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为研究祁连山地区地球关键带过程与生态自然修复的关系,对该地区进行了生态单元划分和土壤全剖面测量。通过野外路线调查、剖面测量,结合遥感影像,从构造环境、成土母岩、地貌、土壤、植被、主要生态问题及生态功能等,将研究区划分出4个三级生态地质单元,其中Ⅶ3-e生态地质单元进一步划分出2个四级生态地质单元。通过对全剖面土壤连续采集的39件土壤样品的主、微量元素分析,发现研究区关键带成土过程中不同元素淋失程度不同:Ⅶ3-e-2生态地质单元的砾岩风化成土过程Ⅶ3-e-2生态地质单元的砂岩风化成土过程Ⅶ3-e-1生态地质单元的闪长岩风化成土过程Ⅴ3-i生态地质单元内的砂岩风化成土过程;土壤中有益元素的迁移和富集与气候、植被类型关系密切,有益元素含量普遍高于背景值。研究表明,随着近年来研究区气候暖湿化趋势持续增强,降雨量增加,加之祁连山矿山环境治理工作和祁连山国家级自然保护区生态移民搬迁工作的强力推进,祁连山地区生态问题可以实现自然修复。 相似文献
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土壤是植物生长的重要基质,是矿山生态修复成败的关键。针对大多数矿山生态修复所面临缺少土壤的现状和土壤漫长的地质成土过程的现实,试图在阐述自然地质成土原理的基础上,探讨矿山生态修复中的地质成土(简称矿山地质成土)的概念与方法。自然地质成土是地质大循环和生物小循环历经漫长时期将“岩石”变成“土壤”的过程,其中风化、黏化、有机质积聚以及元素的交换和迁移是重要的自然地质成土过程。矿山地质成土是指仿自然地质成土过程,通过筛选矿区可利用的成土母质或土壤材料,采用物理、化学和生物措施促进土壤快速发育和熟化并在短期内形成期望土壤功能、达到自我可持续发育状态的过程,其实质为人工造土。方法包含矿山地质成土的需求分析、成土材料的筛选、土壤材料的组配和生物熟化4步骤,还阐述了矿山地质成土与矿山复垦土壤重构的关系。以内蒙古某露天煤矿生态修复为例,详细讨论基于原始地层材料的露天矿表土的矿山地质成土过程,筛选出原始第3层土壤作为新表土的最优土壤材料组配与生物熟化方法;以矿山固体废弃物为土壤材料,介绍利用自然地质成土原理所构造的煤基生物土的方法;同时对黄河泥沙基矿山地质成土在西部矿区生态修复中的应用给予了展望。 相似文献
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中国西南地区发育大规模富碱斑岩带,通常具有重金属高背景值的特征,岩石风化是重金属的重要来源,土壤重金属污染是全球性关注的热点问题。在云南水热条件充足、成土作用强烈的条件下,为了查清富碱斑岩成土过程中重金属元素地球化学行为特征以及可能带来的一系列生态环境问题。本文选择滇中姚安富碱斑岩岩石风化剖面为研究对象,采用电感耦合等离子体质谱/发射光谱法(ICP-MS/OES)、原子荧光光谱法(AFS)、X射线荧光光谱法(XRF)、容量法等方法测定岩石和土壤样品中As、Cd、Cr、Cu、Hg、Ni、Pb、Zn、Al2O3、TFe2O3、CaO、Na2O、K2O、MgO、SiO2、有机碳等主微量元素含量和pH值,利用多元统计学方法和质量迁移系数研究风化剖面中重金属元素分布特征、迁移富集规律及影响因素,探讨富碱斑岩风化成土过程中重金属地球化学特征,揭示重金属元素迁移富集机制及可能带来的生态环境问题。结果表明：(1)富碱斑岩各风化层元素分布特征继承了基岩... 相似文献
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对赣南地区花岗岩体、白垩系、侏罗系、石炭系、寒武系、震旦系地层的采样分析证实该区为稀土高背景区.稀土元素的地质分布极不均匀,除了与岩体和地层产出时代有关外,沉积地层的岩性类型起着十分重要的控制作用.研究表明该区主要岩体和地层中稀土元素的分布模式基本一致,呈轻稀土相对富集的特征.受成土母岩稀土含量的控制并叠加风化成土改造,土壤中稀土元素含量变化大.稀土元素在某些地质体中富集分布规律,成土时的表生富集特征,成为该区次生富集型稀土矿的广泛产生的有利条件. 相似文献
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基于宁夏固原地区土地质量地球化学调查数据资料,采用数理统计方法研究了表层土壤30项元素(指标)的背景值,对比分析了不同成土母质(岩)和土地利用类型元素空间分布特征和富集贫化规律,进一步采用主成分分析法从元素组合特征的角度分析了制约元素分布特征的因素。结果表明：研究区土壤中亲铁元素(Ni)、亲钨元素(Mo)、碱(土)金属元素(Na2O、MgO、CaO)及卤族元素(I、F)、亲铜元素(As)含量高于全国背景值,Hg、Se、有机质、N、Pb等亲生物元素与全国背景值相比相对贫化。成土母质(母岩)是土壤元素含量特征的主要控制因素,在成土过程中,自然及人为影响造成了部分元素的贫化富集。N、Mo、I、有机质、S等受红土母质和其母岩控制明显,Ca2+、Na~+则在水动力影响下造成风化淋失。河谷平原土壤元素含量介于红土和黄土母质之间,在表生环境下易溶于水的Na2O、K2O、Cl在水动力的作用下于河口、河谷地带富集,P、Hg、Se、Mo则受人为干扰出现局部富集。因子分析表明,成土母质(岩)、成土过程中的风化、淋滤、生物... 相似文献
