黔西南喀斯特地区红色风化壳的物源及元素迁移特征

南方喀斯特地区广泛分布着大量的红色风化壳,其成因及形成机制目前还存在争议。本文以贵州黔西南布依族苗族自治州泥凼石林的两处红色风化壳剖面(ND和YK)为研究对象,来探讨风化剖面上覆红土的物源问题,并计算其主、微量元素及稀土元素的迁移规律,认为本研究两处风化壳上覆红土为下伏基岩原位风化形成的,而且两剖面土壤均继承各自基岩的地球化学特征,并由于pH、风化强度等因素的影响表现出了元素迁移特征上的差异性。     

喀斯特地区典型风化剖面重金属超标程度及元素迁移特征研究

我国西南喀斯特地区是著名的重金属元素地球化学异常区。除了人类活动所导致的土壤污染问题以外,地质背景很可能是造成土壤重金属超标的重要因素。为了弄清岩石风化和成土过程中重金属的释放规律及其环境效应,本次研究以贵州省罗甸县典型的碳酸盐岩和碎屑岩风化剖面为载体,采用实地调查、地球化学测试分析等手段,结合质量平衡系数的计算方法对研究剖面的重金属元素超标程度及元素迁移规律展开调查。研究结果表明:碳酸盐岩比泥质岩具有更高的重金属元素释放潜能,其风化和成土过程向环境中释放重金属的量与风化壳的发育程度有关。研究区石灰土剖面重金属元素超标程度严重,且以Cd和As的超标程度最大。地带性黄壤中Cr、Ni元素的富集很可能与剖面发育过程中铁氧化物的沉淀富集有关。综合分析认为岩性不同所导致的风化速率的差异很可能是造成碳酸盐岩和泥质岩剖面重金属淋失程度差异的主要原因。而且,重金属元素在风化剖面中的迁移规律受元素自身地球化学性质、母岩类型和风化壳发育程度等多重因素控制。     

石灰土(碳酸盐岩风化壳)形成地球化学过程研究

以选自贵州遵义官坝、安顺天龙和贵阳龙洞堡三个剖面为例,运用ACNK和ACNKFM三角图解、元素对的协变特征及元素质量迁移系数,对石灰土形成的地球化学过程进行了详细讨论。结果显示:石灰土形成地球化学过程遵循碳酸盐岩风化成土之两阶段模式;官坝剖面的风化程度和过渡性具有碳酸盐岩风化成土初级阶段的特征,天龙和龙洞堡剖面与红色风化壳的基本特征相似,体现出所经历的风化作用过程或所处的阶段不同;龙洞堡剖面与天龙剖面的地球化学特征和演化过程存在一些不同,可能指示灰岩和白云岩风化壳的本质差异。     

贵州从江县大融砖厂新元古界浅变质岩现代风化壳剖面中微量元素分布特征与相关性分析

前人对贵州第四纪碳酸盐岩风化壳红粘土已经进行大量的地球化学研究,但贵州东部大片的新元古界浅变质岩分布区第四纪风化壳地球化学至今尚未被研究。作者以从江大融砖厂新元古界浅变质岩风化壳为研究对象,对该系统的微量元素分布状况进行研究,发现风化壳剖面具有与碳酸盐岩风化红粘土类似的特征,即上部发育褐铁矿层,底部富集Mn、Co、Mo、Cd、Cs、Ba、Tl、Pb等元素,pH值的增加对多种微量元素沉淀富集起至关重要的作用。母岩微量元素含量背景值低及岩石节理发育可能是研究剖面微量元素含量整体表现为亏损特征的主要原因。利用SPSS软件对大融砖厂风化剖面土壤中各种微量元素进行R型聚类分析,根据其相关性大小划分为四类。在聚类过程中,突出地表现出一条原则,即为表生环境中地球化学活动性相似的元素往往归为一类。     

