中国东部花岗岩玄武岩及石灰岩上土壤.DOCVIP

文章编号：1008-181X（1999）03-0161-07 中国东部花岗岩、玄武岩及石灰岩上土壤 微量元素含量的纬向分异 陈静生，洪松，邓宝山，潘懋 （北京大学城市与环境学系，北京 100871） 摘要：在中国东部花岗岩、玄武岩和石灰岩地区布设91个采样点，采集土壤剖面和母岩样品，测试13种微量元素的含量，研究其纬向分异规律及影响因素。结果表明：（1）土壤微量元素含量顺序为：玄武岩土壤 ( 石灰岩土壤 ( 花岗岩土壤；（2）花岗岩和玄武岩上土壤微量元素含量与母岩接近，石灰岩上土壤微量元素含量远高于母岩；（3）花岗岩上土壤微量元素的含量由北向南呈降低趋势，而玄武岩和石灰岩上土壤微量元素含量由北向南均呈增高趋势，且与游离氧化铁含量的增高同步；（4）微量元素含量与氧化铁含量在玄武岩土壤中的相关性大于这两者在花岗岩土壤中的相关性。 关键词：中国土壤；花岗岩；玄武岩；石灰岩；微量元素 中图分类号：P595 文献标识码：A 国内外现有研究资料已经充分说明，成土母岩是影响土壤中微量元素背景值含量的最主要因素之一[1]。但对于同类岩石上发育的土壤而言，其微量元素含量是如何受不同生物－气候条件控制下的成土过程的影响，系统的研究报导尚不多见。中国东部水－热条件及成土过程由北向南差异很大。从地球化学的角度看，花岗岩、玄武岩和石灰岩是三类有代表性的岩石，其化学组成与性质差异显著。另外，花岗岩和石灰岩在中国东部分布广泛。玄武岩出露的绝对面积虽然不大，但分布范围广。故选择在这三类岩石上发育的土壤，研究气候条件与成土过程对其中的微量元素含量的影响。 1 样品采集与分析 在中国东部花岗岩、玄武岩和石灰岩上共布设采样点91个，在每个采样点同时采集土壤剖面和岩石样品。其中，花岗岩上布设采样点44个，除了在东北地区布设在华力西期花岗岩上的采样点之外，大部分布设在燕山期花岗岩上。玄武岩上布设采样点19个，分别布设在拉斑玄武岩、高铝玄武岩和碱性玄武岩上。石灰岩上布设采样点28个，但未作进一步细分。 花岗岩上由北向南依次采集棕色针叶林土、暗棕壤、棕壤、黄棕壤、黄壤、红壤、赤红壤和砖红壤等土壤样品；玄武岩上依次采集黑土、暗棕壤、棕壤、褐土、黄棕壤、红壤、赤红壤和砖红壤；石灰岩上依次采集棕壤、褐土、黄棕壤、棕色石灰土和红色石灰土。 在实验室分析样品中的13种微量元素的含量，并同时分析Al、Fe、Si、Ca、Mg、Na、K的氧化物以及某些移动性较差的元素（如Ti）的含量。 所有采样点布设、样品采集、元素分析测试方法及相应的质量控制措施等，均按“全国土壤环境背景值”课题（“七五”科技攻关项目）技术组统一规定的方法[2]，在此不再叙述。 2 结果与讨论 2.1 中国东部花岗岩、玄武岩和石灰岩及其发育的土壤的微量元素含量差异 表1 中国东部花岗岩、玄武岩、石灰岩及其发育的土壤的微量元素含量1） Cu Pb Zn Cd Ni Cr Hg As Co V Mn Fe 花岗岩 母岩 5.1 37 58 0.05 3.8 9.0 - - 2.9 25 520 A层土壤 12 21 58 0.06 15 36 - - 8.4 25 593 29 玄武岩 母岩 92 43 137 0.06 147 219 0.25 3 38 194 1228 90 A层土壤 76 54 101 0.04 114 194 0.12 8 34 167 1101 79 石灰岩 母岩 30 32 16 0.08 3.8 17 0.03 7 1.9 18 112 7 A层土壤 30 42 109 0.57 57 129 0.13 30 16 143 760 47 1）Cu~Mn的含量以mg/kg计算；Fe的含量以g/kg计算。 表1列出了中国东部花岗岩、玄武岩和石灰岩及其发育的土壤的表层微量元素含量（算术平均值，下同）。从表中可以看出以下几个特点。 （1）大多数微量元素，尤其是第四周期过渡元素（Cu、Ni、Cr、Co、V），在玄武岩中的含量较高，在花岗岩和石灰岩中含量较低，顺序为：玄武岩＞花岗岩(石灰岩。这与文献上已报道的结果一致[3]。 （2）在三类岩石上发育的土壤中，微量元素含量仍以玄武岩上的土壤较高，顺序为：玄武岩上的土壤＞石灰岩上的土壤＞花岗岩上的土壤。 （3）微量元素在玄武岩中的含量与玄武岩上的土壤中的含量很接近，在花岗岩中的含量与花岗岩上的土壤中的含量也比较接近，充分体现出土壤元素对母岩的继承性。但石灰岩的情况则完全不同。石灰岩上的土壤微量元素含量远远高于母岩中的含量，尤其是Zn、Cd、Ni、Cr、Hg、As、Co、V等元素在土壤中的含量比母岩中的含量高出一个数量级。可见，石灰岩对其发育的土壤的微量元素含量的控制作用远不及花岗岩和玄武