土壤中硒的生物有效性表征方法及影响因素研究进展

硒是人体必需的微量元素之一。土壤-植物体系是人体摄入硒的主要途径,但尚缺乏准确评价土壤中硒生物有效性的通用方法,且影响因素也复杂多样,这些问题制约了富硒土地资源的利用。本文通过追踪近年来国内外研究成果,系统地总结及比较了化学提取法、梯度扩散薄膜法、区域尺度硒生物有效性评价方法的优缺点。传统的化学提取法如单一提取和顺序提取在一定程度上能够表征土壤中生物有效性硒,但提取过程中存在影响因素多和提取不完全等问题。梯度扩散薄膜技术(DGT)能够模拟植物的根系吸收过程,相比顺序提取能更好地表征硒的生物有效性,但由于复杂的自然体系和不同元素结合相的差异,野外原位表征技术上仍存在难度。通过大规模的农作物-根系土样本,建立土壤-农作物硒元素评价模型,模型参数为影响土壤硒有效性的理化指标(如土壤酸碱度、有机质含量、土壤硒总量等),能较好地预测区域尺度上硒生物有效性。本文还总结了影响植物吸收土壤中硒的因素如地形、土壤类型、硒的存在形态、土壤理化性质、植物种类、土壤老化等,认为地形和土壤类型、硒的存在形态、酸碱度和有机质是影响有效硒的主要因素,植物种类与土壤老化为次要因素。完善DGT等原位分析检测技术、改进元素形态分析方法是未来发展的重要方向。

珠江三角洲不同成土母质发育水稻土镉活动性差异及其影响因素

随着我国经济社会的快速发展,土壤重金属的超标问题越来越突出,尤其是Cd。土壤Cd活动性受到各种因素的影响,但成土母质对土壤Cd活动性影响的研究成果还鲜有报道。以珠江三角洲为研究区,系统采集了由第四纪沉积物、酸性侵入岩和陆源碎屑岩3种不同成土母质发育形成的水稻土样品235件,查明了土壤理化特征,探讨了Cd全量及其活动态的影响因素。结果表明:不同成土母质发育形成的水稻土理化性质、Cd全量及其活动态的影响因素存在差异。第四纪沉积物发育形成的水稻土CaO、K_(2)O、Na_(2)O、TFe_(2)O_(3)、阳离子交换量(CEC)、pH、有机质、黏粒平均含量显著高于酸性侵入岩和陆源碎屑岩,Cd超标最为严重,不同方法提取的Cd活动态含量也最高;陆源碎屑岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性均强于其他两类成土母质;酸性侵入岩发育形成的水稻土中Cd全量与土壤理化指标的相关性较弱。Cd全量对其活动态含量有重要影响,此外,第四纪沉积物发育的水稻土中Cd活动态含量与pH、有机质和TFe_(2)O_(3)的相关性显著高于其他两类成土母质;陆源碎屑岩发育的水稻土中Cd活动态含量与Tl、CEC、黏粒、Mn的相关性显著高于其他两类成土母质;酸性侵入岩Cd活动态含量主要受Cd全量、CEC、TFe_(2)O_(3)、Mn等因素的影响。

成都平原区水稻土成土剖面Cd形态分布特征及影响因素研究

成土过程中不同形态镉（Cd）迁移转化的影响因素研究对于了解Cd的地球化学行为具有非常重要的意义。以四川省成都平原区农田生态系统水稻土剖面中不同形态CA分布特征为例，探讨成土过程中不同形态Cd的迁移转化影响因素及其生态危害性。结果表明：总量Cd、离子交换态Cd和碳酸盐Cd均表现出表层富集，深层含量稳定的特征；岷江流域和沱江流域水稻土Cd含量的背景值分别为0．147，0．215mg·kg^-1。外源输入耕层土壤中Cd主要为活动态，其增加量占Cd总量增加量的60．71％～90．52％，向下垂向迁移能力非常弱。成土过程随着土壤中Cd总量增加，稳定态Cd含量显著增加，而活动态Cd含量明显降低。土壤的pH值主要对碳酸盐态Cd含量有影响，pH值越大，其含量越高；随着土壤成熟度增高，粉粒和粘粒含量增加的同时，残渣态Cd含量显著降低，而有机结合态Cd含量显著增高。耕层土壤中Cd的生物有效性系数高达0．59～O．65，已经严重地影响到农作物安全。