岩溶地区红土与碳酸盐岩上覆地层相关性及其指示意义——以贵阳乌当区剖面为例

本文以贵阳乌当剖面为研究对象,通过对岩石、土壤的矿物学、地球化学指标的分析,探讨该地红土与基岩(桐梓组白云岩)以及上覆地层(红花园组灰岩和湄潭组下段碎屑岩)之间的物源关系。结果显示碳酸盐岩酸不溶物以石英为主,红土与碎屑岩具有相似矿物组合特征;主量元素、微量元素证据显示湄潭组碎屑岩、红花园组灰岩和桐梓组白云岩酸不溶物都为红土的形成提供了物源,其中可能以湄潭组碎屑岩贡献最大。     

碳酸盐岩风化和成土过程的重金属迁移富集机理初探及环境风险评价

为了探究碳酸盐岩在风化和成土过程中重金属元素迁移规律及重金属的富集机理,本次研究以贵州省都匀市及其周边地区寒武纪地层出露的碳酸盐岩风化剖面为研究对象,采用碳酸盐岩酸不溶物的提取试验研究重金属在基岩中的赋存特征,并结合质量平衡法探索重金属的迁移特征,初步讨论了土壤中重金属的富集机制及其环境影响.研究结果表明:碳酸盐岩风化...     

华南玄武岩红土化过程中微量元素地球化学

广东、海南的玄武岩．在强烈的红土化过程中．元素在红土剖面中发生迁移和残留、贫化和富集。根据红土化过程中元素的地球化学性状，将元素划分为活泼元素和不活泼元素两大类。并首次采用了元素它集因子这个概念来探讨红土化过程中微量元素的地球化学行为。最后讨论了红土化过程小金的表生富集作用。     

元谋、牟定地区红土化过程中金的富集机理

在对元谋县猛林沟、牟定县戍街两地红土化剖面的地质特征、次生矿物变化、主要元素及金含量变化进行研究的基础上．探讨了金在红土化剖面上的分布形式和红土化过程中全的活化、迁移及沉淀等的机理。笔者认为,区内保存完整的红土化剖面上存在金的双峰式富集,其中产于铁质硬壳层附近的上部金富集带是由于铁质胶体吸附的结果,而腐泥岩层附近的下部金富集带是由Eh变小、pH变大引起的;氧化还原作用是金活化、迁移、沉淀富集最重要的控制机制。     

引起红土表层硅铝比值增大原因的可能性探讨

Si/Al或SiO2 /R2 O3 常常作为表生化学风化作用强度的重要指标。随着化学风化作用的进行 ,硅铝比或硅铝铁率表现出逐渐降低的演化趋势。中国南方的红土风化壳 ,是强烈化学风化作用的产物 ,被认为处于或经历了脱硅富铝化阶段。但是在红土剖面上部常常出现该比值不降反升的现象 ,给运用这一指标指示化学风化强度带来了困难。通过对贵州平坝、新蒲及花溪碳酸盐岩红色风化壳化学风化程度的研究 ,以及对中国南方几种不同结晶母岩上发育的红土的化学风化强度指标的对比讨论 ,探讨了产生这种现象的可能性原因。指出Fe、Al氧化物的下渗和淋失作用及其硅质的相对富集是引起中国南方红土表层出现Si/Al和SiO2 /R2 O3升高的主要原因。     

华南大东山花岗岩地质背景区土壤铊来源及富集特征研究

通过对粤湘赣交界处大东山花岗岩体及其上发育的风化土壤进行野外地质调查、主微量元素和铊(Tl)形态含量分析研究,初步揭示华南花岗岩风化成土过程中Tl的迁移富集规律。研究结果表明:(1)大东山花岗岩及其风化土壤的Tl含量明显超出我国和世界自然土壤Tl含量背景值(～1mg/kg),证实研究区土壤普遍存在Tl富集现象;(2)风化壳样品组分与花岗岩具有很好的地球化学继承性,是大东山花岗岩原位风化的产物,且母岩成分相对均一;(3)Tl主要为残渣态(>75%),且Tl与Rb和K具有良好的正相关性,说明风化壳花岗岩和土壤中Tl分别主要存储在含钾硅酸盐矿物(黑云母和钾长石)和粘土矿物(如伊利石)晶格中;(4)质量迁移系数表明Tl在风化壳剖面上层被淋滤出,向下迁移,随后在淀积层发生沉淀、富集;(5)母质C层土壤中残渣态Tl含量与花岗岩相似,但占比明显低。因此,在花岗岩风化成土过程中,伴随着含钾原生矿物的分解,Tl可被释放到风化壳地表环境中进而富集,形成华南花岗岩地区土壤Tl富集现象,对区域土壤质量安全的影响值得关注。     

