目錄18587_WPSOffice_Level1秭歸地區(qū)碳酸鹽巖鋅鉛元素次生富集現(xiàn)象及成因 432013_WPSOffice_Level1第一章引言 532013_WPSOffice_Level21.1選題背景和研究意義 532013_WPSOffice_Level31.1.1選題背景 59993_WPSOffice_Level31.1.2研究目的 531395_WPSOffice_Level31.1.3研究意義 59993_WPSOffice_Level21.2前人研究概況 631120_WPSOffice_Level31.2.1鋅研究現(xiàn)狀 621258_WPSOffice_Level31.2.2鉛研究現(xiàn)狀 631395_WPSOffice_Level21.3研究方案 79993_WPSOffice_Level1第二章區(qū)域地質(zhì)背景 931120_WPSOffice_Level22.1自然地理概況 914729_WPSOffice_Level32.1.1地理位置及工作區(qū) 93131_WPSOffice_Level32.1.2地貌及自然地理 99414_WPSOffice_Level32.1.3經(jīng)濟(jì)地理 1021258_WPSOffice_Level22.2區(qū)域地質(zhì)概況 1032685_WPSOffice_Level32.2.1地層 1015890_WPSOffice_Level32.2.2構(gòu)造 138071_WPSOffice_Level32.2.3巖漿巖 1318285_WPSOffice_Level32.2.4變質(zhì)巖 1431395_WPSOffice_Level1第三章分析方法 1514729_WPSOffice_Level23.1樣品采集 153131_WPSOffice_Level23.2樣品處理 159414_WPSOffice_Level23.3儀器與試劑 1532685_WPSOffice_Level23.4實(shí)驗(yàn)方法 1617492_WPSOffice_Level33.4.1土壤pH值測(cè)定 169092_WPSOffice_Level33.4.2X熒光分析 1610551_WPSOffice_Level33.4.3ICP-MS分析 1615890_WPSOffice_Level23.5實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制 1731120_WPSOffice_Level1第四章實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理 188071_WPSOffice_Level24.1土壤Zn、Pb元素含量特征 1818285_WPSOffice_Level24.2土壤pH值 2117492_WPSOffice_Level24.3土壤Zn、Pb與Fe、Al氧化物相關(guān)性分析 219092_WPSOffice_Level24.4土壤Zn、Pb與其他重金屬元素之間相關(guān)性分析 2321258_WPSOffice_Level1第五章Zn、Pb元素富集機(jī)理分析 2510551_WPSOffice_Level25.1Zn、Pb元素含量特征與土壤pH值 2532647_WPSOffice_Level25.2Zn、Pb元素含量與成土母質(zhì) 254813_WPSOffice_Level25.3Zn、Pb元素含量特征與Fe、Al氧化物 2628935_WPSOffice_Level25.4重金屬元素之間相互影響 2614729_WPSOffice_Level1第六章結(jié)論 273131_WPSOffice_Level1致謝 2832685_WPSOffice_Level1參考文獻(xiàn) 29秭歸地區(qū)碳酸鹽巖鋅鉛元素次生富集現(xiàn)象及成因摘要：選取湖北省宜昌市秭歸縣地區(qū)燈影組和陡山沱組三條碳酸鹽巖風(fēng)化剖面的表層土壤中Zn、Pb元素為研究對(duì)象，采集了44個(gè)土壤樣品，分析Zn、Pb、Fe2O3、Al2O3、pH以及其他重金屬元素等指標(biāo)探討了土壤成土母質(zhì)、土壤組成、風(fēng)化程度、pH和重金屬等對(duì)表層土壤Zn、Pb元素的影響。結(jié)果表明：（1）研究區(qū)Zn、Pb元素含量均高于背景值，呈現(xiàn)不同程度的富集，且在半風(fēng)化剖面中富集程度更高；（2）隨雨水淋溶作用，自土壤表層至淺層Zn、Pb重金屬元素濃度整體上呈現(xiàn)階梯狀非線性遞減規(guī)律；（3）在酸性土壤和堿性土壤中，Zn、Pb元素與土壤pH的相關(guān)性不同，且在酸性土壤中相關(guān)性更強(qiáng)；（4）風(fēng)化作用所產(chǎn)生的Fe、Al氧化物對(duì)Zn、Pb有強(qiáng)烈吸附作用，且對(duì)Zn的吸附作用更強(qiáng)；（5）風(fēng)化土壤中不同重金屬之間存在相互作用，其他重金屬的含量對(duì)Zn、Pb元素富集規(guī)律有非常顯著的影響。ABSTRACT:TheZnandPbelementsinthesurfacesoilofthethreecarbonaterockweatheringsectionsoftheDengyingFormationandtheDoushantuoFormationintheZiguiCountyareaofYichangCity,HubeiProvincewereselectedastheresearchobjects.44soilsampleswerecollectedandanalyzedforZn,Pb,Fe2O3,Al2O3,ThepHandotherheavymetalelementsdiscussedtheeffectsofsoilparentmaterial,soilcomposition,weatheringdegree,pHandheavymetalsontheZnandPbelementsinthesurfacesoil.Theresultsshowthat:(1)ThecontentofZnandPbinthestudyareaishigherthanthebackgroundvalue,showingdifferentdegreesofenrichmentandhigherenrichmentinthesemi-weatheredsection;(2)leachingwithrain,fromthesoilsurfaceTheconcentrationofheavymetalelementsinshallowZnandPbshowedastep-likenonlineardecreasinglaw.