上木江坪高陡斜坡危岩特征与定量风险评估

青藏高原东缘高陡斜坡危岩体严重威胁山区交通廊道的建设、运营与维护。本文以青藏高原东缘上木江坪高陡斜坡为研究对象,研究斜坡危岩体的崩塌落石对都四铁路和G350国道的危险性与定量风险,对山区交通廊道崩塌落石的防灾减灾具有重要意义。联合现场调查与无人机航空摄影技术,重建了高陡斜坡高精度三维地形,获取危岩体节理面产状,基于赤平投影明确了斜坡危岩体的破坏模式和稳定性。采用三维落石模拟软件RockyFor3D模拟了斜坡崩塌落石的运动轨迹,定量评估了落石危害范围、危险性分区与对道路车辆的定量风险。研究结果表明:斜坡后壁存在3处危岩体(A、B、C),分别且受3组节理控制,斜坡破坏为楔形破坏为主,斜坡危岩体处于基本稳定-不稳定状态。通过落石三维运动模拟可知,落石的运动轨迹受地形控制,在坡降较大位置,最大弹跳高度、最大速度与最大动能呈陡增趋势。危岩体A和B不会对都四铁路与G350国道产生威胁,仅使G350国道服务区西边和西南边缘处于极低危险区,其车辆风险均处于可接受风险区。危岩体C将使G350国道服务区、G350国道和都四铁路隧道口均处于极低-低危险区,对都四铁路和G350国道的车辆遇到落石的定量风险位于风险警告区,应对危岩体C的崩塌落石制定相应防灾减灾对策。

大巴山早寒武世黑色岩层稀土元素特征及沉积环境分析

为了探讨大巴山早寒武世黑色岩层的稀土元素特征及古沉积环境,采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）对大巴山城巴断块内的水井沱组黑色岩层的稀土元素及V、Ni、Cr、U、Th、Zn、Co等微量元素质量分数进行了测定,并与前人研究的鲁家坪组黑色岩层进行了对比分析。研究结果表明,城巴断块内的黑色岩层轻稀土元素相对重稀土元素富集,Ce异常值δCeN为0.47~0.94（平均值0.69）,δCeS为0.46~0.91（平均值0.67）呈负异常,Eu异常值δEuN=0.27~1.03（平均值0.57）,δEuS=0.42~1.57（绝大多数小于0.87）,δEu基本呈现负异常;U/Th比值为2.52~67.51,Sr/Cu比值为5.83~27.96,V/（V＋Ni）比值为0.65~0.98,V/Cr比值为1.35~17.79及δU值为1.77~1.99,结合REE的北美页岩标准化曲线、La-Ce图解、Zn-Ni-Co三角图解及La/Yb-REE判别图解的分析表明,大巴山城巴断块内的早寒武世黑色岩层沉积时所处的古气候为干热型气候,黑色岩层形成于被动大陆边缘的缺氧浅海陆棚-斜坡过渡带的沉积环境,且明显受到热液作用的影响。

黑色页岩化学风化过程的微观机制及演化

针对黑色页岩化学风化系统的复杂系统演化问题,通过X射线衍射(XRD)试验、扫描电子显微镜和X射线能谱(SEM-EDS)试验,从风化过程的微观结构变化和非平衡热力学过程出发,对黑色页岩化学风化剖面中不同风化层的矿物成分和微观结构变化进行对比分析,探讨黑色页岩化学风化的微观机制,同时利用非平衡态热力学理论和耗散结构原理分析黑色页岩化学风化系统的耗散结构的形成过程及化学风化演化规律。研究表明:在黑色页岩化学风化过程中酸性水的侵蚀作用下,易溶性矿物溶解、次生矿物生成及离子交换吸附作用,促使矿物成分发生转变;同时矿物颗粒间的连接方式发生了改变,也促使岩石内部产生大量微孔隙。黏土矿物和含水硫酸盐矿物的吸水膨胀及失水收缩过程,使岩石内部产生不均匀应力,进一步改变岩石内部的微孔隙,促进化学风化进程。黑色页岩化学风化系统是一个开放的复杂系统,利用非平衡热力学计算认为该系统是不可逆过程,且经历了近平衡阶段和远离平衡阶段,最终可形成具有一定稳定性的耗散结构。

