土壤中多种微量元素的分析方法应用研究与环境及地球化学土壤标样定值的评述

土壤中微痕量元素的分析具有重要意义 ,与此相关的分析方法研究及方法的可行性、适用性是前提 .我们利用开展化探扫面分析中所使用的行之有效的和较成熟的方法 ,对地矿部颁发的 8个国家级地球化学土壤标准参考样 (GSS1 8)和受中国环境监测总站委托定值的 4个国家级环境土壤标样 (ESS1 4)进行了分析定值 ,经分析数据的对比证明 ,文中简述的分析方法准确可靠 。

皖西大别山农耕区表层土壤养分地球化学综合评价及影响因素

土壤养分是影响农作物产量的重要指标,掌握中国主要农业生产区的土壤养分时空演变特征对合理使用农业土地资源具有重要的意义。本文以中国重要农耕区皖西大别山六安地区为研究区,采集浅层土壤(0~20cm)样品1295组,采用硫碳仪、X射线荧光光谱法、电感耦合等离子体发射光谱法等技术进行测试。应用统计学分析方法,在分析pH值的基础上,对总氮(TN)、总磷(TP)和钾(K)和土壤有机质(SOM)四个地球化学养分指标进行单指标养分等级划分和土壤养分综合等级评价,并探讨了各项指标的影响因素。结果表明:研究区98.88%的土壤为酸性土壤(其中8.03%为强酸性土壤),受地貌类型影响较大;TN分布以中等丰富为主,受土壤类型影响较大;TP以中等含量和缺乏为主,受地貌类型的影响较大;K是最为丰富的元素,其含量在中等及以上的比例达97.81%,主要受地貌类型的影响;SOM以中等和较缺乏为主,受土壤类型、土地利用方式和地貌类型的共同影响,且SOM含量与TN含量呈高度正相关。全区土壤养分等级以中等为主,占全区总面积的60.10%,其次是较缺乏土壤,占25.27%,南部山区养分状况优于北部平原区。整体上,研究区土壤具有养分较差、养分分布不均匀、普遍酸化的特点,部分地区应按需调整肥料的使用平衡土壤养分。可通过农田养分的管理,提高农业产量。

中国土壤54项指标的地球化学背景与基准研究

1999—2021年,中国地质调查局组织实施的土地质量地球化学调查共获得670321件表层组合土壤样品(0~20 cm)和167746件深层组合土壤样品(150~180 cm),覆盖面积约266.5万km^(2),囊括我国人口集中区和大部分耕地。对相关土壤样品均按统一标准分析了54项化学指标(Ag、As、Au、B、Ba、Be、Bi、Br、Cd、Ce、Cl、Co、Cr、Cu、F、Ga、Ge、Hg、I、La、Li、Mn、Mo、N、Nb、Ni、P、Pb、Rb、S、Sb、Sc、Se、Sn、Sr、Th、Ti、Tl、U、V、W、Y、Zn、Zr、SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、TFe_(2)O_(3)、MgO、CaO、Na_(2)O、K_(2)O、pH、全碳和有机碳)。本文利用这些数据讨论了中国土壤54项指标的地球化学背景值、基准值及其上下限的划定方法和基本特征,并对我国耕地土壤背景与现行环境、养分等相关标准中各种阈值进行了对比。结果显示:在全国尺度上,各项指标表层与深层Spearman相关系数均高于0.50,表明表层土壤中大部分指标都继承了深层土壤的含量与分布特征。54项指标中仅C_(org)、TC、N、S、Se、Hg、Br、Cd和P等指标背景值相对基准值发生了较大变化。我国耕地土壤中,Cd的农用地污染风险筛选值在背景范围内,Hg、As、Pb和Cr的筛选值则高于背景上限值。由于许多指标的空间分布存在着巨大的差异,在全国范围内划定一个统一的背景值并不利于土壤资源的精细化管理和保护,因此有必要在全国尺度地球化学背景与基准的基础上建立区域尺度地球化学背景与基准,为政府部门合理制定相关土壤环境质量的标准和保护法规提供依据。

内蒙古阿拉善右旗拜兴图地区土壤地球化学异常特征及找矿预测

为优选阿拉善右旗拜兴图地区找矿预测靶区,在查明该区成矿地质条件的基础上开展1∶1万土壤地球化学测量。采用元素变异系数、ILR变换、ILR-PCA多元统计分析法对研究区Au、Ag、Co、Cu、Pb、Zn和As等7种元素进行分析,结果表明:(1)成矿元素主要赋存于断裂与矿化蚀变带交汇部位,Au、Ag呈现强分异富集特征,成矿潜力大;Pb、Zn、As、Co、Cu呈现低分异富集特征,成矿潜力较小。(2)ILR变换可消除原始数据的闭合效应,使元素呈现标准正态分布;ILR-PCA第一主成分能最大限度提取原始数据的综合信息,即PC1正端载荷(Au-Ag-As)为成矿指示元素,元素异常强度和形态受断裂与矿化蚀变带控制,负端载荷(Co-Cu-Pb-Zn)为多期次岩浆热液活动引起。(3)对Ⅰ号找矿靶区进行工程验证,查明靶区数条金(银)矿体,金、银含量均达到或超过最低工业品位,表明拜兴图地区具有较大的金、银找矿潜力。

