硒的地球化学特征
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1001-6872.2007.04.007
URL
[本文引用: 3]
利用针对万源地区不同类型岩石、土壤以及茶叶样品进行系统的硒元素含量分析,研究其在岩石、土壤及农作物中的地球化学特征,结果表明万源地区震旦系岩石的硒质量分数最富(0.548×10-6),其次是寒武系(0.274×10-6),最贫为志留系(0.044×10-6);而不同岩性中硒质量分数最高的是页岩(0.355×10-6),碳酸盐岩次之(0.113×10-6),砂岩中最少(0.088×10-6)。土壤中硒质量分数最高为大竹河地区(万源地区东北部,0.51×10-6),大部分片区高于(大竹河、青花0.39×10-6、旧院0.3×10-6等片区)或接近(草坝0.14×10-6、竹峪0.16×10-6等片区)全国土壤平均值(0.215×10-6),属中硒含量水准。对茶叶中硒质量分数的分析表明除草坝(0.068×10-6)、竹峪(0.052 8×10-6)较低,大竹河片区种植的茶叶(0.104 6×10-6)与陕西紫阳富硒茶叶(0.105 8×10-6)的含量水平相近,证实万源地区有发展特色富硒农产品的基础条件。
重庆土壤硒的地球化学特征及经济意义
[J].
DOI:10.11720/j.issn.1000-8918.2014.2.21
Magsci
[本文引用: 3]
通过重庆表层土壤网格化及岩土剖面取样测量,对重庆表层土壤Se的地球化学特征及丰缺进行研究。结果表明,重庆浅层土壤Se含量范围为(0.005~5.790)×10<sup>-6</sup>,背景值为0.197×10<sup>-6</sup>。土壤Se含量分布受地层、母岩岩性、土壤类型、土壤层位及土壤对Se富集特性的控制。高Se土壤主要分布在三叠系、二叠系、志留系、奥陶系及寒武系的石灰土中。以土壤Se含量(0.400~3.000)×10<sup>-6</sup>为富硒土标准,已调查发现重庆分布富硒土3 684 km<sup>2</sup>,在綦江南部—万盛—南川一带,在主城区周边天俯、花溪、三汇等小面积分布,推测在武隆—酉阳—秀山及城口—巫山一带存在大面积富硒土,重庆可能拥有上万平方千米富硒土。富硒土区pH环境、有机质含量有利于农产品安全,已发现北碚天府富硒土区谷物类及十字花科类农产品为富硒无公害或富硒绿色农产品。重庆富硒土具良好经济意义。
重庆市江津区耕地土壤硒资源地理特征
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1673-890X.2014.09.014
URL
[本文引用: 1]
对重庆市江津区耕地土壤硒资源的测试分析结果表明,江津区耕地土壤硒含量范围在0.0493~3.112mg/kg,平均含量为0.3187 mg/kg,硒处于中偏高水平,中硒水平以上土壤占90.21%。土壤硒地球化学空间总体呈"勺子形"分布,即中部硒含量相对较低,向四周延伸呈增加趋势,其中高硒土壤呈明显的斑块状分布,主要为三叠系须家河组和嘉陵江组发育的黄壤。
渔搪坝微地域硒分布的景观地球化学研究
[J].
DOI:10.3321/j.issn:0379-1726.2000.01.007
URL
[本文引用: 1]
选取迄今世界上唯一发生过人群硒中毒爆发性流行的地区--湖北恩市双河乡渔塘坝为研究区。研究表明,在表生中--强风化环境中,硒是个相当活泼的元素。在渔塘坝0.01km^2的微地域内,土壤硒、玉米硒的分布存在着显著的不均一性。微地形、淋失条件是影响二者硒贪主其分布的主要因素。土壤硒含是基本决定了玉米硒含量。渔塘坝中硒在玉米中的基本分布规律是雄花、雌蕊〉叶〉籽〉根〉茎,上部叶片〉下部叶片、上部茎节〉下部茎
贵州省土壤硒的背景值研究
[J].
DOI:10.3321/j.issn:1001-6929.2003.01.006
URL
[本文引用: 1]
在贵州省 17 6× 10 4km2 的范围内 ,按点位法采集土壤样品进行硒含量的测定 ,获得 947件样品的算术平均值为 0 39mg kg ,中位数为0 30mg kg。全省土壤含硒量在 0 0 6~ 1 2 9mg kg之间。全省大部分地区属于硒含量适中区。研究表明 ,贵州省的土壤大多数是基底岩石原地风化形成的 ,所以 ,基岩含硒量的高低对土壤含硒量起主要制约作用
Selenium Deficiency and Toxicity in the Environment[G]//Selinus O.Essentials of medical geology: Revised edition.
Selenium mobility in soils and its absorption, translocation, and metabolism in plants[G]
//Severson R C, Fisher S E, Gough L P.
贵州遵义早寒武黑色岩系底部Se的超常富集
[J].
