1成都平原西部元素的分布特征及其与农业、环境的关系朱礼学（四川地勘局区调队，成都双流华阳 610213） FEATURES OF THE ELEMENT DISTRIBUTION ON THE WEST OF CHENGDU PLAIN AND ITS RELATION TO AGRICULTURE ENVIRONMENTZhu Lixue(Regional Geological Survey Party, SBGEEMR Suangliu 610213)Abstract According to the regional geochemistry information of the 1:200,00 Du Jiangyan, this article deals with the element distribution features on agriculture geochemistry area and the distribution of the element, which is beneficial or harmful to body and agricultural-products in the earth of some area, such as Guang County, Pengzhou City, Wenjiang County and Dayi County etc., the west of Chengdu plain. Furthermore, it approaches the study value at agriculture, environment and geological mapping.Key words Chengdu plain geochemistry agricultural environment关键词 成都平原 地球化学 农业环境摘要：本文依据 1：20 万都江堰幅区化资料重点对成都平原西部灌县、彭州市、温江及大邑等县部分地区土壤中人体，农作物有益、有害元素的分布及各农业地球化学区元素的分布特征 进行了较为详细的阐述，并探 讨了其在 农业、 环境及地质填图方面的研究价 值。本文所指成都平原西部特指 120 万都江堰幅的平原地区，该区位于成都市北西方向，括大邑、崇州、都江堰、温江、郫县、彭州等六县（市）的平原及盆周浅丘地区，自西向东分别属西河灌区、都江堰灌区、人民渠灌区三大灌区。是成都平原的主要农业分布区，位处府南河上游，是府南河主要的水源补给区及成都市区主要的农副产品供给地之一。其土壤中元素的分布特征的研究不论从农业、生态环境还是地质学填图方面都有十分重要的意义。2一、地质背景该区地处杨子地台西缘、属成都冲积平原，地层以第四系全新统（Q 4）亚砂土、亚粘土及砂砾层，第四系中更新统（Q 2）亚粘土、砂砾层仅见于崇州怀远以南、都江堰市宝光寺及彭州市万年场以东地区、第三系（N+E）砾岩、含砾砂岩在都江堰市青城山玉堂场之间及大邑陈家场等地有出露。白垩系（K）砾岩、砂岩、泥岩在彭州塔子山以北及盆周地区有广泛出露。此外，与本区关系密切的北西向盆周地区出露的地层有侏罗系（J） 、三叠系（T） 、二叠系（P） 、石炭系（ C）及泥盆系（D ）震旦系地层，除二叠系上统及震旦系下统有火山岩出露外，其余地层主要为一套碎屑岩及碳酸盐沉积。二、元素的区域背景分布120 万区化土壤测量成果显示，本区Si、Al、Mg、Zr、Ba、Sr、Rb、La 、Y、W、Mo、Bi、Ti、Cu 、Co 、pb 等元素的分布与全国土壤背景含量相当 1：而 B、Cr、 Fe、V、Zn、P; F、Li、Ni; Be、Cd 、Hg; Au、Ag、Sn 等元素在区内的分布明显高于全国土壤背景含量（表 1）特别是 Hg、Cd、 Be 等在区内富集趋势十分显著。 