江苏新沂高流地区土壤地球化学特征及找矿预测

在总结江苏新沂高流地区地质特征的基础上,结合区内1∶10000土壤地球化学调查工作,系统研究该区元素含量及组合特征,并进行找矿预测。异常结果显示该区Au、Ag、Cu、Mo、Pb、Zn、As、Sn等单元素地球化学异常明显,其中Au、Ag、Mo 3个元素的异常强度和分带性均好,其形态分布受NNE向构造破碎和碱长花岗岩体等因素制约。在研究区共圈定了14处综合异常,通过异常评价,位于同一断裂带附近的3处异常成矿地质条件优越;对综合异常开展地球化学剖面查证工作,结果显示其中1处Au、Cu等元素峰值均位于NNE向断裂带中心位置。结合该区成矿地质条件和土壤地球化学异常特征,初步总结了研究区金、多金属矿找矿标志,为该区进一步找矿提供间接依据。

贵州兴义普克金矿区土壤地球化学异常特征及找矿方向

贵州省普克金矿区位于著名的黔西南泥堡金矿西南方向的外围区域,与泥堡金矿处于相同的大地构造环境,地层特征、构造样式基本相同,成矿地质条件良好,且早期120万水系沉积物地球化学测量成果显示普克金矿区内Au、Sb、As异常区域呈现较好的重叠关系。为进一步缩小找矿工作范围,文章通过在普克金矿区开展11万土壤地球化学测量,在统计分析12个被测元素变化系数、富集离散程度的基础上,结合聚类分析、相关分析、因子分析揭示元素组合规律,结果表明As、Sb、Cu、Hg等元素是区内寻找金矿的重要指示元素。文章采用平均值±3倍标准差的方法确定各元素的异常下限,并据此在普克金矿区内圈定了4处找矿指示元素叠加异常区域(HS-1~HS-4),其中有利找矿靶区2处。研究结果揭示了土壤地球化学在本区找矿的有效性。

四川道孚容须卡稀有金属矿区土壤地球化学特征及找矿预测

通过对四川省道孚县容须卡稀有金属矿区开展1∶1万土壤地球化学测量工作,采集土壤样品8861件,分析16种元素含量,进行地球化学参数统计、相关性分析、聚类分析、因子分析,研究元素地球化学分布特征、单元素地球化学异常特征、组合元素地球化学异常特征。结果显示矿区内稀有金属元素富集规律明显,出现Li-Be-Cs-Sn和Nb-Ta两组异常,异常叠合较好。Li-Be-Cs-Sn异常主要分布于矿区中部、北东部及西部,Nb-Ta异常主要分布于矿区北部及北东部,与矿区内伟晶岩脉集中分布范围吻合。结合矿区地层、构造及岩浆岩特征,圈定出5个稀有金属矿找矿靶区,经地质填图、槽探及钻探工程验证,新发现了42条具有锂、铍、铌、钽、铷矿化的伟晶岩脉,圈定出12条锂矿体,表明土壤地球化学测量在四川道孚容须卡稀有金属矿勘查中具有较好的应用效果。

土壤地球化学测量在嵩县栗子沟金矿区的应用

选择Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、W、Bi、Sb、As、Hg共11项元素为指示元素,在栗子沟矿区开展1∶1万土壤地球化学测量,运用迭代剔除法计算出矿区内元素地球化学特征参数,圈定单元素地球化学异常和综合异常,为进一步找矿提供了地球化学信息。采用规模指标法对综合异常评序,选择有望异常进行了工程验证,在含矿构造带的深部发现金矿体。与邻近矿区土壤地球化学特征进行对比,分析了矿区找矿前景。

沟系土壤地球化学测量在丹巴县永西金多金属矿区普查中的应用

这是一篇地球科学领域的论文。本文通过在丹巴县永西金多金属矿普查矿区开展的1∶25000沟系土壤地球化学测量工作,揭示了该地区以金、银、砷、锑为代表的元素地球化学特征及异常分布规律,发现了一批有价值的地球化学综合异常,对地球化学异常区的找矿潜力进行分析,进一步缩小了找矿范围,圈定了1个找矿靶区,对该靶区实施工程验证,取得了较好的找矿效果,证明沟系土壤地球化学测量方法在本区的地质勘查工作中是有效的,为进一步的地质工作提供了科学依据。

