山东省淄博市博山区富硒土壤分布及发育影响因素初步探讨.pdf
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1、第 卷第期 年月物探化探计算技术 收稿日期:第一作者:魏正宇(),男,硕士,工程师,主要研究领域为土地质量地球化学调查评价、环境地球化学等,:。文章编号:()山东省淄博市博山区富硒土壤分布及发育影响因素初步探讨魏正宇,胡兆国,张保涛,陈琦,李成习,张玮,张永三,谢立峰,安星宇(中国冶金地质总局山东正元地质勘查院,济南 ;成都理工大学地球物理学院,成都 ;淄博市自然资源和规划局,淄博 )摘要:以淄博市博山区土地质量调查工作为基础,研究了该区硒的地球化学特征,探讨了土壤富硒来源和影响因素。研究发现:博山区土壤中硒的背景含量远高于全国土壤背景值,达到 ;研究区 的土壤处于足硒状态,的土壤处于富硒状态
2、,富硒土地资源丰富。土壤硒含量的分布受成土母质、土壤类型和有机质等影响明显,主要受成土母质控制,具有明显的继承性;广泛出露的富硒岩层(特别是煤矿层)是影响土壤含硒量高低的主要因素。关键词:富硒;土壤;分布;影响因素;山东博山中图分类号:文献标志码:犇 犗 犐:引言生态环境中,微量元素硒与人和动植物的健康存在着密不可分的关系。前人研究在提升人体免疫力、扫除致癌物质自由基、提升人体对癌症的抵抗,以及优化减缓放化疗的毒副作用等方面,硒元素发挥着重要的作用。硒元素在土壤中普遍缺乏,世界变化范围介于 之间,且分布十分不均匀。我国近 的土地不同程度地缺硒。探究博山区土壤全硒含量的分布状况及影响因素,对当地
3、居民健康以及农业发展具有重要意义。然而至今,有关博山区土壤中硒含量的分布状况及影响因素鲜见报道。笔者以淄博市博山区土地质量地球化学调查资料为依据,初步分析博山区土壤硒地球化学特征,探讨影响土壤硒含量富集的因素,并进行土壤硒地球化学评价,为开发利用该区富硒土壤提供科学依据。研究区概况研究区属于山东省淄博市,位于山东省中部,鲁中山区北部,淄博市南部,南与沂源县接壤,西南接济南市莱芜区,西北与济南市章丘区交界,东部和北部与淄川区毗邻(图),总面积约 。各类用地差别极大,林地面积最大,占全区土地总面积的,其次为耕地、种植园用地等。耕地面积约 ,其中基本农田 ,人均仅有三分田。研究区地貌以山地为主,总体
4、地势为南高北低,南、东、西三面中低山环绕,中间低山、丘陵、山涧、河谷排列,北面为丘陵河谷地带,地势总变化在 图研究区交通位置图 图研究区地貌图 之间(图)。地质矿产研究区地层发育比较齐全,区内地层主要有寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、侏罗系和第四系(图)。由老至新分别为:)古生界 寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系。寒武系分布于石门、北博山、池上、源泉、岭西、南博山等地。岩性下部为页岩夹灰岩,中部是厚层鲕状灰岩及页岩与薄层灰岩互层,上部为泥质条带灰岩夹薄层灰岩与页岩互层;奥陶系分布于石门、石马、八陡、源泉、北博山等地。岩性为纯灰岩、泥灰岩、白云质灰岩及白云岩;石炭系分布于八陡、山头、域城、
5、白塔等地。岩性为砂、页岩互层夹灰岩;二叠系分布于八陡、山头、白塔、域城等地,岩性主要为砂岩、粉砂岩及泥岩;三叠系分布于白塔、域城镇北部地区,岩性主要为砂岩、粉砂岩,偶夹砾岩。)中生界。研究区境内只在域城镇蕉庄乡出露侏罗系中、下统,由砂岩、页岩及炭质页岩组成,属河湖沼泽沉积,含植物化石。图研究区地质简图 )新生界。区内仅有第四系,广泛分布于河谷、低洼处,以粘质砂土为主,间夹砂砾层,厚约。研究区岩浆岩较发育,主要分布于南部山区鲁山一带,在域城镇南部也有少量出露。研究区岩浆岩不仅岩石类型复杂,而且演化历史漫长,岩石类型从超基性岩基性岩中性岩酸性岩皆有,以中酸性岩为主,形成时代主要为新太古代、古元古代
6、及中生代,以新太古代和古元古代最为发育,常见有蛇纹石岩、透闪阳起片岩、变角闪石岩、变角闪辉长岩及斜长角闪岩等。研究区已发现矿产种类 种(含亚矿种),查明资源储量的矿产种,占已发现矿种的。按矿产大类划分:能源矿产种即煤;金属矿产种(铁矿、铝土矿);非金属矿产种(耐火粘土、陶瓷土、陶粒用粘土、水泥用灰岩和水泥配料用黄土);水气矿产种即矿泉水。具有一定储量优势的矿产有煤、耐火粘土、陶粒用粘土、陶瓷土、石灰岩等,是研究区矿业的支撑矿产。土壤研究区土壤分为褐土、棕壤土、粗骨土及潮土个土类(图)。褐土可进一步划分为灰质褐土(图中代码 ,下同)、硅泥褐土()、洪积褐土()、黄土质褐土()、灰质石灰性褐土()