(3)Inacidicsoilandalkalinesoil,thecorrelationbetweenZnandPbelementsandsoilpHwasdifferent,andthecorrelationinacidsoilwasobserved.Stronger;(4)FeandAloxidesproducedbyweatheringhavestrongadsorptiontoZnandPb,andhavestrongeradsorptiontoZn;(5)interactionsbetweendifferentheavymetalsinweatheredsoil,otherheavymetalsThecontenthasaverysignificanteffectontheenrichmentofZnandPb.第一章引言選題背景和研究意義選題背景土壤是人類賴以生存的物質(zhì)基礎(chǔ)和生產(chǎn)基礎(chǔ)，為社會(huì)發(fā)展提供了基本的生態(tài)環(huán)境。在自然情況下,土壤中重金屬主要來(lái)源于母巖和殘落的生物物質(zhì)。近年來(lái)，隨著工業(yè)的快速發(fā)展和農(nóng)業(yè)化學(xué)品種的逐漸增加，土壤重金屬污染問(wèn)題日益突出。根據(jù)“中國(guó)耕地地球化學(xué)調(diào)查”(2015)，重金屬污染點(diǎn)面積(包括中、重度和過(guò)量)已達(dá)到233萬(wàn)hm2。土壤中的重金屬污染物不僅具有隱蔽性、不可逆性等特點(diǎn)，而且可經(jīng)水、植物等介質(zhì)進(jìn)入人體，直接危害人體特別是兒童的健康，還會(huì)通過(guò)污染食物、大氣和水環(huán)境間接影響環(huán)境質(zhì)量而危害人體健康,威脅著人類的生存和發(fā)展。重金屬污染是發(fā)人深省的，所以，驗(yàn)證重金屬的空間分布特征是防治污染、防治污染的關(guān)鍵。目前大多數(shù)關(guān)于土壤重金屬吸附、遷移轉(zhuǎn)化的研究，主要是從農(nóng)作物系統(tǒng)和化學(xué)角度進(jìn)行分析研究，鮮有從地質(zhì)角度、土層的理化性質(zhì)角度去研究土壤中重金屬的分布、遷移轉(zhuǎn)化和富集。在最近的研究中，國(guó)內(nèi)外學(xué)者大多側(cè)重于大尺度或中尺度，而非小尺度。研究方法以點(diǎn)分析和統(tǒng)計(jì)分析為主，而對(duì)空間分布規(guī)律的研究較少。研究目的探尋本地區(qū)震旦系燈影組和陡山沱組地層土壤中Zn、Pb重金屬的主要富集方式，以及主要影響因素。研究意義在碳酸鹽巖風(fēng)化過(guò)程中，一些活動(dòng)性弱的元素由于元素寄主礦物較難風(fēng)化，或者次生礦物穩(wěn)定難溶，以及受黏土礦物吸附作用的影響，在風(fēng)化過(guò)程中得以有效的保留。而一些活動(dòng)性強(qiáng)的元素，隨著風(fēng)化作用的進(jìn)行會(huì)逐步在風(fēng)化殼中淋失。本次研究選取活動(dòng)性不同的兩種元素Zn、Pb，比較它們?cè)谔妓猁}巖風(fēng)化過(guò)程中含量的變化，以及在風(fēng)化剖面上表現(xiàn)出的垂向分布特征，分析碳酸鹽巖分化過(guò)程中元素的地球化學(xué)行為。1.2前人研究概況1.2.1鋅研究現(xiàn)狀鋅是一種微帶藍(lán)色的白色金屬，在自然界中它能與很多元素如鉛、銅、鎘等形成共生礦物，是生物體的必需元素之一。人們對(duì)鋅元素的認(rèn)知相對(duì)較早，但近代科學(xué)研究才發(fā)現(xiàn)鋅元素是植物、動(dòng)物和人體必需的微量元素。土壤中的鋅元素主要來(lái)源于各種地殼物質(zhì)。所以土壤鋅的有效性主要取決于土壤本身的性質(zhì)如酸堿性及各類土壤吸附和固定鋅的能力。已有的研究成果顯示，土壤剖面的總鋅有大致均一的分布，隨深度的增加而遞減，它常富集于土壤表層。土壤是鋅元素自然循環(huán)的中心環(huán)節(jié)，是固結(jié)態(tài)鋅與自由態(tài)鋅相互轉(zhuǎn)化的紐帶，是提供生物和人類營(yíng)養(yǎng)的源泉。在這個(gè)過(guò)程中，生物起著催化劑的作用，加速了鋅元素在自然界中循環(huán)的速度。目前，關(guān)于鋅的研究，主要從以下幾方面開展：（1）鋅元素在土壤中的賦存形態(tài)與其遷移轉(zhuǎn)化的研究。鋅元素主要以易溶態(tài)，離子交換態(tài)，有機(jī)物態(tài)，結(jié)合態(tài)及殘留態(tài)存在于土壤中。土壤中的鋅元素在土壤母質(zhì)、pH值、Eh值、CEC、土壤粘粒、生物、溫度等條件的影響下，在五種形態(tài)間相互轉(zhuǎn)化，造成鋅元素的化學(xué)形態(tài)在土壤與生物環(huán)境中循環(huán)往返，在土壤中由上層淋溶至下層，在由生物作用聚集于表層，這是鋅元素土壤化學(xué)過(guò)程中的永久主題。土壤中鋅元素的異常及其對(duì)生物環(huán)境的影響。所謂的土壤中鋅元素的異常區(qū)是指當(dāng)土壤中鋅元素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于或低于自然土壤中鋅元素背景值的常范圍值時(shí)的土壤環(huán)境。正常土壤鋅含量一般不會(huì)引起生物出現(xiàn)缺鋅或鋅中毒現(xiàn)象。但在異常區(qū)常常會(huì)因?yàn)殇\元素的缺失或過(guò)量而導(dǎo)致生物體受損。有時(shí)雖然土壤中鋅元素總量很高，但也會(huì)出現(xiàn)生物缺鋅癥狀，這說(shuō)明土壤元素的含量不能作為評(píng)價(jià)土壤元素供給狀況的指標(biāo)，因?yàn)樽魑镌谕寥乐兄荒芪沼行B(tài)的元素。缺鋅會(huì)造成生長(zhǎng)在土壤上的生物出現(xiàn)缺鋅癥狀，而鋅中毒則同樣會(huì)使農(nóng)作物減產(chǎn)，從而影響到人類。1.2.2鉛研究現(xiàn)狀鉛是自然界常見(jiàn)的元素之一，是一種藍(lán)色或銀灰色的軟金屬。自然界中的純金屬鉛很少見(jiàn)，多以硫化物形式存在，如PbS、5PbS·2Pb2S2等，還有硫酸鹽、磷酸鹽、砷酸鹽及少數(shù)氧化物。鉛作為離子可以+2價(jià)和+4價(jià)存在，其+2價(jià)氧化態(tài)穩(wěn)定，+4價(jià)氧化態(tài)不穩(wěn)定。+4價(jià)氧化態(tài)的鉛有強(qiáng)的氧化性。