西秦岭温泉岩浆混合花岗岩的地球化学特征

西秦岭温泉岩体是壳、幔岩浆混合的产物。寄主岩石(酸性端元)属铝过饱和钙碱性系列,贫CaO富FeOtotal,ANKC值大于1 1,NK/A均小于0 9,富Mo、Sn、Bi、W等高温热液成矿元素及Co、Ni、Cr等亲铁元素,LREE/HREE为10～15。基性端元暗色微细粒镁铁质包体及基性岩墙,富Na2O、K2O,而贫FeOtotal,异常富集轻稀土和Ba、Rb、Sr、Zr、Th、Hf、Nb等大离子亲石元素,而贫Co、Ni、Cr等亲铁元素,LREE/HREE为9 98～13 5,异常富轻稀土。由2端元岩浆混合形成的岩浆混合花岗岩,地球化学特征介于2端元间,并有显著的过渡特征和依从关系,反映了重要的岩浆混合信息。     

新疆库鲁克塔格新元古代花岗岩年龄和地球化学

本文报道了新疆塔里木北缘库鲁克塔格地区新元古代孤山岩体(或太阳岛岩体)的岩石学、锆石U-Pb年龄及地球化学组成。研究表明:该岩体主要由英云闪长岩、奥长花岗岩及正长花岗岩组成,结晶的时间为795 Ma。其地球化学特征表现为富Na、LREE、LILE及亏损HREE、HFSE,因此具有高的(La/Yb)N及Sr/Y比值,与现代的艾达克岩相似。然而该岩体具有低的Nd初始值及太古代的Nd模式年龄,因此推测其岩浆来自太古代基性下地壳的重熔。鉴于在库鲁克塔格地区发育有800 Ma左右的蛇绿岩,因此我们推测该岩体是碰撞造山引起的加厚的下地壳重熔的结果,代表了塔里木地块前寒武纪基底的最终形成。     

用岩-土显微特征示踪碳酸盐岩母岩的成土过程——以贵阳市大山洞岩-土剖面为例

以贵阳市大山洞岩-土剖面为例,通过对土层及其碳酸盐岩母岩在物质组分、结构构造等显微特征方面的研究,分析碳酸盐岩母岩的成土过程为:母岩在风化作用过程中,碳酸盐类矿物被溶解随水流走,难溶的粘土矿物和石英等残留下采,铝硅酸盐类矿物经分解并最终形成粘土矿物、褐铁矿、三水铝石、硬、软锰矿和蛋白石(最终变为玉髓和石英),上述矿物堆积下来形成土层。     

贵州威宁麻窝山岩溶盆地沉积物的微量元素特征及环境意义

根据贵州威宁麻窝山岩溶盆地沉积物的剖面特征及微量元素特征的分析,探讨了该地区沉积环境的演化。对沉积剖面73个样品的分析结果表明,该区∑REE含量较高,稀土的配分模式为轻稀土元素明显富集、重稀土元素亏损的"右倾型",δEu负异常明显,样品的轻重稀土的分馏程度高。δCe反映了研究区沉积期的氧化还原状态,在HD、G1、N1、G5、N5、G6、N6表现为正异常或无异常,沉积时处于强氧化状态;其他层表现为负异常或无异常,表征沉积期的还原环境。微量元素含量变化特征、∑REE含量以及δCe值都说明了研究区古气候的干冷-温湿的旋回演化特征,自下而上可分为3个阶段,研究区经历2个明显的干冷-温湿大循环和3个干冷-温湿交替的小循环。     