初始含水率对膨胀性红黏土胀缩及崩解特性的影响

为研究膨胀性红黏土胀缩及崩解特性,开展了不同初始含水率下红黏土的胀缩和崩解试验,利用视频照片与扫描电子显微镜(SEM)从细微观角度分析了产生崩解差异性的原因。本文以甘肃庆阳的某高速铁路隧道红黏土为例,以5%为含水率变化梯度,研究了3%、8%、13%、18%含水率下弱膨胀性红黏土的胀缩、崩解变化及其微观机制与分维特性。结果表明:膨胀总率与含水率呈分段函数关系,含水率在11.6%时胀缩变化最小;含水率越低其崩解时间越早且速度较快,崩解裂隙度随浸水时间具有快速增长、缓慢增长、趋于稳定的规律,3%含水率时裂隙度最高可达4.6,而最大裂隙宽度则随着浸泡时间呈现先增大后减小的趋势;低含水率下较分散的凝聚体单元和较高含量的微孔隙是导致宏观结构破裂的主要原因,孔隙分形维数与含水率成二次函数正相关关系,分形维数越低其结构破裂越快、泥化程度越高,崩解也更完全。

深大宽张裂隙条件下岩质桥基边坡稳定性分析

某拟建桥位附近地层移动造成桥基岸坡岩体中部分节理面发育成深大宽张裂隙,此类卸荷裂隙往往影响桥基位置的选择,也是桥基荷载下边坡稳定性分析的重点。在现场勘察的基础上,采用赤平投影法分析节理岩体稳定性,确定岩体质量指标,用经验公式结合岩体中宽张裂隙位置确定并修正桥基安全距离。运用离散元和有限元数值模拟深大宽张裂隙及桥基荷载条件下边坡岩体的破坏模式及应力情况,综合分析并验证提出的在安全距离位置桥基荷载条件岸坡的稳定性。研究结果表明,由于裂隙的存在,荷载对裂隙坡前岩体影响不大,但宽张裂隙底部是高应力集中区,将可能导致裂隙再次破坏。在建议的桥位下荷载应力对边坡岩体影响下,桥墩基础是安全的。

酸性水对黑色页岩及其风化产物溶蚀效应数值解析

黑色页岩的化学风化过程中所含硫化矿物氧化后形成的酸性环境水,可促使所含造岩矿物的溶蚀以及不良矾类风化产物的生成.以广西省清溪组黑色页岩为研究对象,运用水文地球化学模拟软件PHREEQC对该过程进行平衡模拟,计算研究区黑色页岩各矿物的饱和指数,结合敏感性分析等手段研究了造岩矿物和矾类风化产物在不同酸性水条件下的溶解析出性质.对黑色页岩在酸性水中溶蚀效应的数值解析,为进一步深入研究黑色页岩化学风化规律提供了理论依据.

映秀2号隧道出口高陡斜坡落石运动学模拟和危险性评估

龙门山地区频发的崩塌落石灾害严重威胁拟建都江堰至四姑娘山轨道交通(都四轨道)的建设、运营和维护。崩塌落石的运动特征研究及其危险性评估对防灾减灾具有重要意义。高陡斜坡的崩塌源往往隐蔽性强且所处环境复杂,传统的人工接触调查方式对其无法全面调查。此外,以往对落石的运动学研究多是采用可人为控制落石运动方向的二维模拟软件,主观性较强,且缺乏落石危险性的定量评估。因此,以拟建都四轨道映秀2号隧道出口高陡斜坡为例,联合现场调查和无人机航空摄影技术快速获取斜坡结构面和危岩信息;结合赤平投影法与边坡质量分级(SMR和CSMR)快速分析斜坡后壁陡崖的破坏模式和稳定性;采用三维落石模拟软件RockyFor3D模拟斜坡崩塌落石的运动特征,定量评估落石的危害范围。研究结果表明:斜坡后壁陡崖存在3处危岩体,且受3组节理控制;斜坡破坏模式主要为平面破坏P(J1)和楔形破坏W(J1-J3),斜坡后缘陡崖处于基本稳定-不稳定状态;通过模拟可知,地形控制落石运动轨迹,在坡降较大的位置,弹跳高度和最大动能呈陡增的趋势。拟建映秀大桥、国道G350、国道G213、国道G213烧火坪隧道出口处于中等危险区,映秀2号隧道出口处于低危险区。

黔南下寒武统喳拉沟组黑色岩层风化特征

黑色岩层是一种广泛分布且具有特殊性质的岩石,探讨黑色岩层的风化特征,为黑色岩层边坡治理提供理论依据。选取黔南三都地区下寒武统喳拉沟组黑色岩层为研究对象,利用浸泡试验、水质分析试验模拟黑色岩层的水岩化学作用过程,通过黑色岩层风化中的矿物特征、化学成分特征来确定其风化阶段。研究结果表明:研究区黑色岩层在水岩作用中涉及多个复杂的化学过程,通过溶解、水解、水合作用逐步形成稳定的黏土矿物及次生矿物;黑色岩层的化学风化已完成去Na、Ca阶段,并初步进入中期的去K风化阶段。