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基于安徽省江淮流域多目标区域地球化学调查数据资料,统计获得了表层和深层土壤地球化学基准值、背景值及相应的地球化学参数,为研究区生态环境评价及相关学科研究提供了基础。研究表明,成土母质类型对土壤元素地球化学基准值影响显著,表层土壤化学组成表现出既对深层土壤具有一定的继承性,又在表生作用下发生某些变化:表层土壤中迁移活动性强的元素和人为扰动污染的元素明显不同于深层土壤;随着地理空间位置的变化,同类成土母质形成环境、成因来源的差异导致其化学组成的空间变异,造成不同地区同类成土母质地球化学基准值有所不同。因此,土壤地球化学基准值研究应更多地考虑地质背景、物质来源等因素的影响。 相似文献
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生态地质调查以区域地质调查成果为基础，查明调查区生态地质现状和主要生态地质问题，研究生态环境与地质条件之间的联系，并开展生态地质综合评价。笔者利用在大凉山区和三峡库区生态地质调查的探索经验，总结了西南山区生态地质调查与评价思路和技术方法，主要取得以下认识：(1)地质条件是生态系统的物质基础和孕育环境，地质条件通过制约土壤、水文、地形地貌、动力作用、地质灾害等生态地质条件，而制约生态系统质量和生态环境发展差异。(2)西南山区成土母质主要是下伏基岩原地风化或风化后近距离迁移形成的，存在明显的岩石-土壤-植被物质传导链条，地质条件是制约该地区生态环境质量的重要因素。(3)对地质建造和地质构造等地质条件的分析和研究，是在该地区进行生态地质调查的基础。(4)提出了西南山区生态地质调查的目的任务、工作思路、工作内容、技术路线和主要技术方法。该成果可为西南山区开展生态地质调查提供借鉴案例，同时对生态地质学科的建设和全国生态地质调查方法体系的建立也具有一定支撑作用。 相似文献
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富碱斑岩带分布较广,目前对其风化过程中的元素地球化学行为研究较少。笔者等以滇中姚安富碱斑岩为例,通过对其化学风化过程的研究,有助于了解富碱斑岩成土过程中元素富集贫化控制因素,丰富碱性岩浆岩风化成土理论。笔者等分析了富碱斑岩风化过程中的矿物风化特征、元素含量分布特征、化学风化趋势、元素迁移富集特征及主控因素,结果表明：富碱斑岩各风化层元素含量与基岩具有继承性,体现了原位风化的特征,符合北亚热带季风气候下云南境内上扬子地块岩石的风化特征;与大陆上地壳组成（UCC）相比,风化成土过程中Ca、Na、K等阳离子强烈淋失亏损,Fe、Al富集;化学风化过程主要发生脱Ca、Na、K、Mg、Si与富Al、Fe作用,风化早期主要为去Ca、去Na过程,风化中、晚期为去K、去Mg、富Al、富Fe过程,并伴随着强烈的脱硅作用;结合迁移系数,常量元素活动性强弱顺序为：Ca>Na>K>Mg>Si>Al>Fe;微量元素地球化学行为一方面主要受地球化学性质相似的常量元素行为控制,另一方面Al、Fe氧化物/氢氧化物和受黏土矿物吸附作用的影响,Sm、Nb、Sc、Th、Ti、U、Y、Cu、Cr、Ni随风化原地残余富集,Ba、Rb、Sr与K、Na、Ca、Mg等常量元素行为一致,随风化而淋失迁出。 相似文献
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碳酸盐岩风化形成的红土保存着喀斯特发展演化历史证据,同时也是喀斯特地区土壤研究的重要对象。文章选取云
南石林地区的两处典型碳酸盐岩剖面为研究对象,对主量元素,微量元素及稀土元素在风化层的迁移特征及分布规律进行
研究,为探究风化层的成因提供依据。结果显示：（1） 以Ti为参比元素的剖面迁移特征表明,两剖面的主量元素在成土过
程中有相似的迁移规律,多数表现为淋失;微量元素略有差异,富集淋失程度不一。（2） UCC 标准化蜘蛛图显示,相对于
基岩,风化层中的Ca和Sr均出现亏损;与UCC相比,Fe、Ti等元素轻微富集,Mg、Ca、Na、K、P等元素显示了强烈的亏
损特征。（3） 基岩与风化层的REE分布模式相似,但风化层的稀土相对富集,轻稀土元素间的分异较大而重稀土元素间的
分异较小,且SJC剖面的轻、重稀土元素比值大于QST剖面;稀土元素球粒陨石标准化后,SJC剖面的Eu为负异常,剖面
上部和下部出现Ce负异常;QST剖面Ce负异常,Eu明显负异常。（4） 元素含量变化和元素对Al-Ti、Al-Fe及Zr-Hf相关性
说明剖面上覆红土是下伏基岩风化的结果。研究结果显示,两个剖面的元素地球化学特征与基岩存在很好的继承性,风化
层是基岩原位风化的产物。 相似文献
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化学风化作用中的稀土元素行为及其影响因素 总被引：22，自引：0，他引：22
地表风化作用长期以来一直是地球和环境科学研究的焦点问题。风化作用中微量元素地球化学行为的研究不但有助于对一系列全球性问题的认识和理解,而且有助于许多与人类生存密切相关的环境问题的解决。系统总结了近年来国内外在风化作用中的稀土元素地球化学研究领域的主要内容和最新进展,着重介绍了风化壳中稀土元素的分布特征、Ce异常成因、稀土元素的赋存状态和迁移方式、影响稀土元素分布和循环的主要因素,以及风化作用稀土元素地球化学的主要研究方法。最后,分析指出有机质和微生物作用对稀土行为的影响是未来的重要研究方向。 相似文献