在土壤環(huán)境中不能穩(wěn)定存在，故土壤中鉛的化學(xué)性質(zhì)涉及+2價(jià)鉛及其化合物。地殼中鉛平均豐度為16mg/kg，含鉛礦物有200多種，主要的礦物形態(tài)為方鉛礦（PbS，以重量計(jì)占87%）、白鉛礦（PbCO3）和鉛礬（PbSO4）。世界范圍內(nèi)土壤含鉛量變幅在3～200mg/kg之間，中值為35mg/kg。中國(guó)土壤背景值基本統(tǒng)計(jì)量表明，我國(guó)土壤鉛含量最高可達(dá)到1143mg/kg，最低為0.68mg/kg，平均為26mg/kg。土壤中鉛有自然來(lái)源和人為來(lái)源。前者主要來(lái)自礦物和巖石中的本底值。土壤中原有存在的鉛來(lái)自于風(fēng)化巖中的礦物，例如方鉛礦(PbS),閃鋅礦(ZnS)等。世界范圍內(nèi)土壤鉛含量的變幅多為3～200mg/kg，中值為35mg/kg。不同地區(qū)土壤鉛含量有所不同，這主要是由于土壤類型，母巖母質(zhì)的差異造成的。土壤中鉛的人為來(lái)源主要是大氣降塵、污泥、城市垃圾的土地利用以及采礦和金屬加工業(yè)。鉛對(duì)作物的影響主要表現(xiàn)在產(chǎn)量和質(zhì)量上。低濃度的鉛對(duì)某些植物表現(xiàn)出促進(jìn)生長(zhǎng)作用，而高濃度的鉛除了在作物的食用部位積累殘毒外，還表現(xiàn)為幼苗萎縮、生長(zhǎng)緩慢、產(chǎn)量下降甚至絕收。在利用作物生態(tài)效應(yīng)研究土壤重金屬最大允許含量時(shí)，一般采用產(chǎn)量降低10%或可食用部分超過(guò)食品衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)時(shí)土壤中鉛的含量作為依據(jù)。1.3研究方案本次研究重點(diǎn)開展高家溪—和尚洞地區(qū)表生環(huán)境中鋅鉛的環(huán)境地球化學(xué)研究。分別用地質(zhì)錘、鐵鍬、洛陽(yáng)鏟等工具采集研究區(qū)三條剖面的土壤樣品44件，分別測(cè)定鋅鉛元素和其他重金屬元素總量、鐵鋁氧化物含量、土壤pH值；分析樣品中鋅鉛含量分布特征，了解工作區(qū)中鋅鉛元素遷移方式以及空間分布，發(fā)現(xiàn)碳酸鹽巖風(fēng)化產(chǎn)物與重金屬元素鋅鉛富集的關(guān)系，探討鋅鉛元素的次生富集對(duì)環(huán)境的影響。完成的工作量如下表：表1.1論文完成工作量序號(hào)工作內(nèi)容完成數(shù)量1相關(guān)文獻(xiàn)檢索28篇文獻(xiàn)2野外剖面研究及樣品采集觀察剖面3條；土壤樣品采集44件；巖石樣品采集5件3樣品測(cè)試分析X射線衍射分析44件ICP-MS分析44件pH值測(cè)定44件第二章區(qū)域地質(zhì)背景2.1自然地理概況2.1.1地理位置及工作區(qū)秭歸縣位于湖北省西部，川、鄂交界的長(zhǎng)江西陵峽兩岸，三峽大壩工程壩上庫(kù)首。地理坐標(biāo)為東經(jīng)110°18′-111°0′，北緯30°38′-31°11′。秭歸縣面積2427平方千米，東與宜昌交界，南同長(zhǎng)陽(yáng)接壤，西鄰巴東，北接興山縣。東西最大距離66.1千米，南北最大距離為60.6千米。2.1.2地貌及自然地理秭歸為大巴山、巫山余脈和八面山坳合地帶。長(zhǎng)江流經(jīng)巴東縣破水峽入境，橫貫縣境中部，流長(zhǎng)64千米，于茅坪河口出境，把秭歸分為南北兩部，構(gòu)成獨(dú)特的長(zhǎng)江三峽山地地貌。境內(nèi)地形起伏，層巒疊峰，地勢(shì)為四面高，中間低，呈盆地形。東部邊境扇子山海拔1920米；南部邊境云臺(tái)荒海拔2057米（縣境最高峰），茅坪河口海拔40米（縣境最低點(diǎn)）。圖2-1秭歸地區(qū)交通位置圖秭歸屬于鄂西南山區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)氣候年平均氣溫大于等于10℃的活動(dòng)積溫為5723.6℃，年最冷月平均溫度為6.5℃，年無(wú)霜期為306天，降雨量為1000毫米左右，空氣相對(duì)濕度72%，年日照時(shí)數(shù)1631.5小時(shí)，是湖北著名的冬暖區(qū)和甜橙栽培的最佳適宜區(qū)。三峽工程建成后，冬季平均增溫0.3—1.3℃，夏季平均降溫0.9—1.2℃，氣候條件將更有利于臍橙生產(chǎn)。2.1.3經(jīng)濟(jì)地理秭歸水陸交通發(fā)達(dá)、縱橫交錯(cuò)，全縣公路通車?yán)锍?000多公里，有7條出境公路通達(dá)全國(guó)各地是渝東鄂西的交通“咽喉”與物資集散地。向西有小三峽漂流，東到三峽大壩、葛洲壩、三國(guó)古戰(zhàn)場(chǎng)瀏覽，南去長(zhǎng)江請(qǐng)江巴人故鄉(xiāng)做客，北區(qū)昭君故里及神農(nóng)架探秘。秭歸山川秀麗，風(fēng)景如畫。西陵峽雄奇壯美，兵書寶劍峽、牛肝馬肺峽、崆嶺峽馳名天下，還有清澈的香溪河，俊秀的四溪竹之旅、九畹溪探險(xiǎn)漂流、道教五指山，神秘的古懸棺更是為中外游客為之傾倒。其自然景觀與人文景觀交相輝映，令人流連忘返。秭歸縣名勝古跡還有樂(lè)平里屈原故里、屈原廟、讀書洞、照面鏡等。隨著三峽工程的興建，距大壩一公里處的秭歸新縣城已建成集大壩雄姿、高峽平湖風(fēng)光、屈原故里風(fēng)情、庫(kù)區(qū)移民新城為一體的旅游觀光勝地和三峽地區(qū)最大的游客集散中心。礦藏資源有煤、鐵、銅、磷、硅石、重晶石等，尤以煤炭質(zhì)好，而在華南三套黑色炭質(zhì)頁(yè)巖（陡山沱組、水井沱組、廟坡組）中的頁(yè)巖氣是未來(lái)能源的一個(gè)巨大儲(chǔ)庫(kù)。秭歸地區(qū)受山區(qū)立體氣候影響，農(nóng)業(yè)呈垂直分布，農(nóng)產(chǎn)品豐富，主要農(nóng)作物有：水稻、玉米、紅薯、芝麻、柑橘等等。其中秭歸被稱為“中國(guó)臍橙之鄉(xiāng)”，已成為了享譽(yù)國(guó)內(nèi)外的知名品牌，主要品種有：倫晚、紐荷爾、長(zhǎng)紅等。2.2區(qū)域地質(zhì)概況2.2.1地層位于揚(yáng)子克拉通核部的峽東地區(qū)出露了華南路塊較完整的各時(shí)代地層，其中最古老的基底巖系為崆嶺變質(zhì)雜巖（也稱崆嶺巖群）。崆嶺變質(zhì)雜巖出露面積624平方公里，變質(zhì)原巖的形成時(shí)代為太古宙至古元古代。中元古代地層為力耳坪巖組和神農(nóng)架群，新元古代為南華系—震旦系。古生代地層主要有寒武紀(jì)、志留紀(jì)、奧陶紀(jì)，以及少量的泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)。