东南极拉斯曼丘陵斯托尼斯半岛地区.PDFVIP

第9卷第4期 极地研究 Vol.9, No.4 1997年12月 CHINESE JOURNAL OF POLAR RESEARCH December 1997 东南极拉斯曼丘陵斯托尼斯半岛地区 化学元素分布特征 Ξ 王玉贵 (四川师范大学地理系, 成都 610066 ) 赵　济 (北京师范大学资源与环境科学系, 环境模拟与污染控制国家重点联合实验室, 北京 100875 ) 提要　通过样品测定, 运用统计方法分析了东南极拉斯曼丘陵斯托尼斯半岛岩石、土壤与风化 壳、大气降水、湖泊等环境要素的化学元素丰度和特征。该区风化过程和成土过程微弱, 地表环 境化学元素分布具有较强的区域性特征。初步分析该地区环境中元素迁移转化规律以及低温环 境条件下自然地理过程的特征。 关键词　南极　斯托尼斯半岛　丰度　化学元素　分布 一、前　　言 　　斯托尼斯半岛位于东南极拉斯曼丘陵区西部, 面积近20km 2。该区气候寒冷、干燥, 并 有强烈的下降风。区内广泛分布以副片麻岩类为主的变质岩。受冰川作用影响, 冰缘地貌 广泛发育, 地表崎岖破碎, 湖泊众多 (李栓科,1993 ) , 土壤与风化壳浅薄, 粗骨性强, 生物活 动微弱。北京师范大学资源与环境科学系耿侃副教授在中国第8次南极科学考察期间在斯 托尼斯半岛系统采集了岩石、土壤风化壳、湖水、积雪、新鲜降雪等多种样品。本文是在分 析化验采集样品的基础上, 对所得结果进行初步分析研究。 二、元素分布的分析研究方法 1. 样品处理及测定 　　岩石、土壤与风化壳样品经研磨, 过100目筛备用。取0.1 g (精度: ±0.0001 g)试样置于 聚四氟乙烯坩埚内, 依次加入5ml HNO 3、2ml HClO 4和1ml HF (均为高或优级纯试剂) , 盖 紧置于170℃之烘箱加热8h, 待冷却后在电热板上加热蒸发掉氢氟酸至近干时, 用5% 的 HNO 3转移并定容至10ml 待测。每组待测样的制备均有两个 GSS28标样, 一个空白样和2 个随机选定的平行样。待测样经 ICAP29000型固定通道式光谱仪进行等离子发射光谱分 析, 测定元素含量。元素 Si 含量的补测采用电镜扫描和能谱仪测试。Ξ 八?五国家科技攻关南极项目和国家教委高等学校博士学科点专项基金资助项目 ? 1994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. 湖水、雪样的化学元素含量测定: 经野外采集, 酸溶至pH =1, 密封、低温保存, 室内进 行等离子体发射光谱分析测得元素含量。所有原始测试数据, 经误差较正和实验质量控制 均符合要求Ξ。 2. 数据处理 　　元素分布的特征是由环境中元素浓度概率分布类型确定的。判别分布类型的方法很 多 (章申等,1990 )。本文选择W 检验法和偏度、峰度检验法进行判定, 结果岩石、土壤与风 化壳、湖泊水、雪样的元素含量概率分布类型大多呈对数正态分布 (元素浓度概率分布检 验表略)。 三、环境要素的元素分布特征 1. 岩石中元素分布特征 　　岩石中的元素分布是内生过程与表生过程相互作用的结果。研究区为多期强烈混合 变质作用形成的高度变质区, 变质岩以富含氧化铁和氧化钛的石榴石片麻岩和董青石片 岩为主 (Stüwe ,1989 )。岩石中化学元素丰度值见表1。 表1　岩石中化学元素的丰度值 (单位: mg ?kg) Table 1.Abundances (mg ?kg) of elements in the rocks. 元素 样品数 丰度值 全距范围 xλ S 变异系数Cv (% ) 浓度概率分布类型 分布范围(80% 置信区间) Pb 47 1.64 ～ 36.03 10.029 2.383 88.43 LN 3.300 ～ 30.478 As 47 0.00 ～ 13.455 1.838 2.724 100.20 LN 0.510 ～ 6.627 Hg 47 1.93 ～ 44.17 5.950 3.163 53.17 P 3.120 ～ 31.541 Cd 47 0.0255 ～ 1.7325 0.1300 2.6375 97.07 LN 0.038 ～ 0.451 Ca 47 2283～ 112900 11123 2.1026 79.94 LN 4296～ 28797 Mg 47 1060～ 420100 10687 3.9648 156.63 LN 1833～ 62313 K 47 1767～ 38720 16387 6665.8 40.67 N 7856～ 24918 Na 47 3310～ 79160 17980 7108.3 39.53 P 4998～ 40910