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特色经济作物品质与生态地球化学条件密切相关,查明山区地球关键带基岩-风化壳-土壤-作物BRSPC系统元素迁移富集规律,对农业种植布局优化具有重要意义.选取承德冀北山区仁用杏产区为研究区,结合多元统计分析采用多种化学风化指数、元素化学损耗分数CDF、质量迁移系数法、生物富集系数BCF法分碎屑岩建造区和火山岩建造区定量评价BRSPC体系中元素迁聚特征.结果表明:研究区土壤TK和TFe2O3含量丰富,Se元素含量适量,Cu和Ge含量中等-较丰富,TP、S和B元素含量较缺乏.区内基岩-土壤总体处于初等化学风化阶段,火山岩建造区土壤风化程度总体高于碎屑岩区.土壤S、B、Se、Ti、MgO和Fe2O3含量在基岩风化过程相对富集,基岩风化过程中Se、S、B、Ni和V为质量迁移强活动元素.全区85.71%的杏果肉样品Se含量达到富硒标准,25%杏仁达到含硒-富硒标准;碎屑岩区杏果实Se含量高于火山岩区.基岩风化过程中的元素富集亏损特征与土壤-作物吸收过程中的元素迁聚密切相关,BRSPC系统元素传导具有较好的继承性.土壤Cu、Zn、TP、Se、B、CaO和TFe2O3含量是制约研究区杏果实品质的主要地化因素,火山岩基岩风化过程中Cu和Zn元素淋滤流失程度大于碎屑岩区,碎屑岩区土壤TP、Se、B、CaO和TFe2O3含量高于火山岩建造区,相对更适宜于仁用杏种植. 相似文献
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作者通过长期定位观察,对我国不同植被和不同母质发育红壤的现代成土过程进行了动态和定量研究,进一步阐明了我国红壤现代成土过程的特点。此外,运用参数和计算机模拟方法得出四种不同母质发育红壤的发育年龄,并与过去地质方面的研究结果进行对比。这项研究对进一步探讨红壤发育与第四纪的关系有重要意义。 相似文献
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洞穴滴水与沉积物中的元素作为环境替代指标,在反映其物质来源以及反演古环境气候的研究中有着重要的作用,已受到国内外学者的广泛关注。本文在总结前人研究成果的基础上,概述了喀斯特洞穴体系中的元素迁移机理,重点对土壤、基岩、滴水中Ca、Mg、Sr、Ba四种元素的迁移变化机制进行了系统归纳;结合环境影响因素,分析了各元素的来源与特性,进而对滴水与沉积物中元素比值所反映的环境指示意义进行了综述。同时提出,应深入探究洞穴体系的元素迁移机制;结合洞穴环境体系的自身特点,区分元素指标在不同环境中的信息指示特征,提高沉积物中元素指示古气候环境信息的精准性;结合石漠化地表环境特征,从洞穴滴水的降雨响应研究入手,建立石漠化环境地下监测指标体系。 相似文献
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Relict soils provide insights into Quaternary soil formation and erosion on the Edwards Plateau of central Texas and into soil-forming processes in karst terranes. Late Quaternary climate-driven soil erosion produced a mosaic of thick and thin soils on the Edwards Plateau landscape. Thick soils on uplands of the Edwards Plateau are interpreted to be relicts of a formerly more extensive soil cover that was eroded during the late Pleistocene to middle Holocene. The relict, thick soils are silicate-rich and most commonly overlie the relatively silicate-poor Cretaceous Edwards Limestone, which supports the idea that the thick soils did not form from weathering of the underlying limestone. Other potential sources of silicates for the relict soils include dust, alluvial sediments, and the Del Rio Clay, a stratigraphically higher but locally eroded clay-rich unit. Here we investigate the geographic distribution, texture, clay-sized