DOI:10.3321/j.issn:1000-4734.2005.03.012
URL
对遵义松林下寒武统牛蹄塘组黑色岩系部分样品的对比分析表明,应用不同光度法测定的硒和应用ICP-MS分析的硒之间存在良好的相关性,表明应用ICP-MS可以快速批量分析黑色岩系样品中的硒,提出用于推导硒含量的经验公式.利用该经验公式对遵义松林牛蹄塘组黑色岩系底部钾质斑脱岩段和中部镍钼金属层段的硒进行了计算,表明在这两个岩性段存在硒的超常富集,局部都达到了工业品位.钾质斑脱岩中硒与铜具有良好的相关性,表明硒可能存在于含铜硫化物中;在镍钼层中硒与镍、铜具有较好的相关性,表明硒主要存在于镍和铜的硫化物中.根据硒的亲硫性,进一步揭示了遵义钾质斑脱岩的原始岩浆可能为含黝方石和(或)钙霞石的粗安岩、粗面岩、响岩;在镍钼富集层中铜镍、铜硒及镍硒之间都具有良好的相关性,表明镍、铜、硒富集的原始物源与超基性岩浆铜镍硫化物的分离富集有关;根据钾质斑脱岩层与多金属富集层的空间相关性及微量元素组合特征,认为在遵义松林地区早寒武世时期深部存在碱性-超基性岩浆活动.
湘黔地区早寒武世黑色页岩有机碳同位素组成变化及其意义
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1001-6872.2006.01.015
URL
[本文引用: 2]
对扬子地台湘黔地区早寒武世黑色页岩有机碳同位素的组成变化进行野外地质观察与室内分析研究表明:研究区灯影组白云岩主要为碳酸盐台地沉积环境,牛蹄塘组黑色页岩主要为陆棚沉积环境,湖南地区有可能水体更深,过渡到斜坡相沉积区。通过分析,湘黔地区黑色页岩有机碳含量(TOC)为0.05%~12.31%,平均为4.97%。有机碳同位素(1δ3Corg)组成的变化幅度很大,从-29.49‰~-34.41‰(PDB),平均为-31.78‰,最大偏移量为4.3‰。牛蹄塘组黑色页岩的1δ3Corg和TOC含量变化也很大,具有明显的3个升降旋回,代表海平面具有海进海退变化特征。而下伏地层灯影组白云岩1δ3Corg值相对比较高,代表海平面下降。研究区两个典型剖面的有机碳同位素变化曲线反映了该期海平面变化,海洋原始生产率以及上涌洋流的变化情况,揭示湘黔地区早寒武世的古海洋信息。
震旦纪和早寒武世黑色页岩有机碳同位素组成
[J].
DOI:10.3321/j.issn:1006-9267.1999.04.009
URL
[本文引用: 1]
扬子地台震旦纪和早寒武世黑色页碉所含有有机质属轻碳同位素类型,δ^13C数值范围从-27‰至-35‰;而且,还明显低于同时期沉积的碳酸盐岩和磷块岩。经研究提出了一个由上升洋流所造成的,在碳同位素组成上具有分层结构的古海洋模式,它不仅可以解释晚震旦世至早寒武世黑色页岩有机碳同位素的组成特征,而且还可以解释该时期沉积岩碳同位素组成在古地理展布上的差别。
贵州早寒武世黑色页岩地球化学特征及其意义
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1000-5269.2006.04.008
URL
贵州早寒武世早期普遍存在一套黑色页岩.通过对麻江羊跳、铜仁、遵义中南、遵义松林小竹、天柱大公塘剖面实地考察与地球化学分析,认为贵州早寒武世黑色页岩是在缺氧环境下,热水沉积为主导,同时受陆源强烈影响,是海水、生物和地球深部物质共同作用下形成的.