贵州都匀地区黑色岩层边坡风化破坏机理研究

黑色岩层是具有特殊矿物(黄铁矿)的一套岩石,其风化破坏造成岩体整体结构强度降低,在黑色岩层分布地区,极易使边坡失稳.通过对贵州都匀地区黑色岩层的野外调查、岩样XRD衍射分析、水质调查,认为黑色岩层中含有硫化矿物,易被氧化形成酸性水,从而溶解、溶蚀矿物,扩大溶蚀腔,并使元素流失迁移,生成具有膨胀性的粘土矿物,最终导致岩体物理力学性质降低而发生风化性破坏;黑色岩层边坡中节理裂隙发育并具有富氧水作用下,酸性水沿节理裂隙拓宽岩体结构面,造成其结构空间损伤,从而形成岩体边坡风化破坏的发生;认为黑色岩层边坡风化破坏主要以岩石矿物蚀变作用、节理裂隙溶蚀扩张作用的方式.

黑色页岩水岩化学作用实验研究

水岩作用是黑色页岩化学风化的重要途径,并与岩体矿物组分、工程性质及地质环境有着密切的联系。利用自制的流通实验装置对取自三江县团结电站附近的寒武系清溪组黑色页岩与富含溶解氧去离子水的化学反应进行试验模拟研究,并利用离子分析仪、电感耦合等离子体质谱仪对反应后溶液离子浓度进行分析,使用扫描电子显微镜观察反应前后岩样微观特征,结合岩样渗透系数的变化监测,对岩样中黄铁矿氧化动力学速率以及受黄铁矿氧化影响形成的酸性环境下硅元素释放速率进行计算分析。结果表明,黄铁矿氧化行为使得岩体渗透率降低约70%,在黑色页岩自身矿物化学组分和岩石物理性质的共同影响下,所含黄铁矿氧化速率与纯黄铁矿颗粒的氧化速率非常接近,同时黄铁矿氧化形成的酸性溶液可溶蚀岩体中石英和伊利石,由于两者含量未能精确测定,因此所测得硅元素释放速率仅表示两者溶解的总反应速率。

尤路都斯盆地风吹雪成因特征及防治措施研究

风吹雪作为一种由气流挟带起分散的雪粒在近地面运行的二相流现象,在风的作用下发生迁移与重新沉积。风吹雪成灾是雪颗粒、大气流场、微地貌等因素多重作用的结果。拟建伊宁(伊)—阿克苏(阿)铁路穿越尤路都斯盆地,盆地冬春季气候寒冷,降雪量较大,地面常形成较厚的积雪,发育有风吹雪灾害,可对研究区内交通工程安全造成潜在威胁。本文以新疆天山地区尤路都斯盆地风吹雪为研究对象,通过现场气象监测、冬季雪害调查等方法对盆地内积雪与风吹雪特征进行研究。进而以受风吹雪影响较大的拟建铁路阿尔先段为例,系统分析该区段风吹雪成因特征及其工程防治措施。研究发现尤路都斯盆地风吹雪宏观孕灾背景主要是受西伯利亚寒流和蒙古高压的影响,冷空气使盆地产生强劲西北向大风。低温和较低的湿度使得积雪能够以较低密度的形式持续存在,进而在较低风速下启动形成风吹雪。通过拟建铁路阿尔先段典型路堑工程数值模拟研究,得出积雪平台宽度宜设置为5m,下导风板与水平面夹角设为90°,下导风口高度设置为1.6m,下导风板板高设置为5m。研究成果可为寒区交通建设防灾减灾提供有益借鉴。