本次論文工作區(qū)域主要出露有前寒武紀(jì)地層中的南華紀(jì)、震旦紀(jì)地層，以及古生代寒武紀(jì)地層。圖2-2秭歸地區(qū)區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖（一）南華紀(jì)地層黃陵地區(qū)為華南陸塊南華紀(jì)和震旦紀(jì)地層標(biāo)準(zhǔn)剖面所在地。完整的南華紀(jì)地層自下而上劃分為下南華統(tǒng)蓮沱組，上南華統(tǒng)古城組、大塘坡組、南沱組，與下伏前南華紀(jì)地層或晉寧期巖體呈角度不整合接觸。蓮沱組標(biāo)準(zhǔn)剖面位于區(qū)域東部蓮沱鎮(zhèn)，為一套紫紅色—暗紫色的中—厚層狀砂礫巖、含礫粗砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖、石英砂巖、細(xì)粒巖屑砂巖夾凝灰質(zhì)巖屑砂巖、含礫巖屑凝灰?guī)r。由下向上碎屑粒度由粗變細(xì)，頂界與南沱組呈平行不整合接觸，底界與黃陵花崗巖呈不整合接觸。地層上段為灰白—紫紅色薄—中層狀中粒長(zhǎng)石巖屑砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖及晶屑玻屑凝灰?guī)r，厚62—202m。下段上部為紫紅—灰白色中—厚層狀為主夾透鏡狀產(chǎn)出的中細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖夾粉砂質(zhì)泥巖、透鏡狀泥巖，為天然堤沉積；下段下部以紫紅色含礫粗中粒長(zhǎng)石石英砂巖、長(zhǎng)石石英中粒砂巖為主；下段底部為紫紅色石英質(zhì)礫巖不整合覆蓋在黃陵巖基或崆嶺群變質(zhì)巖之上，厚93—105m。古城組標(biāo)準(zhǔn)剖面位于區(qū)域南部高家堰（長(zhǎng)陽(yáng)背斜）南，下部為灰黑色塊狀冰磧巖、厚層狀砂礫巖，為濱岸-臨濱冰緣冰磧巖，厚19.8m，與下伏蓮沱組呈平行不整合接觸。大塘坡組標(biāo)準(zhǔn)剖面位于區(qū)域以南的長(zhǎng)陽(yáng)古城嶺地區(qū)，與古城組相伴產(chǎn)出，厚9.6m。巖性為黑色薄層狀碳質(zhì)粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾含錳質(zhì)白云巖透鏡體。南沱組標(biāo)準(zhǔn)剖面位于區(qū)域內(nèi)南沱鎮(zhèn)。巖性上為黃綠色含礫冰磧泥巖，中下部偶夾泥巖、泥質(zhì)粉砂巖透鏡體。含礫冰磧泥巖礫石含量一般在10%—15%，主要由變質(zhì)巖、石英巖、巖漿巖碎石塊組成；礫石大小不等，礫徑0.1—0.5cm，呈次棱角狀—次圓狀，無(wú)分選；礫石表面蝕痕較發(fā)育，見(jiàn)“V”字形、“T”字形刻痕。泥質(zhì)、泥質(zhì)粉砂巖具有水平紋理構(gòu)造，厚69—93m。（二）震旦紀(jì)地層震旦紀(jì)地層自上而下分為陡山沱組、燈影組，其中燈影組為跨震旦系和寒武系的巖石地層單位。陡山沱組標(biāo)準(zhǔn)剖面位于長(zhǎng)江南岸陡山沱村，厚230m。地層整合于燈影組之下、平行不整合于南沱組之上，以灰褐、灰、灰白色白云巖為主。下部為灰褐色—灰色白云巖，含泥質(zhì)和硅質(zhì)磷質(zhì)結(jié)核，中部為灰黑色頁(yè)片狀含粉砂質(zhì)白云巖；上部為灰、灰白色中厚層白云巖夾硅質(zhì)巖或燧石團(tuán)塊。頂部以黑色碳質(zhì)頁(yè)巖與上覆燈影組分界，底部以一層含礫白云巖的底面與下伏南沱組分界。燈影組標(biāo)準(zhǔn)剖面位于長(zhǎng)江南岸燈影峽，厚673m。地層為一套碳酸鹽巖建造。下部為淺灰、灰白色中薄層狀細(xì)晶—微晶白云巖，灰色角礫狀中—微晶白云巖，局部夾黑色粘土巖及條帶狀膠磷礦；中部為灰色條紋條帶狀中晶白云巖夾灰色角礫狀中—微晶白云巖；上部為灰色厚—巨厚層狀粗晶白云巖、薄—厚層狀硅質(zhì)條帶白云巖、細(xì)晶白云巖、條紋條帶狀白云巖，局部有鮞狀白云巖、薄層硅質(zhì)巖。（三）寒武紀(jì)地層寒武紀(jì)地層主要沿黃陵穹隆周邊分布，自下而上劃分為下寒武統(tǒng)水井沱組、石牌組、天河板組、石龍洞組，中寒武統(tǒng)覃家廟組，中寒武統(tǒng)—下奧陶統(tǒng)婁山關(guān)組。1）水井沱組底部為黑色碳質(zhì)頁(yè)巖夾（含鐵質(zhì)）白云巖；下部為灰—深灰色細(xì)晶白云巖、碳質(zhì)頁(yè)巖與碳質(zhì)灰?guī)r互層；中部為灰—深灰色細(xì)晶泥灰?guī)r與薄板狀泥灰?guī)r組成韻律層；上部為灰色薄—中厚層狀灰泥巖與中晶白云巖，向上白云巖增多。厚24—80m，與下伏燈影組為平行不整合接觸。2）石牌組下部為灰—深灰色頁(yè)巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾薄層粉砂巖，向上灰色粉砂質(zhì)頁(yè)巖夾含砂質(zhì)粉砂巖，向上砂質(zhì)含量增多；中部由灰色薄—中厚層鈣質(zhì)中—細(xì)粒長(zhǎng)石巖屑砂巖與薄層粉砂巖組成；上部為灰色薄—中層狀粉砂巖夾薄層細(xì)砂巖、粉砂質(zhì)頁(yè)巖，向上粉砂質(zhì)含量減少。厚158m—301m，與下伏水井沱組呈整合接觸關(guān)系。3）天河板組主要由灰色薄層泥質(zhì)條帶灰?guī)r組成，中部夾鮞狀、豆?fàn)罨規(guī)r和薄層粉砂質(zhì)頁(yè)巖，局部含古杯灰?guī)r與白云質(zhì)微晶灰?guī)r。厚81—100m，與下伏石牌組呈整合接觸關(guān)系。4）石龍洞組下部為淺灰色薄—中厚層狀含粉砂質(zhì)中—細(xì)晶白云巖；上部為灰—淺灰色中—厚層狀中—細(xì)晶白云巖與藻砂屑白云巖，局部夾角礫狀白云巖。厚109—129m，與下伏天河板組整合接觸。2.2.2構(gòu)造揚(yáng)子克拉通東南緣沿新元古代早期約900Ma江南造山帶與華夏陸塊拼合，組成了華南陸塊。華北克拉通沿著秦嶺-大別造山帶與揚(yáng)子克拉通北部相隔，松潘-甘孜褶皺帶與揚(yáng)子克拉通西部龍門山斷裂帶相鄰。新元古代晚期至顯生宙蓋層在揚(yáng)子克拉通中廣泛發(fā)育，導(dǎo)致?lián)P子克拉通的基底巖系的出露十分有限?！包S陵背斜”是揚(yáng)子克拉通內(nèi)部發(fā)育的典型穹隆構(gòu)造。其中央部分出露著太古宙-古元古代崆嶺高級(jí)變質(zhì)巖基底和新元古代黃陵侵入雜巖體巖基，故秭歸及其周邊所處的揚(yáng)子克拉通核部通常被稱為黃陵地區(qū)或崆嶺地區(qū)。