mineralogy, rare earth element geochemistry, and neodymium isotope composition of the relict soils. We have found that the relict, thick soils are deeply weathered soils that occur dominantly over the Edwards Limestone and have a high clay content and a neodymium isotope composition that is similar to that of the Del Rio Clay. Thus, we propose that in situ weathering of the Del Rio Clay, along with partial weathering of the upper portion of the underlying Edwards Limestone produced thick chert- and clay-rich soils over resistant limestone. In areas like the Edwards Plateau, where pure limestones are interbedded with clay-rich strata, the overlying clay-rich strata must be considered as a possible silicate source to soils on pure limestone bedrock. 相似文献
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西藏昌都镇地质灾害发育特征及防治对策 总被引：1，自引：1，他引：1
昌都镇位于澜沧江上游“三河一江”地带(即昂曲、扎曲、色曲、澜沧江)。地质构造条件复杂,气候较恶劣,昼夜温差大,物理风化强烈,植被稀疏,地质灾害发育。该区是藏东的政治、经济、文化中心。随着地区的经济发展,其城镇建设与地质灾害之间的矛盾日益突出。调查研究显示昌都镇发育地质灾害33处,其中崩塌16处,占灾害点总数48.5%,主要发育于路堑边坡和河流下切侧蚀形成的自然边坡;滑坡13处,占灾害点总数的39.4%,且90%为土质滑坡,多与人类工程活动有关;泥石流4处,占灾害点总数的12.1%,以中小型为主。文章总结了昌都镇崩塌、滑坡和泥石流灾害的发育分布特征,地质灾害与地层岩性、空间位置和人类工程活动等之间的关系,以及对昌都城镇建设和发展的影响。结合调查分析提出了昌都镇地质灾害防治的总体策略———治灾、设防、治水、治坡、生态建设和加强环保意识。 相似文献
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The combined roles of chemical and physical weathering have profound effects on the development of terrestrial ecosystems. Landscapes which are tectonically active are rapidly denudated and continually produce nutrient solutes from fresh bedrock. The chemical weathering yields are related to climate, but also to geologic factors such as uplift rates. Long-term nutrient production and the phase of ecological development are closely related to geological setting. Until recently, this relationship has not been seriously considered by ecologists. Our analysis of existing information suggests, however, not only that the nature and type of geologic processes provide significant insights into landscape, but also to ecological development. In this paper, we describe the impact of geologic uplift on the long term generation of soluble nutrients from bedrock by evaluating long-term data from a number of forested sites and comparing it to newly collected data from Taiwan, an area undergoing rapid tectonic uplift. 相似文献