宁镇矿集区岩石风化成土过程中重金属迁移富集特征

作     者：陈雪 汪小祥 景山 张杰 张响荣 CHEN Xue;WANG Xiaoxiang;JING Shan;ZHANG Jie;ZHANG Xiangrong

作者机构：江苏省地质局江苏南京210007 湖北省地质实验测试中心(原国土资源部武汉矿产资源监督检测中心)湖北武汉430000 

出 版 物：《西北地质》 (Northwestern Geology)

年 卷 期：2025年第58卷第1期

页      面：231-244页

学科分类：070902[理学-地球化学] 0709[理学-地质学] 07[理学] 

基　　金：江苏省地质学会重点研究课题“苏南地区碳酸盐岩风化成土过程中典型重金属的迁移转化过程研究”(JSDZXHP2022-04) 江苏省有色金属华东地质勘查局基础研究专项资金“小流域尺度地质高背景区土壤重金属污染来源解析与防治分区”(HDYS-KY2021-07)联合资助 

主　　题：土壤重金属 化学风化 富集 矿集区 宁镇 

摘      要：岩石的风化成土作用造成重金属富集并导致土壤超标是一类特殊的地质成因土壤重金属污染现象,也被称为地质高背景问题,近年来受到学术界的高度关注。为弄清岩石风化成土过程中的重金属的物质来源、释放迁移和富集规律,本研究以宁镇矿集区代表性碳酸盐岩、岩浆岩和碎屑岩风化成土剖面为对象,通过野外调查、岩矿鉴定、相关性分析、上陆壳标准化蛛网图解、化学蚀变指数和质量平衡系数计算等方法,系统研究了重金属在岩石风化成土过程中迁移富集规律。结果表明:各剖面土壤与其下伏母岩具有物源继承关系;在同一气候条件下,重金属在风化剖面中的迁移规律受岩石岩性、剖面化学风化程度和重金属元素在岩石中赋存状态等多因素控制;岩浆岩和碎屑岩剖面土壤重金属表现出继承母岩化学成分组成和含量特征,重金属迁移能力与化学风化程度呈正比。而碳酸盐岩剖面重金属迁移能力与化学风化程度呈反比,导致碳酸盐岩剖面重金属呈现出(岩石)低背景、(土壤)高富集的地球化学特征,其中Cd、As的含量甚至超农用地土壤污染风险管制值,需要加以重视。在上述研究基础上,建立了重金属在岩石风化成土过程中的释放迁移模式。