黔北地区下寒武统底部黑色页岩沉积环境条件与源区构造背景分析
[J].为了深入探讨黔北地区下寒武统底部黑色页岩的沉积环境条件和源区构造背景,对黔北地区下寒武统牛蹄塘组黑色页岩进行系统采样,对其微量元素和稀土元素地球化学特征进行了系统分析。研究表明,微量元素中高的WV/(WNi+WV)和U/Th比值等反映该区黑色页岩形成于海域开阔的还原环境。区内黑色页岩样品中Mo、Sb、U、Cd、 V、Ba、Tl、Ni、W、 Cr、Cs、Cu、Zn、Bi等元素的高富集以及正Eu异常和较低的Co/Zn比值均反映了黔北下寒武统底部黑色页岩受到深部热液活动的影响。根据主、微量和稀土元素组合及比值特征可以看出黔北地区下寒武统底部黑色页岩的源岩具有花岗岩、沉积岩和玄武岩等多成因性质。源区构造背景以被动大陆边缘为主,由于受深部热液活动的影响,也显示大陆岛弧构造背景的特征。
重庆秀山寒武系锶同位素演化曲线及全球对比
[J].本文评述了国际上已有的寒武纪海相碳酸盐的锶同位素演化曲线,公布了重庆秀山寒武系海相碳酸盐的锶同位素分析结果,尽管对样品进行了成岩蚀变检测和必要的筛选,但样品仍可能不同程度地经历了成岩蚀变,锶同位素组成与地层厚度投点图显得较为离散,笔者主要利用87Sr/86Sr比值较低的样品建立的寒武纪海水的锶同位素演化曲线在长期旋回上与国际上已公布的同时代锶同位素演化曲线仍具有较好相似性和可比性,说明全球事件是海水锶同位素组成的主要控制因素,海水的87Sr/86Sr比值在盆内对比,盆间对比,以及全球对比中都具有潜在价值。根据锶同位素地层学的基本原理,笔者尝试确定了重庆秀山寒武纪剖面一些关键点的年龄,累积厚度1340m处的年龄为503-509Ma,累积厚度1950m处的年龄为496-498Ma,这对秀山寒武纪剖面下,中寒武统和中、上寒武统界线的确定具有参考价值。
渔塘坝硒矿硅质岩的地球化学特征及成因
[J].
DOI:10.3969/j.issn.1000-0550.2002.04.031
URL
[本文引用: 1]
渔塘坝硒矿床是目前我国发现含硒量(8 590×10-6)最高的小型独立硒矿床,其赋矿岩石主要为硅质岩,且发育程度较高.早二叠世晚期的黑色碳质硅质岩系,是区内的赋矿层位,它局限于特定的沉积相位,即碳酸盐台地海盆浅部沼泽(藻沼)环境沉积的黑色碳质硅质岩相带,硒矿化层和这套碳质硅质岩相带密切相关,其矿化相带呈NW向展布.硅质岩的SiO2含量变化较大(64.2%~94.85%),平均为75.9%;Fe2O3、FeO、MnO、TiO2、Al2O3和MgO等含量相对较高,与其它热水成因硅质岩相近;硅质岩富含As、Sb、Fe和Ag,而贫Cu、Co和Ni;在Al-Fe-(Cu+Co+Ni)三角图、U-Th 相关图和 P2O5-Y 相关图上的投影特征,也同样显示出硅质岩的热水成因特征.另本区硅质岩中的Cr含量较大,且(Fe+Mn)/Ti的比值为6.34,这表明硅质岩在成因上还可能和二叠纪峨眉山玄武岩喷发的火山作用有一定的联系.
渔塘坝硒矿床多元素富集与沉积环境
[J].<FONT face=Verdana>对采自湖北西部渔塘坝二叠系独立硒矿区的硅质岩和页岩样品进行了元素测试(微量元素、总铁、总有机碳、总硫),分析了该区域的多元素富集及沉积环境。该区域V、Cu、As、Cd、Tl、Se、Mo、V、 Sb、 U、Ag、 Cr、Ni相对富集, Ba、Hf、Ta、W、Pb、Th相对贫化或亏损。全硫—全铁(TS—TFe)的关系表明页岩及部分硅质岩的S/Fe比值均大于1.15,说明有过量的硫存在,可能为有机硫或为其他亲硫元素沉淀提供条件。TOC—TS—TFe三角图及V/(V + Ni)表明该区域的岩石形成于缺氧或静海相环境。U/Th、Zr—Cr、P—Y等微量元素地球化学参数表明该区域有热水沉积的存在。通过对微量元素可能的来源研究分析,该区域的微量元素可能存在多种来源:热水来源、海水沉积、峨眉山玄武岩。<BR></FONT>
中—上扬子地区二叠系眼球状石灰岩特征及成因研究
[J].眼球状石灰岩是中―上扬子地区二叠系一种具特殊构造的碳酸盐岩,由“眼球”和“眼皮”组成,广泛分布于中二叠统栖霞组下部和茅口组中―下部。在野外工作的基础上,结合室内薄片鉴定分析, 碳、氧同位素分析及微量元素分析,对眼球状石灰岩的野外宏观特征、镜下微观特征、地球化学特征及其形成机理进行了较为详细的研究。“眼球”与“眼皮”宏观及微观特征差异明显,“眼球”颜色较浅,为较纯净的石灰岩,不显层理,生屑以藻类、腕足类、有孔虫和〖XCTING5X.TIF〗类等为主,“眼皮”的颜色较深,泥质较“眼球”高,多数为含泥石灰岩,略显波状,生屑以介壳类为主,缺乏藻类,定向排列,且成岩作用相对较强烈;碳、氧同位素研究表明“眼球”与“眼皮”为相似成岩环境的产物;微量元素分析表明“眼球”为富氧沉积,“眼皮”为缺氧沉积;遗迹化石也表明“眼皮”为缺氧沉积。综合分析,提出“眼皮”可能为上升流作用的产物,眼球状石灰岩是受上升流作用的影响,由沉积和差异压实共同作用形成的。
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