黃陵背斜呈近南北向，其穹隆構(gòu)造導(dǎo)致核部出露了前寒武紀(jì)早期的基底及侵入其中的新元古代黃陵侵入雜巖體。新元古代-顯生宙地層覆蓋了這些地質(zhì)單元并分布于黃陵背斜的周邊地區(qū)。2.2.3巖漿巖黃陵地區(qū)最早的巖漿巖應(yīng)為崆嶺雜巖太古廟TTG片麻巖和斜長(zhǎng)角閃巖，這些巖石是揚(yáng)子克拉通結(jié)晶基底的組成部分。黃陵地區(qū)其它時(shí)期的巖漿巖主要為古元古代和新元古代。（一）古元古代目前在黃陵地區(qū)已識(shí)別的古元古代巖漿巖在規(guī)模上十分有限，且均為侵入關(guān)系分布于北部崆嶺變質(zhì)雜巖中。1）圈椅埫鉀長(zhǎng)花崗巖巖體近等軸狀巖株產(chǎn)出，主要由中—粗粒斑狀鉀長(zhǎng)花崗巖組成。2）基性侵入巖株圍巖為英云閃長(zhǎng)巖，該巖脈具典型的灰綠結(jié)構(gòu)，粒度較細(xì)，主要造巖礦物為輝石和斜長(zhǎng)石，少量角閃石、黑云母和鈦鐵礦。（二）新元古代按侵入關(guān)系由早到晚，黃陵雜巖體劃分為三斗坪、黃陵廟、大老嶺和曉峰4個(gè)巖套。三陡坪-黃陵廟巖體以石英閃長(zhǎng)巖為主，大老嶺由二長(zhǎng)花崗巖和花崗閃長(zhǎng)巖為主，曉峰巖套指淺成侵入相-次火山巖相富鉀低鈣花崗巖系。2.2.4變質(zhì)巖此次實(shí)習(xí)地區(qū)出露的變質(zhì)巖主要為崆嶺高級(jí)變質(zhì)巖，分布于黃陵背斜核部，出露零星，以區(qū)域變質(zhì)巖為主，變質(zhì)原巖的形成時(shí)代為太古宙至古元古代，主要巖性由TTG片麻巖、斜長(zhǎng)巖閃巖、副變質(zhì)巖和少量花崗質(zhì)片麻巖、大理巖組成以及因?yàn)閹r漿作用發(fā)生的混合巖化。分析方法3.1樣品采集土壤樣品的采集需要先剝?nèi)ケ砻娉练e物和植物莖葉，采用分層采樣法采集淋溶層、淀積層、母質(zhì)層的土壤。先對(duì)土壤剖面進(jìn)行分層，每10cm一層采集1kg土壤，用帶有編號(hào)的聚乙烯塑料袋封裝保存，防治交叉污染。圖3.1土壤剖面柱狀圖3.2樣品處理土壤樣品的處理包括風(fēng)干、去雜、研磨、過(guò)篩、混勻和保存。將樣品放置于陰涼干燥通風(fēng)的地方風(fēng)干，挑出植物殘茬、石塊等，除去非土樣的組成成分，混勻并研磨至小于160目，裝入聚乙烯自封袋待測(cè)。3.3儀器與試劑電感耦合等離子體質(zhì)譜儀（Agilent7900ICP-MS）、離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器廠）、ST3100實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)、Lab-Tech電熱板（EG20A-plus，北京萊伯泰科實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用技術(shù)有限公司）、便攜式XRF（X射線熒光光譜分析儀）。實(shí)驗(yàn)所用化學(xué)試劑均由國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司生產(chǎn)：鹽酸、硝酸、氫氟酸、高氯酸均為優(yōu)級(jí)純；鹽酸羥胺、乙酸、乙酸銨、過(guò)氧化氫均為分析純。18.25M?·cm超純水由優(yōu)普系列超純水器（UPH-ll-20T,四川優(yōu)普超純科技有限公司）制得。3.4實(shí)驗(yàn)方法3.4.1土壤pH值測(cè)定利用架盤天平稱量2g土壤樣品于50ml干凈燒杯中，加入10ml超純水，振蕩1min使其充分混勻，然后靜置30min，后利用ST3100實(shí)驗(yàn)室pH計(jì)測(cè)定pH值。3.4.2X熒光分析對(duì)土壤樣品利用便攜式XRF（X射線熒光光譜分析儀）進(jìn)行含量初步測(cè)定，每個(gè)樣品測(cè)試三次以提高準(zhǔn)確性。3.4.3ICP-MS分析稱量0.2g樣品于10ml離心管中，加入8ml的0.11mol/L的HOAC，在22±5℃條件下利用數(shù)顯恒溫振蕩器于40rpm下振蕩16h，利用離心機(jī)離心20min于3000r條件下，取上清液，加5ml超純水，振蕩15min以洗滌殘余物，再于3000r條件下離心20min，取上清液，最后用質(zhì)量定容至10g。殘?jiān)屑?ml濃度為0.5mol/L的NH2OH·HCl，振蕩16h于22℃，離心20min于3000r條件下，取上清液，加超純水5ml，振蕩15min以洗滌殘余物,再離心20min于3000r條件下，取上清液，最后用質(zhì)量定容至10g。在殘?jiān)屑?ml30%的H2O2，加蓋，常溫下靜置1h（每隔15min振蕩一次），去蓋，置于85℃浴鍋中溫浴1h，至溶液接近蒸干，冷卻后，加2mlH2O2，再置于85℃浴鍋中溫浴2h，至溶液接近蒸干，加10ml的1mol/LNH4OAC，于22℃左右振蕩16h，離心20min于3000r條件下,取上清液，加5ml超純水，振蕩15min以洗滌殘余物，再離心20min于3000r條件下，取上清液，最后用質(zhì)量定容至10g將殘?jiān)谷胩胤堐釄逯?，并在電熱板?5℃下加熱4h，直至蒸干。分別稱量0.1g殘?jiān)诟蓛籼胤堐釄逯?，然后分別加入HClO41ml、HNO32ml、HCl3ml、HF5ml,放置于電熱板在150℃下加熱，要不時(shí)搖動(dòng)坩堝。當(dāng)呈灰綠色粘稠狀時(shí)，取下稍冷，加入1mlV(HNO3)∶V(H2O)=1∶1的溶液沖洗坩堝蓋和內(nèi)壁，溶解殘?jiān)?。將其轉(zhuǎn)移至100ml定容瓶中，再用5%的HCl質(zhì)量定容至100g，最后搖勻待測(cè)。3.5實(shí)驗(yàn)質(zhì)量控制本次實(shí)驗(yàn)采用空白試驗(yàn)、標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)測(cè)定、平行樣對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制。以超純水代替樣品，操作步驟與實(shí)驗(yàn)同時(shí)進(jìn)行測(cè)定。測(cè)定空白值不影響重金屬含量測(cè)定值時(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行質(zhì)量控制。分析測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)土壤GSS-9，驗(yàn)證土壤重金屬含量的測(cè)定結(jié)果。