贵州开阳地区富硒地层及风化土壤地球化学特征

通过对开阳地层和土壤调查,发现灯影组、牛蹄塘组等地层富集硒元素,由其风化而来的土壤也富硒。富硒地层同时还富集Mo、As、Cd、Sb、Ba、Co、Ni、Tl、V、Zn等元素,而相对缺Ag、Bi、Cr、Ga、Rb、Sr、Ta、Zr等元素;富硒地层风化形成的土壤中As、Ba、Cd、Co、Mo、Ni、Sb、Se、Tl等元素对基岩有明显的继承而富集;Pb元素则在基岩风化过程中流失而亏损;Cu、Sc、V、Zn元素在基岩风化后明显富集;而Ni、Co、Cd则具有对基岩的继承和后期风化富集的双重特征。研究表明该地区硒的富集是热水沉积、深部物质沿白马洞深大断裂迁移、热卤水的迁移混合,铀矿化以及大量硫化物的存在共同作用的结果。开阳富硒地层及风化土壤中稀土元素总量∑REE为66.61～609.13×10-6,LREE/HREE比值为1.17～5.40,(La/Yb)N=5.08～15.72>1,REE分布模式为右倾型,轻稀土段右倾明显,(La/Sm)N=1.43～7.44>1,为LREE富集型,重稀土段则相对平缓,(Tb/Yb)N=1.01～2.39。通过对微量、稀土元素的分析表明,富硒的黑色岩系形成于缺氧条件下的低温热水沉积环境。     

黄河包头段水环境中稀土元素的形态及分布特征

把干流和接纳工业污水的支流的上覆水、悬浮物及表层沉积物作为整体,利用等离子质谱法,对黄河包头段有关环境要素中稀土元素的形态及分布特征进行了系统研究.结果表明,干流上覆水中稀土元素主要以悬浮态形式存在,溶解态含量极微;接纳工业污水的支流上覆水中稀土元素主要以溶解态为主,且悬浮态∑REE和溶解态∑REE明显高于干流;干流悬浮态∑REE和溶解态∑REE,以及表层沉积物和悬浮物中稀土元素含量沿程变化均表现自对照断面至重点排污河段逐渐升高,于四道沙河入黄河口后的下游D站位达到极值,又至削减断面下降的趋势.包头市工业废水对黄河包头段干流稀土元素,特别是轻稀土元素具有明显的迭加作用.干流颗粒物中稀土元素分布模式均属于轻稀土富集,Eu中度亏损型.四道沙河入黄口后的下游D站位颗粒物中轻稀土元素分布模式曲线形状与中国黄土及其他站位均有一定差别,显示有来自包头市工业废水的外源稀土,特别是轻稀土元素的加入;其他站位稀土元素分布模式曲线形状与中国黄土基本一致.干流和接纳工业污水的支流表层沉积物与悬浮物中稀土元素各形态含量分布的顺序均为残渣态碳酸盐结合态、铁锰氧化物结合态>有机质结合态可交换态;接纳工业污水的支流表层沉积物与悬浮物中稀土元素的可交换态明显高于干流.     

安溪铁观音茶园垂直剖面土壤中稀土元素的地球化学特征

采集了安溪某茶园一条垂直剖面土壤样(深度160 cm,共16个样),用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)分析测定了其中的稀土元素含量,研究了剖面土壤中稀土元素的地球化学特征。结果表明:土壤样品中稀土元素总量范围为165.38~229.91 mg/kg,其平均含量高于中国土壤和世界土壤的平均值;土壤中轻重稀土分馏明显,其稀土元素组成特点表现为轻稀土(LREE)富集,重稀土(HREE)亏损,Eu呈负异常,Ce呈正异常;稀土元素的富集因子平均值的分布范围为0.28~1.34,稀土元素均处于无污染或轻微污染。本研究为了解安溪茶园中稀土含量特征提供了基础数据,为现有茶园的治理和后备茶园基地的合理选址提供了科学依据。