K、Na、 Ca; As、Sb、V、 Th 等元素在区内相对贫乏。（一） 、元素在第四系土壤中的分布与本区其它地层土壤中元素的背景分布相比第四系土壤中除 Sr、Zr 相对贫乏外其余 38 种元素均相对富集于第四系土壤中，但与全国土壤背景相比人体必需元素B、P 、Fe、Cr、 V、Ni、Zn 、Mg ; 人体有害元素 F、Ba 、Be 、Pb、Hg、Cd、Li 及Au、Ag、Bi 、Sn 等元素背景偏高，人体有害元素 Zr、As、Sb 、Th、U 及有益 Na、Ca 等元素背景偏低，其余元素的背景与全国土壤背景值相当。 （表 1） 。（二）元素的地球化学分区本区不同冲积体系由于物源形成年代早晚等差异元素的分区差异特征十分明显，其中分区最为显著的元素有：K、Na、Rb 、Ca、Mg、Sr、Ba 及铁族元素，依据人体及农作物必需、有益、有害元素的分区性变化可将本区划分类三大农业地球化学区：怀远玉堂场农业地球化学区；岷江冲积扇农业地球化学区；彭州湔江冲积扇农业地球化学区，各区地化特征如下：1 怀远玉堂场农业地球化学区（）3该区东以沙沟河为界，西至成都平原的边界，平均海拔低于 800 米，属盆地亚热带气候区。由于位处盆边，因此其雨季（410月）的降水比平原区中央地带略丰，冬季气候亦略低。土壤为老冲积黄泥（小土黄泥） ，母质以第四系沉积物为主，为黄色粘土夹卵石，硅铝率在2.02.6；部分地段（怀远一带）发育有灰潮土，成土母质下覆基岩为白垩系和下第三系砾岩、砂岩、泥岩等。3本区K、Na 、Mg、Al、P、 An、Sr、Ba、Mn 、Rb、B、 F等元素的地球化学场的区域性分布特征十分明显，主要表现为全域贫乏。各元素的背景含量（各元素含量单位见表 1 附注，下同）分别为：K 0.72.00；Na 0.40.8；Mg 1.01.5；Sr 60120；Al 5.010.0；Ba 150400；Rb 25100，其分区见图 1。由于区内不同的小冲积扇体其上游物源区地质背景的差异在中兴场、道观场街子两冲积扇及其上游源区有两个明显的多元素综合负异常区，其 K、P 、Zn、Mo、B 、 F 等元素的4负异常见图2；Ca 、Mg、Mn、Sr 、Na 、Ba 负异常分布图 3；除此之外两区中Fe、Co、Cr、Ni、V 等元素亦在以上两冲积体系中存在不同程度的负异常；总体表现出两个农业地球化学子区。中兴场贫K、P 、B、Mo、 Zn 农业地球化学子区，道观场街子贫K、P 、B、Mo、 Zn 农业地球化学子区。综上述,本区的农业地球化学环境严格受其自然地理及其土壤特性，特别是其母质物源的影响，元素的分布特征与龙门山前盆周中低山区相似，为一种 K、P、Zn、Mo、B 等多种生物地球化学元素较为贫乏的地区，局部还存在严重亏损，为一种农业地球化学环境较差的地区。2岷江冲积扇农业地球化学区（ ）该区包括都江堰老灌区的绝大部分区域，属盆地亚热带气候区，土壤为灰色潮土（代表土种为油沙土） 。经先天潜育，母质黑灰，粉砂壤土质，肥力上等，3060 公分以下为老冲积黄泥或粗砂石砾层，土种有油砂土、泥土、沙土、白鳝泥、下湿田等。本区生物有益元素 P、B 、Zn 、V 农作物有害元素 F、Li、Ni 及生物有害元素 Hg、Cd、Be高于全国土壤环境背景值，其中 Hg k 值达 2.83，此外 Ag、Au、Sn 等元素在本区亦有一定富集。人体必须元素 Mn、Na、Ca、Sr 及生物有害元素 As、Sb、U、Th 等含量低于全国土壤环境背景值，其余元素在本区的分布与全国土壤环境背景值相当， （表 1）多数元素在本区中分布波动变化较小。但部分元素如 Zn、P、Mo 等在都江堰市聚源崇义铺5一带有较明显的富集，各元素峰值分别达142、1730、1.6（10-6） ，As 元素的分布在都江堰内洒灌区有明显偏高趋势，而外河灌区有相对贫乏，Hg 元素在本区分布的离散性较强，全域背景偏高，局部异常强度高，Hg 峰值达1700（110 -9） ，超过国家环境质量标准几倍。 