樣品的實(shí)驗(yàn)測(cè)定過(guò)程中，分別重復(fù)測(cè)定同一樣品，并據(jù)此計(jì)算樣品相對(duì)標(biāo)準(zhǔn)偏差。第四章實(shí)驗(yàn)結(jié)果與數(shù)據(jù)處理4.1土壤Zn、Pb元素含量特征分別使用ICP-MS分析方法和X射線熒光光譜分析法對(duì)三組土壤中微量元素Zn、Pb以及主量元素Fe、Al的氧化物含量進(jìn)行測(cè)試，結(jié)果如表4.1。第一組土壤采集于燈影組高家溪人工挖掘露頭，出露有30m長(zhǎng)，10m高的土壤剖面。出露的母巖為灰白色灰?guī)r。土壤表面為黃褐色，由下至上顏色逐漸變深，土質(zhì)濕軟，易結(jié)塊。每10cm分層采樣，1-16為表層土壤，1-1為深層土壤。第二組土壤采集于燈影組高家溪剖面的背部，此處被挖掘機(jī)挖出一個(gè)新的剖面，可以發(fā)現(xiàn)半風(fēng)化層的存在。用鋤頭在剖面上刨開一個(gè)140cm高的新鮮面，可見(jiàn)風(fēng)化剖面的表面10cm土壤層顏色較深，可見(jiàn)有灰?guī)r顆粒。20-50cm深度為灰褐色到褐黃色過(guò)渡，土質(zhì)濕軟。50-80cm深度可見(jiàn)有淺黃色夾層，80-140cm深度土壤為褐黃色，基本上沒(méi)有分層。140cm以下為半風(fēng)化基巖。每10cm分層采樣，2-14為表層土壤，2-1為深層土壤。第三組土壤采集于陡山沱組和尚洞處，出露母巖為灰黑色灰?guī)r，可見(jiàn)厚層灰?guī)r，出露完整，上部為薄層灰?guī)r，中間夾有泥質(zhì)條帶。每5cm分層采樣，3-1為表層土壤，3-14為深層土壤。為了分析土壤中Zn、Pb元素在垂直方向上的分布變化情況，做土壤柱狀圖。圖4.1土壤Pb、Zn元素垂向含量柱狀圖如圖4.1所示，第一組土壤中元素Pb和Zn的含量由淺至深呈現(xiàn)先降低后升高的趨勢(shì)；第二組土壤Pb和Zn元素的含量明顯高于第一組土壤，且由淺至深表現(xiàn)階梯狀非線性遞增的趨勢(shì)；第三組土壤中元素Pb和Zn的含量變化比較穩(wěn)定，有輕微的降低趨勢(shì)。表4.1XRF和ICP-MS分析測(cè)定結(jié)果樣品號(hào)Zn(mg/kg)Pb(mg/kg)Al2O3（%）Fe2O3（%）Zn（%）Pb（%）1_1102.0024.652.85633.52650.00890.00241_2112.9327.444.39324.48650.01180.00311_3118.8727.863.22683.63590.00900.00251_4106.6624.953.62753.81270.00940.00251_599.2123.066.12185.11040.01090.00211_681.9919.063.00783.27310.00620.00241_793.4921.547.97325.68210.01210.00321_894.5221.062.67223.06810.00510.00241_988.1720.588.23955.42630.01110.00281_1084.8020.913.39323.30120.00590.00221_1187.2920.455.74694.07040.00800.00241_1280.7419.322.69663.03070.00570.00191_1389.1221.963.18893.14260.00650.00191_1498.4123.381.77082.33200.00400.00251_15107.3225.703.29753.09370.00730.00181_1699.8826.300.94441.90330.00540.00202_1165.9567.335.30014.83680.02780.00742_2241.84137.166.57726.67060.03800.01432_3195.5873.403.93745.27280.02510.00622_4146.1241.866.20796.22250.02640.00452_5171.0444.280.66112.34910.00970.00252_6150.1844.514.25125.11470.02550.00552_7181.0344.893.04153.53900.01900.00362_8300.0369.023.20154.68460.03620.00512_9233.5955.453.19214.12270.02650.00452_10139.9037.685.26096.00190.02210.00452_11128.3042.374.42464.62190.01520.00462_1291.5231.315.86854.64640.01260.00442_13120.3837.842.93293.77360.01170.00342_14124.8337.836.57715.45220.01770.00523_169.5723.292.85573.32570.00370.00213_266.8321.293.68383.54400.00390.00283_386.1826.521.14951.98020.00200.00143_472.5522.772.07472.51240.00120.00143_566.7521.034.65523.86200.00410.00193_685.3127.265.56824.20680.00490.00253_775.3723.404.99274.16940.00480.00243_872.1723.324.41683.92390.00430.00223_969.0322.126.35054.88950.00630.00323_1076.5121.014.86294.19430.00440.00253_1159.3319.995.29974.26700.00400.00213_1275.3922.202.28712.89980.00080.00193_1357.8820.173.71003.58320.00230.00203_1464.2520.395.08414.59430.00420.0023本次樣品測(cè)試所選用的土壤標(biāo)準(zhǔn)樣品為GSS-9，Zn元素測(cè)試結(jié)果為55.34mg/kg，其標(biāo)準(zhǔn)值為61±5mg/kg，比值為0.9072，表明儀器狀況良好，樣品控制良好，誤差較小，測(cè)試結(jié)果可信度較高。第一組土壤中Zn元素含量最高值為118.87mg/kg，最低值為80.74mg/kg，平均值為96.59mg/kg。