内蒙古阿拉格乌拉地区土壤地球化学特征及找矿预测

内蒙古阿拉格乌拉地区位于阿拉善地块北缘雅干构造带,隶属于觉罗塔格-黑鹰山成矿带东段的黑鹰山-小狐狸山Fe-Au-Cu-Mo-Cr成矿亚带,具有良好找矿前景。通过开展1∶1万土壤地球化学测量,基本查明了研究区Mo、W、Sn、Bi、Cu等13种元素的分布和富集规律,确定了元素之间的共生关系。根据研究区成矿地质条件和各元素的分布、组合特征,初步圈定化探综合异常12处,为该区地质找矿提供了地球化学依据。其中AP11被列为重点找矿靶区,经探槽工程揭露,发现并圈定钼多金属矿体4条,反映出研究区具有较好找矿潜力。

闽北太阳山金矿外围麻源群第三段下部土壤地球化学分区的作用

福建省建阳市太阳山金矿是闽北具有代表性的金矿点,矿区出露的主要地层属新元古界麻源群第三段下部,麻源群第三段第二岩性带是金的矿源层和赋矿层位。通过太阳山金矿及周边矿点资料数据和采矿区外围1:1万土壤地球化学测量土壤样品Au含量数据分析,发现麻源群第三段下部各地质单元Au含量在地层层序上存在“低-高-低”异常分布的规律性。以有限出露的基岩岩石组合类型为基础并结合Au在土壤中的分布异常、石墨矿物分布特征、地貌特征和少量地质工程验证等进行土壤地球化学分区,辅助划分了麻源群第三段第二岩性带与上覆和下伏地质单元的界线。

川西观音桥地区土壤地球化学特征及锂矿找矿方向

观音桥位于四川省阿坝州金川县内,地处可尔因重点勘查区西北,区内锂矿主要以锂辉石化赋存于花岗伟晶岩脉中,围岩蚀变主要为红柱石化、堇青石化和黑云母化等,目前该地区的化探异常以及找矿方向研究程度较低。为研究观音桥地区土壤地球化学特征,以此进一步指导找矿,本文对观音桥地区开展1∶10000土壤地球化学测量,选取了Li、Be、Nb、Ta、Th等11种元素进行测试,发现区内对Li矿具有指示作用的元素有Be、Nb、Ta等,与Th呈负相关。此次共圈定3处土壤地球化学组合异常,异常显示浓度分带好、浓集中心和异常峰值明显、各主成矿元素异常套合好,地质成矿条件优越。结合锂矿地质特征及HT2异常查证情况,新发现1处中型规模潜力锂矿床,取得找矿新进展。通过综合对比,推测在HT1组合异常带内也有望找到中型及以上规模锂矿床,为下一步区内锂矿找矿勘查工作指明了方向。

土壤地球化学测量在陕西石泉县迎丰地区金矿勘查中的应用

迎丰地区位于陕西石泉—旬阳国家级金矿整装勘查区内,成矿地质条件和找矿前景良好。通过开展1∶2.5万土壤地球化学测量,对10种元素进行变异系数、相关性分析、聚类分析,结果显示:Au异常分布不均匀,离散程度较大,为主要成矿元素。通过对Au异常和综合异常的研究,结合成矿地质条件和矿化特征,圈出金蚀变带5条。通过地化剖面、槽探、钻探工程验证,共圈出17条金矿(化)体,进一步证实该地区找矿前景良好。

广西苍梧县土壤硒地球化学特征及其影响因素研究

以广西苍梧县土壤为研究对象,系统开展15万表层土壤地球化学调查、岩石剖面测量及农作物调查,研究表层土壤中硒元素的含量特征及其影响因素。研究结果表明,苍梧县表层土壤硒元素平均含量为0.60 mg/kg,硒等级为高的面积为867.87 km^(2),占研究区面积的81.24%。不同土壤类型中,红壤硒的含量最高,平均含量为0.64 mg/kg;淹育性水稻土硒的含量最低,平均含量为0.44 mg/kg;不同地层中,寒武系小内冲组、黄洞口组碎屑岩硒的含量最高;不同土地利用现状中,园地、林地硒的含量最高;不同pH环境中,强酸性环境硒的含量最高,说明不同地层、成土母质和土壤性质组分对土壤硒含量的富集和分布均产生一定影响。苍梧县土壤环境地球化学等级以一等和二等为主,且种植的水稻、玉米和茶叶富硒率均大于70%,具有开发富硒土地及富硒农产品的潜力。