7、、灰质淋溶褐土()、硅泥淋溶褐土()、黄土质淋溶褐土()及灰质褐土性土()个亚类,面积为 ,占总面积的 。其中灰质褐土性土由基性岩风化物和钙质岩风化物发育形成,其特点是土层浅薄,多含砾石,值 左右,主要分布在在海拔期魏正宇,等:山东省淄博市博山区富硒土壤分布及发育影响因素初步探讨 的坡岭、原山林场、青石山区村旁石封山,面积为 ;灰质淋溶褐土、硅泥淋溶褐土、黄土质淋溶褐土由洪积物母质形成并受淋溶作用影响,其特点是土层深厚,以上无石灰反应。主要分布在区内白塔、域城河谷地带和石马镇、岳庄镇等地,面积约 ;灰质褐土、硅泥褐土、洪积褐土、黄土质褐土、灰质石灰性褐土由洪积物母质发育形成,土体基本层段明显,
8、其特点是土层深厚,中下部有钙积物,石灰反应强烈。主要分布在区境中、北部和淄河、孝妇河沿河阶地或坡麓阶地。棕壤又 分 为 麻 砂 棕 壤()、麻 砂 棕 壤 性 土()个 亚类,面积约 ,占 总 面 积 的 ,主要分布在鲁山林场。其中麻砂棕壤性土由酸性岩风化物和玄武岩等基性岩类风化物发育形成,其特点是土层浅薄、质地差、无石灰反应,水土流失较重;麻砂棕壤由洪积物母质发育形成,另有少量人工堆积物。其特点是土层深厚,无石灰反应,值 左右,淋溶作用强烈。粗骨土又分为酸性粗骨土()、石灰岩钙质粗骨土()、砂页岩类钙质粗骨土()及砂页岩类中性粗骨土()个亚类,面积为 ,占总面积的 ,主要分布在研究区南部。其
9、中酸性粗骨土多发育在花岗岩或片麻岩等酸性岩残坡积风化物之上,土壤受侵蚀,发育程度弱,低缓丘陵上多被垦为低产农田或果园,质地为砂质壤土和壤质砂土;石灰岩钙质粗骨土、砂页岩类钙质粗骨土多以石灰岩及其他富含石灰岩石的残坡积物发育的土壤,其碳酸钙含量在 以上,研究区钙质粗骨土的成土母质为石灰岩,质地多为砂质粘壤土;砂页岩类中性粗骨土在白塔镇北部零星分布,多为基性岩残坡积物发育的土壤,土壤碳酸盐含量在 以下,土壤盐基饱和,在 之间,质地多为砂质粘壤土。潮土类土仅有个亚类为砂质河潮土(),在源泉镇周边,主要沿河流分布,为河流冲积母质,受地下水影响,并经长期的旱耕熟化而形成的一类土壤,面积约 ,占总面积的
10、。土壤类型单一,潮土呈中性至碱性反应、有较大的范围值,一般为 。材料与分析 样品采集与处理本次工作的比例尺为 ,按照 土地质量地球化学评价规范()要求,图研究区土壤类型图 图样品采集位置图 在布设的采样点上,以 定位点为中心,向四周辐射 确定分样点,等份组合成一个混合样。采样地块近似长方形时,采用“”形布设分样点。采样地块近似正方形时,采用“”形或棋盘形布设分样点。大田及果园地采集耕层土壤,由个子样等量混合组成件样品;林地、草地及建设用地的土壤,由个子样等量混合组成件样品。采样深度均为 。采集的各分样点土壤掰碎,挑出根系、秸秆、石块、虫体等杂物,充分混合后,四分法留取 装入样品袋。样品袋为干净
11、结实的棉布袋,潮湿样品装袋后外套塑料袋以防跟其他样品互相污染。共采集表层土壤样品 件,平均采样密度为 ,采样点位置见图。样品测试分析样品由中国冶金地质总局一局环境科技有限测物探化探计算技术 卷试中心分析,为了提高数据分析的可靠性,分析测试工作严格按照 地质矿产实验室测试质量管理规范()、土地质量地球化学评价规范()、多目标区域地球化学调查规范()()、农用地土壤污染状况详查质量保证与质量控制技术规定、生 态 地 球 化 学 评 价 样 品 分 析 技 术 要 求()、区 域 地 球 化 学 样 品 分 析 方 法()等相关技术标准执行。通过标准参考物、实验室内部检查、密码抽查、外部检查等手段,
12、对各种样品分析质量进行严格监控,并通过了验收和数据库入库审核。这里相关图件由 软件绘制,数据结果采用 软件和 软件进行统计分析。富硒土壤分布特征通过统计得出研究区表层土壤 含量算术平均值为 ,剔除异常值()后的算术背景平均值为 。研究区表层土壤硒平均值约是东北地区()、陕西()、南京()和西藏()等地平均值的倍以上,是山东省平均硒含量()的 倍,是全国平均值()的 倍,是世界平均值()的 倍。研究区土壤硒元素含量空间分布情况(图)表现为:总体上呈现北高南低,从北到南呈下降趋势;其中高硒(硒含量 )土壤主要集中在北部的丘陵地域(图);低硒(硒含量 )土壤主要出现在南部的溶蚀切割中山地区,中部的剥
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