第二組土壤中Zn元素含量最高值為300.03mg/kg，最低值為91.52mg/kg，平均值為170.73mg/kg。第三組土壤中Zn元素含量最高值為95.35mg/kg，最低值為57.88mg/kg，平均值為71.88mg/kg。湖北土壤Zn元素背景值為83.6mg/kg，中國(guó)土壤Zn元素背景值為74.2mg/kg。三組土壤中Zn元素均有一定程度的富集，第二組富集程度最高。第一組土壤中Pb元素含量最高值為27.86mg/kg，最低值為19.06mg/kg，平均值為23.01mg/kg。第二組土壤中Pb元素含量最高值為137.16mg/kg，最低值為31.31mg/kg，平均值為54.64mg/kg。第三組土壤中Pb元素含量最高值為27.26mg/kg，最低值為19.55mg/kg，平均值為22.30mg/kg。湖北土壤Pb元素背景值為26.70mg/kg，中國(guó)土壤Pb元素背景值為26.0mg/kg。三組土壤中第一組和第三組Pb元素含量均低于背景值，第二組Pb元素含量為背景值的2.05倍，產(chǎn)生明顯Pb異常富集現(xiàn)象。4.2土壤pH值分別測(cè)試燈影組第一組土壤和陡山沱組第三組土壤pH值，得到第一組土壤pH值變化范圍為6.15~6.69，平均值為6.45，土壤呈弱酸性。并且由淺層到深層土壤pH值逐漸升高，酸性逐漸減弱。第三組土壤pH值變化范圍為7.50~8.27，平均值為8.00，土壤呈弱堿性。結(jié)合表4-1中Zn、Pb元素含量（mg/kg）與pH值做散點(diǎn)圖分析之間的相關(guān)性：由圖可見(jiàn)：在燈影組弱酸性土壤中，Zn、Pb與pH呈正相關(guān)性，在陡山沱組弱堿性土壤中，Zn與pH呈正相關(guān)，Pb與pH呈負(fù)相關(guān)，但相關(guān)性極低。4.3土壤Zn、Pb與Fe、Al氧化物相關(guān)性分析由于母巖和環(huán)境條件的不同，使巖石風(fēng)化處于不同階段，在不同的風(fēng)化階段所形成的次生粘土礦物的種類和數(shù)量也不同，但其最終產(chǎn)物都是鐵鋁氧化物。土壤鐵鋁氧化物代表礦物有褐鐵礦（Fe2O3·nH2O）、針鐵礦（Fe2O3·H2O）、水鋁石（Al203·H2O）。這些礦物對(duì)重金屬有吸附作用，對(duì)土壤中Zn、Pb元素含量有嚴(yán)重的影響。為進(jìn)一步研究重金屬元素Zn、Pb與Fe、Al氧化物之間的相關(guān)性，依照XRF測(cè)定的結(jié)果分析，分別對(duì)不同元素與不同氧化物之間做散點(diǎn)圖，比較相關(guān)系數(shù)的大小。1）對(duì)三組土壤中Zn含量與Fe2O3含量做散點(diǎn)圖相關(guān)性分析：三組土壤中Zn與Fe2O3都呈正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為R1=0.9311，R2=0.6140，R3=0.8557。第一組和第三組呈顯著正相關(guān)，第二組相關(guān)性較低。2）對(duì)三組土壤中Zn含量與Al2O3含量做散點(diǎn)圖相關(guān)性分析：三組土壤中Zn與Al2O3都呈正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為R1=0.8153，R2=0.3419，R3=0.8801。第一組和第三組呈顯著正相關(guān)，第二組為弱相關(guān)。3）對(duì)三組土壤中Pb含量與Fe2O3含量做散點(diǎn)圖相關(guān)性分析：三組土壤中Pb與Fe2O3都呈正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為R1=0.7036，R2=0.6452，R3=0.8048。第三組土壤Pb與Fe2O3的相關(guān)性最高，呈顯著相關(guān)，第二組較低。4）對(duì)三組土壤中Pb含量與Al2O3含量做散點(diǎn)圖相關(guān)性分析：三組土壤中Pb與Al2O3都呈正相關(guān)性相關(guān)系數(shù)分別為R1=0.6248，R2=0.5450，R3=0.7827。第三組土壤Pb與Al2O3的相關(guān)性最高，第二組最低。三組土壤中元素Zn、Pb和Al2O3、Fe2O3之間均存在正相關(guān)性，并且元素Zn與Fe2O3、Al2O3之間的相關(guān)性更高。第一組和第三組元素與氧化物之間相關(guān)性很高，呈強(qiáng)正相關(guān)到顯著正相關(guān)，第二組較低，為弱相關(guān)到中等相關(guān)。4.4土壤Zn、Pb與其他重金屬元素之間相關(guān)性分析除了土壤組成和土壤性質(zhì)以及氧化物的影響，土壤中Zn、Pb元素還易受到其他重金屬元素的影響。為了研究重金屬Zn、Pb與其他重金屬元素之間是否存在相關(guān)性，利用ICP-MS所得的數(shù)據(jù)，對(duì)三組土壤Zn、Pb與其他元素做Pearson相關(guān)性分析，結(jié)果如表4.4所示。表4.4石灰土重金屬間相關(guān)性（ICP-MS測(cè)定結(jié)果分析）從表4.4可以看出，元素Zn與Pb之間相關(guān)性極高，相關(guān)系數(shù)為0.832。元素Zn與Ni、Cu、Cd、Co、Mn都有顯著的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.710、0.819、0.488、0.649、0.487，與Cr有顯著的負(fù)相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為-0.539。表明土壤Zn元素易受其他重金屬元素的影響，且影響程度：Pb>Cu>Ni>Co>Cr>Cd>Mn。元素Pb與Ni、Cu、Cd、Co、Mn也都有顯著的正相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)分別為0.480、0.646、0.451、0.539、0.528，與Cr有顯著的負(fù)相關(guān)性，相關(guān)系數(shù)為-0.456。土壤Pb元素受其他重金屬元素的影響程度：Zn>Cu>Co>Mn>Ni>Cr>Cd。Zn、Pb元素富集機(jī)理分析5.1Zn、Pb元素含量特征與土壤pH值在所有影響因素中，土壤pH值對(duì)重金屬遷移轉(zhuǎn)化的影響最為重要，因?yàn)橹亟饘僭谕寥乐械幕瘜W(xué)形態(tài)變化及其生物有效性主要受到土壤的pH值影響，同時(shí)重金屬元素在土壤中的溶解能力也受到土壤pH值的調(diào)控。