重庆城口黑色页岩残坡积土重金属污染特征与风险

为探讨黑色页岩赋存区风化土壤的重金属地球化学特征和生态风险,选择重庆城口黑色页岩小流域采集黑色页岩风化表层土壤与深层土壤,分析土壤重金属(As、Cd、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Zn和Cr)的元素组成、化学形态和重金属间相关关系,运用单因子污染指数(Pi)评价单重金属污染程度,基于污染负荷指数(PLI)和潜在生态风险指数(RI)厘清多种重金属的综合潜在生态风险程度,采用环境风险预警指数(IER)评判重金属元素的预警风险分布图.结果表明,研究区黑色页岩风化土壤的As、Cd、Cu、Mo、Ni、Zn和Cr的平均含量超过重庆土壤背景值,甚至Cd和Cu的平均含量超过风险筛选值,重金属越向山脊处越具有富集的特征,其重金属来源可分为黑色页岩风化的母质源、农业输入源和锰矿冶炼粉尘源.单因子污染指数(Pi)表明As、Cd和Mo基本处于重度污染,其重度污染面积>97%;Cu、Ni和Zn的重度污染面积达40%,而Mn、Pb和Cr以无污染和轻度污染为主,污染面积>70%.综合污染负指数(PLI)和潜在生态风险指数(RI)均表明极高生态风险(Ⅲ级)集中分布于上游近山脊和北侧坡的近山脊处,且潜在生态风险指数(RI)更适用于高~极高(Ⅱ级和Ⅲ级)生态风险区划.环境风险预警指数(IER)和重金属形态结果表明,Cu、Ni、As、Zn和Cr以轻警和预警为主,且形态以残余态为主,对环境风险较小;Mn和Pb均为无警风险,但Mn以铁锰氧化物结合态为主(34.6%~48.0%)和倾向来源于锰矿冶炼粉尘源,在环境改变时需对Mn进行关注;Cd的中警和重警面积达90%,在近山脊和山中部以可交换态(20.2%~25.2%)、碳酸盐结合态(9.6%~14.5%)和铁锰氧化物结合态(19.2%~30.4%)的形式存在,且Cd大部分超过风险管制值,需重点防控Cd对生态环境和人类的潜在风险.

新疆天山伊阿铁路区域雪崩易发性与潜在释放区识别对比研究

准确识别雪崩潜在释放区或雪崩高易发区域对高寒山区工程建设减灾防灾意义重大,特别是在雪崩监测数据缺失地区,能够提供重要的区域性灾害风险预估参考。本文以新疆天山地区伊阿铁路沿线区域为例,将铁路沿线154个雪崩范围形成区作为评价样本,开展基于机器学习算法的雪崩易发性评价,构建新疆天山地区伊阿铁路沿线雪崩易发性评价体系;开展基于数据叠加的雪崩潜在释放区(PRA)识别,绘制伊阿铁路沿线雪崩潜在释放区分布图,并对两个结果通过Kappa系数和AUC值进行检验,并对比讨论。结果显示,支持向量机(SVM)、多层感知器(MLP)、PRA的Kappa系数分别为0.806、0.774、0.600;AUC值分别为0.993、0.961、0.802,机器学习算法在雪崩易发性评价中的表现优于传统的基于数据叠加的雪崩潜在释放区识别算法;两种机器学习算法模型均精度高,其中支持向量机(SVM)算法表现最佳,优于多层感知器(MLP),评价结果比较符合野外雪崩发育实际情况,可为高寒山区重大工程建设的雪崩防灾减灾工作提供基础的科学依据;雪崩潜在释放区的自动识别算法评价能力较弱,评价结果基本符合野外雪崩发育实际情况,对于缺乏可用数据的高寒山区具有评价意义。

藏东南帕隆藏布流域雪崩关键影响因素与易发性区划研究

雪崩灾害是青藏高原广泛分布的一类灾害,通过对雪崩的关键影响因素分析,构建雪崩灾害易发性评价体系,可为布局在青藏高原的川藏铁路等重大工程建设的防灾减灾工作提供科学支撑。本文以藏东南帕隆藏布流域为例,基于遥感解译和野外调查,识别出381个崩至林线以下的沟槽型雪崩范围,综合选取了18个雪崩影响因子,运用主成分分析法(PCA)对影响因子进行分析,获得了帕隆藏布流域雪崩发育的关键影响因素,并赋予各影响因素权重,通过加权信息量(PCA-I)和加权确定性系数(PCA-CF)进行雪崩易发性区划,采用ROC曲线进行精度检验。结果表明,帕隆藏布流域内雪崩活动的关键影响因素可归纳为气候气象、宏观地形、微观地形和抑制作用成分4类主成分因素,其中气候气象解释了30.61%的数据变异,地形地貌解释了21.23%的数据变异;PCA-Ⅰ模型计算的雪崩易发性区划指数在[-2.41,1.365]区间内,PCA-CF得到雪崩易发性区划指数在[-0.549,0.424]区间内,两者ROC曲线的AUC均大于0.70;但PCA-Ⅰ模型计算的雪崩易发性结果在帕隆藏布下游通麦段的河谷区呈现明显的异常区,相对而言,PCA-CF模型计算的雪崩易发性区划指数更合理,且其ROC曲线的AUC评价精度高达0.913。整体结果表明雪崩高易发区域主要分布于帕隆藏布上游窄谷段(然乌至玉普段)、中下游(玉普至通麦段)两岸山岭的山脊部位和各支流窄谷段。