内蒙古艾力格庙地区卫境岩体的地球化学特征及其构造意义

艾力格庙地区位于索伦山—西拉木伦古生代结合带北部,是研究兴蒙造山带的重要地区之一。前人主要针对该区古生代的构造演化、岩浆岩及沉积岩开展了大量研究,很少针对早中生代岩浆岩开展相关研究工作。本次研究选择卫境岩体开展了详细的岩石学、年代学和地球化学研究。结果表明卫境钾长花岗岩形成于早白垩世(144.7 Ma),岩石属于准铝质高钾钙碱性;富硅富碱,相对富铁贫镁,钙铝偏低;具有较低的(^(87)Sr/^(86)Sr)i值,较高的εNd(t)和εHf(t)值,具有A型花岗岩的地球化学特征。其源区主要为来自亏损地幔新增生的地壳物质,形成于板内伸展构造环境。

祁连造山带中部拉脊山古地幔特征及其归属:来自基性火山岩的地球化学证据

拉脊山火山岩带位于祁连造山带中部 ,通过对该区早古生代基性火山岩系统的地球化学研究 ,揭示该区早古生代地幔的性质及其地幔域的构造归属 .研究表明 ,拉脊山基性火山岩可以分为两类 :Ⅰ类为大陆板内碱性玄武岩 ,其稀土元素组成模式为轻稀土富集型 ,并具有明显的Nb、Ta负异常 ,而Zr、Hf无明显的负异常 ;Ⅱ类为与地幔柱活动有关的拉斑玄武岩 ,具有洋岛玄武岩 (OIB)特征 .稀土元素组成模式同样表现为轻稀土富集型 ,但其富集程度比Ⅰ类基性火山岩的富集程度弱 ,无Nb、Ta、Zr和Hf负异常 .基性火山岩的Sr、Nd、Pb同位素组成特征显示 ,基性火山岩的地幔源区具有亏损地幔 (DM )和第二类富集地幔 (EMⅡ )混合的特点 ,而第二类富集地幔端元 (EMⅡ )占主导地位 ,亏损地幔 (DM )物质混入的程度较低 ;并具有Dupal异常的同位素特征 .通过与华北南缘、北秦岭和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相比 ,表明拉脊山造山带古地幔与北秦岭、南秦岭西段和扬子北缘西段地幔的Pb同位素组成相似 .进而表明拉脊山造山带古地幔属于扬子型富放射性成因铅地幔 。

青藏高原东北缘特提斯构造域界线的探讨

东特提斯构造域北界的确定不仅可以约束构造域的范围及演化,而且对于约束中国各陆块的原始构造归属也有着非常重要的意义。本文将从地球化学角度对这一科学问题进行探讨。祁连造山带早古生代蛇绿岩单元内枕状玄武岩的元素、Sr-Nd-Pb同位素组成系统研究表明:其地幔源区的Nd和Pb同位素组成均表现出印度洋MORB型同位素组成特征;枕状玄武岩(△^(207)Pb/^(204)Pb)_(?)变化范围为9．1～24．3(平均值为14．7),(△^(208)/^(204)Pb)_(?)变化范围为9．1～101．1(平均值55．3);与古特提斯和新特提斯蛇绿岩具有一致的同位素组成。因此,祁连造山带古洋幔应属于原特提斯构造域。纵观中国境内的特提斯构造域蛇绿岩的分布特征可知:该构造域表现出自北而南变年轻的时空演化规律,从而说明中央造山带的动力学过程也应纳入冈瓦纳大陆裂解和亚洲增生的总动力学系统之中。

西秦岭-松潘构造结古洋地幔地球化学特征及构造归属探讨

西秦岭-松潘构造结是中国大陆中重要的构造转换域,为探讨不同陆块及古洋幔的构造归属提供了非常有利的条件。该构造结早古生代蛇绿岩单元内变质玄武岩的地球化学特征表明:其源区不具有高场强元素(HFSE)相对于大离子亲石元素(LILE)亏损的特征;稀土元素(REE)及其它不活泼元素特征表明蛇绿岩形成于与岛弧无关的环境。变质玄武岩的 Sr 同位素组成受到海水热液蚀变或后期变质作用的影响而有所改变。Nd-Pb 同位素组成特征表明其地幔源区具有典型的印度洋MORB 型同位素组成特征(传统意义上的"Dupal"异常),从而说明其地幔源区属于原特提斯构造域。西秦岭-松潘构造结古洋幔构造归属的研究不仅为研究该构造结内各微陆块构造归属提供重要的约束,也为研究有关陆块间造山带的性质、发展与演化提供了动力学背景。