43 彭县湔江冲积扇农业地球化学区（）本区北以平原边界为界，南至青白江，西至关口场唐昌一线，是源于湔江上游较为年轻的形态较为标准的冲积扇，扇口位于关口场，扇体身南东倾斜，土类为潮土 ，以灰色潮土黄红潮土为主，壤种多变且差异较大，其元素的分布明显有别于岷江扇及盆周其它扇群。K、Rb 等元素的区域分布特征与 区近于一致，均为贫乏区，图 1。区内人体必需、农作物有益元素 Fe、Co、Cr、V、Sr、Mg、Al、Mn（图 4） ，人体必需农作物有害元素F、Li、Ni，生物有害元素 Hg、Ca 、Be 及 Ag、Au、Sn 等元素的分布明显高于全国土壤环境背景值，其中 Ni、Hg、Cd、Au、K 值分别达到2.14、2.48、3.06、2.78。Ca、As、Sb、U、Th、Pb 、Y、Zr 、Nb、La、W、Bi 、Rb 等元素在区内较为贫乏，其背景含量明显低于全国土壤环境背景值。6从本区元素的 R 型聚类分析成果看，其元素的组合特征与湔江上游汇水盆地中元界黄水河群下部岩组（Pthn 1）基性火山岩的元素组合特征近于一致。三、研究意义本区地处岷江冲积扇的顶部其生态、农业、地质环境质量对数百万成都人民的生命健康与生存将带来无可估量的影响，本次研究工作对指导农业合理平衡施肥，客观评价本地区土壤环境质量及污染现状，利用地球化学信息指导平原区第四系成因类型填图及工程地质等均有十分重要的意义。（一）农业平衡施肥以上阐述表明不同农业地球化学区（子区）亦是不同的农业背景生态系统 5，要在这些系统（区）中发展高效农业使农业走持续发展的道路，不同生态系统地壤中不仅应加强 N、P 、K 肥的补施，而且更重要的是 N、P 、K 的合理平衡施加并及时、合理有针对性的施加对农作物有益的微量元素肥料。本研究区内的三大地球化学区均为贫 K 区，普遍应积极补施 K 肥，但、区补施的量从理论上讲应当大于区。而区中的两个子区的补施量应高于区中其它区域，各区施肥建议如表 2。表 27分区代号 缺乏的农作物 营养元素 高背景的生物 有害元素 平衡施肥建议区 K、 Al、Na、Sr 、P、Zn、B、Mo Hg Cd Be补施 K 肥效果显著，补施一定剂量比例的 P、B、Sr、Mg、Mn、Zn 元素复合肥有效区 Mn、Na、Ca Hg Cd Be 补 K、Na、Mn、Sr，有效 Zn区 K、Ca Hg Cd Be Ba 补 K 效果显著，补Cu、Mo、Zn 、B 元素复合肥有效（二）环保方面全区 Hg、Cd、Ni、Be 背景含量高，并造成了不同程度的污染，污染最为严重的元素是Hg，但 Hg、Cd、Ni、Be 高背景的原因尚不清楚，有待全社会关注，除此都江堰老灌区内河区域 As 有富集趋势，环境库量较高，有必要对这一地区 As 的来源及控制其排放量上采取相应措施，以防这一地区环境质量的恶化。（三）地质填图冲积扇在第四系地质填图中是一种越来越引起人们重视的地质单元，但在平原区有些冲积扇的形态并不完整，特别是那些形成较早，经后天因素改造过的冲积扇，从地貌和遥感资料上难以准确划分其边界及其物源，对这种地区进行地球化学土壤测量（低密度） ，对指导地质填图有很重要的意义。此外，Hg 元素的分布对探测第四系冲积平原下隐伏断层构造及工程地质环境研究等有很重要的指导意义（另文论述） 。参考文献：1. 中国土壤化学元素丰度与表生地球化学特征. 鄢明才等. 物探与化探 ，1997 年第三期 （Vol.21 No.3）2. 生物地球化学概论. 吴香尧. 成都科技大学出版社. 19933. 四川地图集. 四川测绘局出版. 19814. GB15618-1995 土壤环境质量标准5. 地质与农业. 李正积著. 四川科技大学出版社. 1986作者简介：朱礼学，男，1966 年生，化探工程师，毕业于成