研究表明，土壤pH值降低時(shí)，土壤中吸附性正電荷增加，氫離子在土壤中的競(jìng)爭(zhēng)吸附能力增加，使得重金屬游離于土壤中，生物有效性增加，遷移轉(zhuǎn)化能力增強(qiáng)，更容易造成污染;當(dāng)土壤pH值增大，土壤中氫離子的競(jìng)爭(zhēng)吸附能力降低，重金屬主要以氫氧化物或碳酸結(jié)合態(tài)存在，生物有效性降低，不利于其在土壤中遷移轉(zhuǎn)化。且有研究表明，土壤pH值越高，鐵鋁氧化物對(duì)重金屬的吸附能力越強(qiáng)。因此，受重金屬污染的酸性土壤可通過(guò)提高pH值，來(lái)降低其生物有效性，減少土壤重金屬污染。5.2Zn、Pb元素含量與成土母質(zhì)土壤中重金屬的含量與母巖及成土母質(zhì)有著密切的關(guān)系,重金屬元素在不同成土母質(zhì)富集—貧化呈現(xiàn)不同特征。成土母質(zhì)類型多樣，不同成土母質(zhì)成壤過(guò)程中重金屬元素有明顯不同的地球化學(xué)行為。土壤對(duì)三種重金屬具有一定的吸附性能，主要表現(xiàn)為機(jī)械吸附作用、物理吸附作用、土壤膠體的離子吸附作用等。重金屬進(jìn)入土壤后，大部分被表層土壤以吸附、絡(luò)合和沉淀等方式截留下來(lái)，垂向遷移量隨著深度增加而減小。不同土性對(duì)重金屬的截留效果不同，砂性土因缺乏黏粒和腐殖質(zhì)等膠體物質(zhì)，吸附能力差;黏性土因其有機(jī)質(zhì)含量高，富含黏粒和腐殖質(zhì)等膠體物質(zhì)，吸附能力強(qiáng)。已有研究表明，在碳酸鹽巖、泥頁(yè)巖、沖積物三種不同成土母質(zhì)中，重金屬元素As、Cd、Hg、Pb等重金屬元素在風(fēng)化剖面的富集程度表現(xiàn)為：碳酸鹽巖>泥頁(yè)巖>沖積物。前人通過(guò)不同成土母質(zhì)中元素含量與母巖平均值相比較得出，碳酸鹽巖風(fēng)化成土剖面中常量元素K、Al、Fe、Si含量相對(duì)富集，Na、Ca、Mg明顯流失，As、Cd、Hg、Pb、As呈現(xiàn)普遍次生富集的特征。5.3Zn、Pb元素含量特征與Fe、Al氧化物土壤對(duì)Pb、Zn元素的吸附作用主要表現(xiàn)為化學(xué)吸附。鐵鋁氧化物作為重金屬元素的重要吸附劑,一直以來(lái)都是元素遷移研究的熱點(diǎn)之一。譚文峰等研究結(jié)果表明，土壤中的Cd、Pb、Zn、Cu、Co等重金屬元素與鐵氧化物和鋁氧化物的含量具有顯著正相關(guān)性，其中Zn主要富集在鐵氧化物中。諾蘭根據(jù)多元相關(guān)分析研究了鐵鋁氧化物吸附金屬元素的差異，證明能被鐵鋁氧化物強(qiáng)烈吸附的元素有As、In，被強(qiáng)吸附的有Ba、Cd、Ni、Te、Zn，能吸附的有Cu、Pb。鐵鋁氧化物的這種吸附作用，對(duì)于勘查地球化學(xué)來(lái)說(shuō)有可能造成一種非礦異常。從圖二不難看出,Fe2O3的含量高,重金屬的含量就高;Fe2O3含量低,重金屬的含量就低，且Zn與Fe氧化物的相關(guān)性更加明顯。在鈣質(zhì)土壤的高pH（7.5-8.5）下，F(xiàn)e氧化物的負(fù)電荷很高，增強(qiáng)Zn表面絡(luò)合物的形成和穩(wěn)定性。通過(guò)比較三組土壤中鉛鋅元素的含量以及與鐵鋁氧化物的相關(guān)性，明顯發(fā)現(xiàn)第二組土壤較另外兩組Pb、Zn及Fe、Al的含量更高。第一組和第三組的相關(guān)性較高，為強(qiáng)正相關(guān)性，第二組相關(guān)系數(shù)較低。第二組土壤在半風(fēng)化剖面采集，較另外兩組風(fēng)化程度低，說(shuō)明鐵鋁氧化物對(duì)重金屬元素的吸附作用可能與風(fēng)化程度有關(guān)。5.4重金屬元素之間相互影響同一區(qū)域土壤中重金屬污染物的來(lái)源途徑可以是單一的，也可以是多途徑的。研究土壤中重金屬的相關(guān)性可以推測(cè)重金屬的來(lái)源是否相同，如果重金屬含量有顯著的相關(guān)性，說(shuō)明其具有相同來(lái)源的可能性較大，若不存在顯著的相關(guān)性，則來(lái)源是不同的。余國(guó)營(yíng)等研究發(fā)現(xiàn)，土壤對(duì)重金屬元素的吸附和解吸量不僅與平衡溶液中元素濃度有關(guān)，而且明顯地受共存元素及其交互作用的影響，且交互作用的結(jié)果與元素的相對(duì)濃度及其比例有關(guān)。土壤對(duì)Zn的吸附首先決定于平衡溶液中Zn的濃度，然后依次受As、Cu、Pb、Cd的影響，Zn吸附值與溶液Zn濃度呈正比，高濃度的As、Cu、Pb、Cd對(duì)土壤Zn具有抑制作用，而以Cu、As的影響更明顯。.第六章結(jié)論（1）研究區(qū)燈影組地層風(fēng)化形成的表層土壤中，Zn、Pb元素含量均高于背景值，呈現(xiàn)不同程度的富集，且在半風(fēng)化剖面中富集程度更高，體現(xiàn)了因碳酸鹽巖風(fēng)化造成Zn、Pb次生富集的特點(diǎn)。（2）隨雨水淋溶作用，自土壤表層至淺層Zn、Pb重金屬元素濃度整體上呈現(xiàn)階梯狀非線性遞減規(guī)律，表層黏性大、滲透性差的黏性土具有很好的阻隔效果，其表層富集金屬元素濃度較高，且遷移很慢，隨著深度的增加重金屬含量具有明顯降低的趨勢(shì);粉土、砂土層中重金屬含量很低，其對(duì)重金屬的吸附和阻擋作用很弱，重金屬可直接穿過(guò)此層土，直接遷移擴(kuò)散至黏性土或淤泥質(zhì)土表層。（3）研究區(qū)內(nèi)的Zn、Pb異常是由于燈影組地層中白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r的風(fēng)化作用所產(chǎn)生的Fe、Al吸附物對(duì)Zn、Pb的強(qiáng)烈吸附作用而形成的，是由于次生富集作用而造成的非礦致異常。此外不同地方顯示的Zn、Pb異常強(qiáng)弱與其風(fēng)化強(qiáng)度有關(guān)，還可能與所在地的地形及地貌有關(guān)。（4）土壤中鐵鋁氧化物對(duì)重金屬離子的吸附過(guò)程比較復(fù)雜，吸附量與重金屬離子的濃度、pH值、礦物表面積、礦物的粒度、離子強(qiáng)度等都有關(guān)系。此外，風(fēng)化的強(qiáng)度和有機(jī)物的存在對(duì)吸附也有影響。致謝首先感謝我的指導(dǎo)老師李方林老師，本篇論文的編寫離不開李老師的指導(dǎo)和鼓勵(lì)，從選題到查閱資料，論文提綱的確定，中期論文的修改，后期論文格式調(diào)整等各個(gè)環(huán)節(jié)中都給予我悉心的指導(dǎo)。李老師在研究思路及寫作規(guī)范方面都給了我很大的幫助，李老師多次與我針對(duì)實(shí)驗(yàn)方案的交流讓我受益匪淺，在此向李老師表示誠(chéng)摯的