北山月牙山蛇绿岩地球化学特征及SHRIMP定年

北山造山带是天山—兴蒙造山带的关键枢纽地带,该地区蛇绿岩系统的地质—地球化学研究,对于探讨中亚造山带的演化有着非常重要的意义。系统报道了月牙山蛇绿岩的主量元素、微量元素、Sr-Nd-Pb-Hf同位素组成及SHRIMP年代学研究成果。蛇绿岩套中斜长花岗岩的精细SHRIMP锆石U-Pb年龄为(536±7)Ma,表明该蛇绿岩形成于早寒武世晚期。月牙山蛇绿岩中蚀变橄榄岩、变基性岩系统的地球化学特征推测其应形成于与岛弧无关的构造环境。结合区域地质特征分析表明它应形成于板内深大断裂—初始裂谷演化至陆间有限小洋盆构造环境。

乌裕尔河流域颗粒有机碳的来源:碳同位素证据

以2008、2009年所采集的乌裕尔河9个点位水体中的悬浮物为研究对象,对丰、枯水期颗粒有机碳(POC)含量、碳同位素组成(13 C、14 C)及表观年龄进行了系统测试与分析,以期探讨河流中颗粒有机碳来源与流域土壤侵蚀的关系。研究结果表明,该河流中颗粒有机碳(POC)主要来源于未受玉米残体及根系输入影响的深层土壤,且土壤中的有机质主要为原始荒草植被残体;扎龙湿地颗粒有机碳则以自生的现代碳为主。支、干流丰水期颗粒有机碳的14 C表观年龄远远老于枯水期的表观年龄,丰水期颗粒有机质的迁移距离较短,枯水期则刚好相反。与其他河流颗粒有机碳14 C表观年龄对比结果表明,研究区土壤侵蚀非常严重,且存在显著的季节性差异。综合考虑颗粒有机碳迁移距离及其来源的差异,根据端员混合模型计算了丰水期各支流对不同干流采样点颗粒有机碳的贡献率。

内蒙古苏尼特右旗艾力格庙地区额仁淖尔岩体的岩石地球化学特征及其构造意义

额仁淖尔岩体位于内蒙古苏尼特右旗境内,主要岩性为二长花岗岩,锆石U-Pb同位素测年获得成岩年龄为231.8 Ma。岩石地球化学资料显示该岩体具有高硅、富碱,相对富铝,贫铁、镁、钙的特征,为一套高钾钙碱性-钙碱性的A型花岗岩;稀土元素总量偏低,分馏明显,具强烈的Eu负异常;微量元素相对富集Rb、Th、Ce、Y、Zr,明显亏损Sr、Ba、Ta、Ti等。锆石Hf同位素分析表明,该岩体的^(176)Hf/^(177)Hf值为0.282222~0.282899,ε_(Hf)(t)为较高的正值(+4.8~+9.7),Hf二阶段模式年龄(T_(DM)^(2))介于0.83~1.26 Ga。上述地球化学特征指示,该岩体源区物质主要为中-新元古代期间从亏损地幔增生的年轻地壳物质,且受到地壳物质的混染;额仁淖尔岩体为A——(2)型花岗岩,这是造山运动结束的标志,认为额仁淖尔岩体形成于古亚洲洋闭合后的造山后伸展构造环境。

大别核部杂岩中斜长角闪岩的地球化学特征及其地质意义

大别核部杂岩单元中斜长角闪岩的地球化学特征对于认识大别核部杂岩单元的特征及归属有着十分重要的意义。本文对大别核部杂岩单元中斜长角闪岩的岩石地球化学特征及Sm-Nd 同位素特征进行了较系统研究。斜长角闪岩的 Nd亏损地幔模式年龄(t_(DM))有3个不连续年龄段,它们分别为2.50～2.92Ga(平均2.71Ga);1.79～2.47Ga(平均2.14Ga);1.07～1.57Ga(平均1.38Ga)。模式年龄为中元古代、古元古代的斜长角闪岩的等时线年龄分别为1444±180Ma、2220±210Ma,其模式年龄与等时线年龄在误差范围内一致。表明至少模式年龄为元古宙的斜长角门岩的t_(DM)可代表其原岩的近似形成年龄,从而证明大别核部杂岩单元中存在着古元古代、中元古代两期自亏损地幔分异的基性火山岩变质形成的斜长角闪岩。而模式年龄为新太古代的斜长角闪岩,其模式年龄能否代表其形成年龄还需要进一步研究。各期斜长角闪岩在地球化学特征上的差异表现得不明显。通过对其原岩性质研究表明:原岩主要为拉斑玄武岩,少数为钙碱性玄武岩。大别核部杂岩中斜长角闪岩原岩ε_(Nd)(t)反映出大别核部杂岩地区上地幔自古元古代到中元古代一直沿着亏损地幔 Nd 同位素的演化线演化发展,这种性质及演化趋势与扬子北缘及南秦岭早期上地幔 Nd