西南山区岩溶水文地质结构类型及地下水动力特征分析

根据常见的构造地貌及岩溶-构造-地貌内在动力联系特征,系统地将西南山区分为5种常见的岩溶水文地质结构类型(平顶山型、单斜山型、褶曲山型、断块山型和褶断山型)以及多个亚类型,并探讨各结构类型的地下水动力特征和各类型常见的涌突水部位,简单分析了各类型的岩溶危害程度。这些结构类型的构建和提出,为山岳岩溶隧道涌突水预测评价提供了重要的地质概化模型。

大巴山地区寒武系纽芬兰统黑色页岩风化剖面矿物、元素及Sr同位素特征:对风化地球化学过程的启示

对大巴山地区寒武系纽芬兰统水井沱组黑色页岩风化剖面进行系统性采样,利用X射线衍射(XRD)、扫描电子显微镜-X射线能谱(SEM-EDS)、X射线荧光光谱(XRF)、电感耦合等离子质谱(ICP-MS)等手段,分析风化剖面的矿物组成,主、微量元素含量及Sr同位素组成特征,旨在揭示黑色页岩关键带的地球化学风化过程。黑色页岩风化剖面处于初始—中等风化阶段(CIA值为54.45~75.50)为典型的大陆风化趋势。随着风化程度的加深,风化剖面的岩石孔隙增多、增大,87Sr/86Sr值逐渐增大。研究结果表明,在黑色页岩风化过程中,黄铁矿经过氧化作用形成铁(氢)氧化物,且强烈亏损S、Mn、Cd、Co、Ni、Zn、As等元素;斜长石和白云母经蚀变分解生成伊利石,并伴随着Na、Ca、K、Mg、Li、Sr和Ba等元素的淋失。Si、Al、Fe、P、Zr、Hf、Ta、Th和Rb等元素倾向于保留在风化剖面中,微裂隙带中Si、Mg、Na和K的亏损主要受到差异性风化的影响,而断裂带中Si、Mg、Na、K、P和Fe的异常受到差异性风化和元素再沉积的共同控制。S、Ba和Cu元素在土-岩界面、微裂隙带、强-弱风化层过渡带和断裂带中发生了明显的富集,这与重晶石和铜矾类矿物的沉淀有关;断裂带中其它微量元素的富集则受到铁锰(氢)氧化物和高岭石吸附作用的控制。

水岩化学作用对黑色页岩的化学损伤及力学劣化试验研究

为模拟黑色页岩化学风化中酸性水-页岩化学作用过程,本文对其进行氧化条件下的不同pH值H2SO4溶液的非平衡流动态腐蚀性试验,获得了黑色页岩化学腐蚀前后矿物变化、相对质量损失、次生孔隙率、纵波波速变化及微观结构特征的变化。通过单轴压缩试验,获得黑色页岩在不同浸泡时段的变形和强度特性规律,探讨了酸性水对黑色页岩化学作用的化学损伤和力学劣化的腐蚀效应及机制。研究表明,页岩试件在化学腐蚀后,易溶性矿物成分减小,黏土矿物增加,同时矿物胶结变得松散,矿物边缘变得模糊;页岩试件的相对质量损失与次生孔隙率随pH值减小和浸泡时间的增长而增大,而纵波波速则减小;其力学特性有从脆性破坏向延性破坏转化的趋势,单轴抗压强度和弹性模量有随pH值减小和浸泡时间的增长而减小的趋势。基于次生孔隙率,构建化学损伤变量来描述试件化学-力学损伤演化过程。分析酸性水-页岩化学作用的机理主要为:溶解作用、氧化作用、水解作用及离子交换吸附作用。