陕西宁强曹家沟地区土壤地球化学特征及金矿找矿前景

研究区位于陕西省宁强县北西太阳岭-清河一带,具有较好的找矿前景。本文以土壤地球化学测量成果为依据,利用元素变异系数、浓集系数等方法对宁强曹家沟地区10种元素地球化学特征进行了统计,运用R型聚类分析方法对元素的共生组合关系进行了分析。结果表明:区内Cu、Au、Mn、Mo、Zn等元素具有一定的找矿潜力,Au元素可能是研究区主要的成矿矿种。根据元素异常组合分布规律及成矿地质条件,共圈定综合异常2处,初步划分出2个金矿(化)体,该区找矿前景较好。

内蒙古介拉斯台盆地草根台地区土壤地球化学特征及成矿预测

为优选介拉斯台盆地草根台地区的找矿有利地段,在初步了解该区地质特征的基础上进行了1∶10000的土壤地球化学测量。对Cu、Pb、Zn、Ni、W、Mo、U、Th、Au、Ag、Sn11种微量元素的含量特征及分形特征分析显示,Mo、Ag、Pb和Zn元素为区内成矿有利元素。使用统计学软件SPSS 22对11种元素数据进行降维,划分出Ag-Pb-Zn、U-Th-W、Cu-Ni、Mo-Sn 4组元素组合,对单元素平面异常图进行套合,结合异常特征及地质成矿条件共圈定出5个预测区。成矿前景评价表明,A-1和B-2预测区是寻找Ag-Pb-Zn的重点勘查区,B-1预测区是寻找Cu多金属矿的重点勘查区,A-1预测区多金属矿床成因为热液蚀变带型,B-1预测区多金属矿床成因为火山岩型。

土壤元素地球化学测量在樟岭地段铀-多金属矿勘查中的应用

通过对樟岭地段开展1∶10000土壤元素地球化学测量及异常查证工作,基本查明了区内目标地段土壤中Li、W、Cu、As、Zn、Rb、Sn、Bi、Nb、Ta、Pb、Th和U共13种元素的含量特征以及元素分布范围和组合特征。综合分析该区成矿地质条件和地球化学信息,认为该区主要成矿元素为U、Pb和Zn,3种元素分异性强、集散性明显、相关性好,并圈定了地球化学综合异常3处。通过对樟岭地段土壤元素地球化学特征及成矿地质条件的深入分析,预测,为区内下一步找矿工作提供了找矿方向和有利预测靶区。

湖北大冶黄龙山—双港口地区土壤地球化学异常特征及找矿潜力

通过对黄龙山—双港口地区1:1万土壤地球化学测量结果分析,探讨黄龙山—双港口地区元素含量、分布及组合,将区内元素分为Cu-Pb-Zn-Au-Ag-As-Sb中低温组合和W-Sr-Co-Mo高温组合,发现石英闪长岩、栖霞组中Cu、Au、Ag、Pb成矿可能性最大。通过计算各元素异常下限,圈定3处地球化学综合异常,结合地质物探综合分析圈定王家洞和刘家垄2处重点找矿靶区,其中刘家垄找矿靶区钻探工程验证发现铜矿体。

湖北省随县擂鼓台地区土壤地球化学异常特征及找矿方向

在擂鼓台地区开展了1∶1万土壤地球化学测量,从单元素异常可见,本区Au、Bi成矿潜力较大,Pb、Zn、Hg、Sn、Bi等元素可能局部富集;通过元素因子分析,划分出F1(Cu-Pb-Zn-Sn)、F2(Au-Ag)、F3(Mo-Bi)3组成矿元素组合;通过综合异常分析,划分出7个成矿有利区,为该区进一步地质找矿工作提供了方向。

山东省平邑县九间棚村土壤地球化学调查评价

山东省平邑九间棚村位于沂蒙山区腹地。为了查明研究区土壤中有益、有害元素的含量与分布特征,圈定特色土地资源,分析特色农产品金银花种植适宜性,通过土壤样品采集分析、数据统计、相关性分析等方法,开展1∶1万土地质量地球化学调查评价工作。研究结果表明:与临沂市表层土壤背景值相比,Na_(2)O指标明显偏低,I、Ge、B、F、CaO指标显著偏高,反映了研究区与地质背景或生物循环过程相关元素在土壤中富集的特征;研究区重金属元素分布主要与受地质背景和人为因素影响,土壤重金属环境质量总体为良好级,为研究区绿色农业发展奠定良好基础。圈定富硒的土地面积36.7 hm^(2)、富锗土地面积131.0 hm^(2),富锌土地面积84.5 hm^(2),为研究区特色土地资源开发利用指明方向。通过金银花适宜性分析研究,综合地貌、土壤类型、土壤肥力等条件,研究区适宜种植高品质金银花,为当地特色农业高质量发展提供地学数据支撑。