山东五莲县地质背景与浅层土壤地球化学特征_图文

1、第31卷第4期物探与化探Vol.31,No.42007年8GE OPHYSI CAL&GE OCHE M I CAL EXP LORATI O N Aug.,2007山东五莲县地质背景与浅层土壤地球化学特征王申(山东省地质矿产开发局第八地质矿产勘查院,山东日照276826摘要:五莲县为山区县,主要发育棕壤土类和褐土土类,土壤中元素的含量受土壤母岩和母质的控制。笔者对土壤中元素的全量和有效态含量特征进行了分析,对土壤的营养水平进行了评价。研究区土壤中元素含量以高Fe、M n、Cu、Zn,低Ca、S、B为特征,有益元素Se含量较高,土壤总体供肥能力较强,适宜特色农业和果品生产。关键词:地质

2、背景;浅层土壤;地球化学;营养水平;山东五莲县中图分类号:P632文献标识码:A文章编号:1000-8918(200704-0377-03五莲县位于山东半岛东南部,属胶东丘陵与鲁中南低山丘陵交接地带。境内山丘起伏,沟壑纵横,总面积1442.7k m2,山地丘陵占总面积的86%,耕地占总面积的28.8%,人均占有率(846.6m2低于全国平均水平,相当于山东省人均面积的85%。该县农业在国民生产总值中占很大比重,土地资源十分宝贵。因此,开展农业地质背景调查,分析研究区内土壤地球化学特征,为当地土地资源的合理利用、农林生产结构调整、进行绿色和有机农产品生产及生态县建设提供基础地球化学资料1,具有十

3、分重要的现实意义。1地质背景研究区位于沂沭断裂带东侧、胶莱盆地西南缘、胶南隆起的西北边缘。区内中东部大面积出露元古宙和中生代侵入岩,以花岗岩类为主;西部广泛分布中生界白垩系地层,以莱阳群、青山群和大盛群为主。第四系沿河流、山前缓坡地带展布(图1。区内地貌以低山丘陵为主,崂山支脉自东北向西南贯穿全境,泰沂山余脉自西向东延伸至境内,形成区内中部马蹄铁形隆起带,呈现出中部高、向南北两侧倾斜的地势特征。区内海拔500m以上的山峰有30余座,最高点为马耳山,海拔706.7m,最低点为潮白河出境处,海拔18m。在河流下游分布小块分割平原3种地貌单元分别占总面积的50.1%、35.8%和14.1%2。五莲县

4、属暖温带季风型大陆性气候区,年平均气候要素为:气温12.6;降水量835.4mm,其中6 8月降水占全年的63.6%;蒸发量2073mm; 日照1中元古代四堡期侵入岩;2新元古代晋宁期侵入岩;3新元古代震旦期侵入岩;4或生代燕山晚期侵入岩;5元古宇粉子山群;6中生界白垩系莱阳群;7中生界白垩系青山群;8中生界白垩系大盛群;9中生界白垩系王氏群;10第四系;11棕壤土类;12褐土土类;13潮土土类;14砂姜黑类;15地质界线;16土壤类型界线图1五莲县地质背景与土壤类型分布2538.6h;411月5c m地温20.35;无霜期200 d左右。受地形地貌影响,形成多种微域小气候,为农、林产业的多样

5、性创造了条件。区内水资源缺乏,受地形地貌影响,地表水大量流向邻区,农业生产受水文条件的制约较明显。水系较发育,河流多为季节性间歇河,大多源于境内,有少量客水流入,收稿日期:2006-03-13物探与化探31卷大致分为潍河、沭河、傅疃河、潮白河四大水系。河流的主要水源是大气降水,全县多年平均地表总径流量5.4426亿m3,地表径流地域分布不均,且年际变化大,69月径流量占全年径流量的84.7%。因山地丘陵坡度大,河流源短流急,降水多以径流流失。经多年兴修水利工程,现有水库162座,修塘坝769座,总库容1.4867亿m3。区内的自然植被为落叶阔叶林,均为次生的针叶林、针阔叶林等。自然条件适宜于农

6、业和林业,省内重要的粮、油、林、果、蚕的生产基地。上述这些地质背景特点,对区内土壤的发育起着基础控制作用,对土壤地球化学特征产生了重要的影响。2土壤类型及分布五莲县地质背景条件较复杂,在不同的气候、地形、岩石、母质、水文地质条件下,经人类长期开发利用,形成不同类型的土壤。根据山东省第二次土壤普查工作分类暂行方案的分类原则,区内土壤分为4个土类,即棕壤土类、褐土土类、潮土土类和砂姜黑土。棕壤土类是分布最广的一种土类,约占土壤面积的87.1%,分布在中东部低山丘陵地区,按照发育状况有棕壤性土、棕壤和潮棕壤3个亚类。褐土土类分布在西部地区的丘陵和倾斜平地上,有褐土性土、褐土和淋溶褐土3个亚类,占土壤