渝东北黑色页岩元素迁移特征及化学风化程度

黑色页岩是富含有机质和硫化矿物的特殊沉积岩,但人们对其风化过程的元素活动性及矿物风化机制关注较少.为探讨不同地形位置的黑色页岩化学风化过程,采集了渝东北城口某山脊(A)、近山顶(B)和沟谷(C)的下寒武统水井沱组黑色页岩风化剖面岩样,利用XRD、XRF和化学分析手段对采集样品的矿物成分、主量元素进行测定分析.元素和矿物的质量迁移系数(τ)和质量迁移通量(M_(j,flux))的计算结果表明,黑色页岩风化过程中Ca、Mg和Na元素具有明显的贫化现象,近地表处存在Al元素的富集现象;矿物成分方面,黄铁矿和有机质氧化后形成的酸性水环境,造成方解石、白云石、斜长石等不稳定矿物溶解,并生成含水石膏、铁质氧化物、黏土矿物等次生矿物.不同赋存位置的黑色页岩风化程度有所差异,Na/K-CIA、K/Ca*-Al/Na、A-CN-K和A-CNK-FM图解显示:A剖面处于脱Ca过程的初级风化阶段,B剖面处于脱Ca、Na初期的初等-中等风化阶段,C剖面已发生脱Ca、Na过程,并伴随脱Si作用的中等-强烈风化阶段,结合不同风化指数(如:CIA、CIW、PIA、MWPI等),得出各剖面的化学风化强弱程度依次为C>B>A.

不同热处理温度下红层泥岩的失重-膨胀机制研究

为了研究川东上沙溪庙组红层泥岩在不同热处理温度下的质量、裂隙、孔隙、微观结构及膨胀性能的变化规律,开展不同温度热处理实验,采用场发射电子显微镜、N2吸附孔隙测定及数字化放射影像实验(DR),对热处理岩样的微观结构差异性、细观孔隙特征及宏观裂隙发育规律进行研究,获取岩样烘干过程的质量变化与膨胀规律,以揭示热处理对泥岩膨胀机制的影响。结果表明:(1)随着热处理温度的升高,岩样质量损失呈现快速失水-缓慢失水及缓慢失水2种模式,上沙溪庙组红层泥岩中水分完全排出需要>130℃的热处理温度;(2)高温热处理出现黏土矿物层间张开及沿层断裂的现象,而低温热处理多为层内断裂,热处理温度对热处理后宏观裂隙的贡献度低于原生裂隙;(3)随着热处理温度的降低,孔隙内0.5~2 nm的细小颗粒明显增多,在110℃时该颗粒物数量达到峰值。热处理温度对微观孔隙尺寸影响明显,与天然状态的孔隙单峰分布相比,高温热处理后孔隙分布呈现双峰的规律;(4)低温处理下呈现出宏观裂隙控制型,而高温处理下呈现出宏观裂隙-微观孔隙控制型的膨胀模式,且提高热处理温度可显著提高快速膨胀阶段的曲线斜率及最终膨胀量。研究结果揭示了不同热处理温度处理下微观结构-孔隙特征、宏观裂隙发育规律及热处理温度对膨胀特性的影响,同时可预判已知热处理条件下,上沙溪庙组红层泥岩烘干程度,对特定条件下膨胀率最终值的修正提供参考。

重庆城口地区黑色页岩风化土壤重金属元素的富集特征和健康风险评价

通过对重庆城口地区黑色页岩风化土壤进行系统采样,分析风化土壤重金属元素的含量组成和化学形态,探讨风化土壤重金属元素的富集特征,基于元素含量和化学形态开展人类健康风险评价.结果表明,研究区黑色页岩风化土壤中多种重金属元素的平均含量都超过中国土壤背景值,甚至超过农用地的风险管控值,表现出不同程度的重金属元素富集特征,尤其是Mo、Cd、As和Tl.致癌风险评价模型结果表明,As对于儿童和成人的大部分TCR值都超过风险安全限,Cr对于儿童和成人的绝大部分TCR值介于风险筛选值和风险安全限之间,少部分TCR值超过风险安全限,Pb对于儿童和成人的TCR值都小于风险筛选值.致癌元素地球化学形态萃取结果显示,土壤中As(92.53%—99.51%)、Cr(89.22%—97.87%)和Pb(62.59%—89.74%)主要以残余态的形式存在,具有很低的生物利用度和可给性,表明土壤中As、Cr和Pb对人类产生的致癌风险可以忽略不计.但是,土壤中Cd主要以可交换态(13.04%—36.82%)、碳酸盐结合态(18.69%—30.11%)和铁锰氧化物结合态(17.79%—31.07%)的形式存在,表现出较高的生物可获得性.由于Cd的TCR值均超过风险筛选值,且部分TCR值接近甚至超过风险安全限值.因此,研究区黑色页岩风化土壤中Cd可能对人类产生潜在的致癌风险,需要引起关注和重视.