山西临汾盆地黄土剖面重金属分布特征及其影响因素

山西临汾盆地2条黄土剖面重金属分布特征及其影响因素研究表明,Pb、Cu和Zn的垂向变化特征非常相似,而As、Cd和Hg在剖面中的分布特征与前三者不同。各重金属元素在黄土剖面中的变化特征首先均受到黄土源区物质成分的控制,其次不同程度地受到古气候变化的影响。依据Pb、Cu、Zn与各古气候替代性指标(例如磁化率,w(SiO2)/w(Al2O3)等)均呈显著相关,As、Cd和Hg与古气候替代性指标的相关性较差,推断剖面中Cu、Pb、Zn的分布特征受古气候变化的影响,其原因可能主要是这3个金属元素易以类质同象形式赋存在磁性矿物中;而As、Cd和Hg在剖面中的分布特征与古气候无关。但各重金属元素与源区指示元素的相关性表明其在剖面中的分布特征均受黄土源区物质成分的影响和控制。

大陆深部地壳物质成分识别方法综述

本文系统总结了大陆深部地壳物质成分识别研究方法和元素丰度合理性检验的方法,以期为大陆深部地壳物质成分探测提供技术方法体系。深部地壳物质成分识别的主要方法有:①因构造运动抬升出露到地表的中下地壳剖面;②地表出露的高级变质地体;③产于火山岩中的深部地壳捕掳体,如麻粒岩捕掳体;④地球物理测深资料与深部岩石物理性质的高温高压实验测定结果之间的拟合和⑤壳源岩浆岩源区地球化学示踪。元素丰度合理性检验的方法主要有地表热流和元素比值法。

不同高等学校“地球化学”课程教学综合对比研究

本文广泛收集了国内外高校“地球化学”课程的教学大纲,对参考教材、教学内容、课时安排、实习课设置和考核方式进行了综合对比研究。指出国内高校该课程教学应适当安排课堂测验、课后作业、实习课、期末论文的相关教学内容,以更好地保证“地球化学”课程的教学质量和效果。

新疆西准噶尔达拉布特蛇绿岩E-MORB型镁铁质岩的地球化学、年代学及其地质意义

新疆西准噶尔地区是古生代经过俯冲-增生形成的复合造山带,该地区分布有多条蛇绿岩带,其中之一的西准噶尔达拉布特蛇绿岩被认为是最大的一条蛇绿岩带,可能代表了古亚洲洋壳的残余。本文的资料显示蛇绿岩带内的镁铁质岩呈现出N-MORB、E-MORB和似OIB的地球化学特征,通过对阿克巴斯套岩体中的浅色辉长岩LA-ICP-MS锆石年龄测定,获得达拉布特蛇绿岩E-MORB型镁铁质岩的年龄为302±1.7Ma。鉴于达拉布特蛇绿岩中E-MORB和似OTB型镁铁质岩成因的复杂性,结合前人研究成果,对辉长岩锆石U-Pb年龄所代表的意义存在两种可能性:(1)E-MORB型和似OIB型镁铁质岩可能是弧后盆地扩张后期的产物,代表蛇绿岩的年龄,其表明西准噶尔地区可能晚石炭纪还有洋盆存在;(2)E-MORB型镁铁质岩是蛇绿岩消亡阶段由于扩张脊和俯冲带碰撞作用而形成的弧前海山,形成时代晚于达拉布特主体蛇绿岩,但其成因与蛇绿岩的演化密切相关。本文侵向于第二种可能性,认为新疆北部晚石炭-早二叠可能仍存在活动陆缘,俯冲作用仍然存在,扩张脊俯冲形成的板片窗效应导致地幔楔、俯冲板片和沉积物等熔融促使基性岩浆向长英质酸性岩浆转变,从而引发了二叠纪大规模玄武质岩浆底侵,导致了该时期的构造-岩浆-成矿-造山作用的发生。

海南岛农田土壤Se的地球化学特征

Se是人和动物必需的微量元素之一,具有广阔的开发应用前景,研究土壤中Se的地球化学分布规律和生物有效性控制因素意义重大。系统总结了海南岛27 426 km2范围内土壤Se的含量特征和影响因素。结果表明,研究区69.98%土地面积为足硒和富硒土壤,表层土壤Se含量在一定程度上继承了成土母岩(或深层土壤)Se含量,但不同成土母岩形成的表层土壤Se含量富集贫化趋势不同。进一步研究显示,土壤中Se含量与有机碳、Al2O3、TFe2O3、Mn和CIA等具有显著的正相关关系,说明土壤中粘土矿物、有机碳、铁锰氧化物及风化淋溶程度对Se的地球化学行为有重要影响,同时这些指标又是影响土壤Se生物有效性的重要参数。土壤有机碳、粘粒、CEC等含量或指标越高,Se的生物有效性越低。研究区土壤pH>6.5时,土壤Se含量较低;土壤pH<6.5时,土壤Se含量随pH下降而增加;当土壤pH为5.5～7.5时,土壤Se生物有效性相对较高。因此,开发富硒农产品不但要依据土壤总Se含量,还必须考虑土壤pH、TOC、CEC、粘粒等指标含量。

高校课程内容生成的研究

随着中学教育课程改革,呼吁生成课程的诞生。作为教育系统工程的大学教育,根据现代课程观,本文从课程的四要素阐述了大学课程内容的生成。

新疆达拉布特蛇绿岩带玄武岩地球化学特征：古亚洲洋与特提斯洋的对比

发育在我国北部的古亚洲洋构造域和西南部的特提斯构造域是中国境内最重要的两个构造体系,有关这两个构造域的地幔地球化学特征是揭示它们的演化与交接关系的重要课题之一。本文选择发育在新疆西准噶尔地区达拉布特蛇绿岩带中阿克巴斯套和大棍的枕状玄武岩进行了系统的岩石学和地球化学与Sr-Nd-Pb同位素地球化学研究,结果表明,达拉布特蛇绿岩带中枕状玄武岩具有N-MORB和E-MORB特征,可能形成于大洋中脊环境。岩石的^(87)Sr/^(86)Sr为0.682112～0.706040之间;^(143)Nd/^(144)Nd为0.512713～0.512879,ε_(Nd)(t)=+2.8～+5.1,^(206)Pb/^(204)Pb、^(207)Pb/^(204)Pb和^(208)Pb/^(204)Pb的变化范围分别是18.341～20.085、15.541～15.651和38.292～40.534。将达拉布特玄武岩的微量元素特征比值、Nd-Pb同位素等与印度洋MORB和太平洋与北大西洋MORB,以及已知的特提斯和古亚洲洋地幔域进行对比表明,达拉布特蛇绿岩单元内MORB型玄武岩与特提斯构造域特蛇绿岩单元内MORB型玄武岩同位素特征一致,都显示了印度洋型的MORB特征。这意味着位于现今新疆西准噶尔地区的古亚洲洋地幔域没有显示出与特提斯不同的典型的太平洋和北大西洋的地球化学特征。

新疆东准噶尔克拉麦里蛇绿岩地球化学:洋脊俯冲的产物

新疆东准噶尔克拉麦里蛇绿岩中的镁铁质岩兼具有洋中脊玄武岩(MORB)和岛弧拉斑玄武岩(IAB)的特征,岩石地球化学特征表现为轻稀土(LREE)亏损、平坦或略微富集,不同程度地亏损高场强元素(HFSE)而富集大离子亲石元素(LILE),成分上非常相似于受洋脊俯冲影响的 Chile Ridge 和 Cocos Ridge 玄武岩。可以认为其可能形成于受洋脊俯冲影响的岛弧或弧前扩张环境。相对较高的ε_(Nd)(t)(7.2～9.8)、低 Nb/Zr、Ta/Yb 比值,说明在洋脊俯冲的影响下,其源区可能存在有至少三种组分:弧下地幔、来自消减板片流体和俯冲沉积物、MORB 地幔。

地壳全元素探测——构建“化学地球”

地壳物质探测是地壳探测工程的重要组成部分。化学元素是地球物质组成的最基本单位,被称为地球的基因。矿产资源是由化学元素组成的,环境是受化学元素行为制约的,因此,对地壳中所有元素精确含量和分布的探测,对解决人类所面临的资源和环境问题具有重大意义。地壳全元素探测项目拟发展4种地球化学探测技术,包括地壳中所有天然元素的精确分析技术,中下地壳物质成分识别技术,穿透性地球化学探测技术,海量地球化学数据和图形显示技术。建立1个覆盖全国的地球化学基准网,系统采集代表性岩石样品10000件,疏松物样品6000件,按标准化的方法分析其主量元素和微量元素含量(包含78种元素),建立中国大陆地球化学基准值,为研究化学元素的分布、演化和成矿物质背景提供基准参考数据。进行总长度3300km的3条地球化学走廊带的实验与示范,采集各类代表性岩石样品5000件,进行元素和同位素测定,构建走廊带地壳地球化学模型、跨越不同大地构造单元的元素空间变化和大型矿集区成矿物质背景。为开展全国地壳探测工程奠定基础,并为最终建立"化学地球"进行技术准备和先导性实验。