7、面积的8.2%。潮土土类沿河流呈带状分布,只有河潮土1个亚类,占土壤面积的4.6%。砂姜黑土分布在西北部倾斜平地的低洼处,其仅占土壤面积的0.1%3。3土壤地球化学特征3.1土壤样品采集与分析在不同母岩和土壤类型分布区,以潮河镇、于里镇地区为重点,兼顾全境进行样品采集。东部母岩为中酸性侵入岩类,土壤为棕壤和潮土土类;西部母岩为碎屑岩类,土壤为褐土土类(砂姜黑土因面积小,没有取样。除水体和裸岩外,按1个点/km2的平均密度进行样品采集,采样深度为20c m,组合成320件全量样品、80件有效态样品进行测试。全量样品分析PH值、N、P、K、Ca、Mg、Na、Si、Se、S、Sr、Fe、Mn、B、M

8、o、Cu、Zn、Pb共18个项目;有效态样品分析有机质、N、P、K、S、Si、Fe、B、Mn、Mo、Cu、Zn、Se共13个项目。样品分析由山东省中心实验室和山东省地质矿产开发局第八地质矿产勘查院实验室承担。3.2土壤元素全量含量特征土壤中元素含量的高低,除与自身的地球化学特性有关外,还与土壤类型、成土母质、环境条件密切相关4。表1五莲县土壤中元素全量含量极值及均值元素最大值最小值平均值山东省平均值全球浅层K 5.67 1.06 3.14 1.83 1.12注:N、S、Se的山东省平均值源自6,其余元素的山东省平均值和全球浅层土壤值源自1;含量单位为:w(Si、Fe、Na、Ca、Mg/%,w(

9、Se/10-9,w(其余元素/10-6。从表1中可以看出,除Ca、Na、S外,研究区土壤元素全量含量普遍高于全球浅层土壤含量,除Ca、B、Zn、S外,研究区土壤元素含量均高于山东省平均值,其中Se显著高于山东省平均值。研究区土壤元素含量较高,影响因素较多,区内主要土壤类型棕壤土类和褐土土类是以原地或近源基岩风化物为成土母质发育形成的土壤,土壤母岩中元素含量对土壤中元素含量起到明显的控制作用。区内土壤母岩分为两大类,东部是以燕山晚期为主的花岗岩,岩石中Si、Fe、Mn、K、P等造岩元素和Cu、Zn、Mo等微量元素含量较高;西部为白垩系地层,Cu、Pb等含量较高5。土壤母岩中元素原始含量高,是导致

10、土壤中元素含量偏高的主要原因。3.3土壤元素有效态含量特征土壤中微量元素的全量和有效态含量与土壤形成过程及属性密切相关,全量主要取决于成土母质中微量元素的含量,有效态含量受酸碱反应、氧化还原电位、有机质含量等条件的制约6。大量元素N、P、K的有效态含量除受以上因素制约外,还受农业生产中施肥数量和种类的影响。研究区土壤中元素有效态含量普遍高于山东省平均值(表2,但B较低,这与山东省棕壤、褐土高Mn、Fe,低B的规律相一致。其中P、K、Fe、Mn、Cu、Zn显著偏高,P、K的高含量可能受施肥的影响较8734期王申:山东五莲县地质背景与浅层土壤地球化学特征表2五莲县土壤中元素有效态含量极值及平均值元

11、素最大值最小值平均值山东省平均值6Se2.270.000.66注:单位为w (Se /10-9,w (其他元素/10-6。大,其他微量元素与土壤母岩中的高含量有关。3.4土壤营养元素水平评价为了了解区内土壤的质量状况,选取N 、P 、K 、B 、Zn 、Mn 、Mo 、Fe 、Cu 等9种农林作物利用较多的元素,按照土壤元素有效态分级标准6(表3,分别评表3土壤中元素有效态分级标准10-6元素很低低中等高很高N <202040>40P <311.8>1.8价其在土壤中的有效态含量水平(表4。由此可以看出,区内土壤中元素有效态含量总体较高,说明土壤元素的供应水平较高,土壤

12、的营养水平较好。B 含量较低,B 除受土壤母质的影响外,主要受酸碱度的控制,区内土壤的pH 值以中性至表4土壤元素有效态含量水平10-6元素很低低中等高很高NP K B Zn Mn Mo Fe Cu弱酸性为主,虽适宜B 的有效性增强,但因土壤质地粗,有效B 易流失。4结论(1受母岩和母质的影响,土壤中微量元素Fe 、Mn 、Cu 、Zn 、Se 等含量和有效态含量较高,土壤营养元素水平较好,利于农作物、林果品质的提高。(2营养元素Ca 、S 和微量元素B 含量较低,特别是B 的供应水平偏低,农业生产中应注意补充。(3有益元素Se 的含量较高,今后可注意寻找高Se 的小环境,生产富Se 农产品。

13、参考文献:1庞绪贵,姜相洪,李建华,等.济南济阳地区土壤地球化学特征J .物探与化探,2004,28(3:253.2山东省五莲县志编纂委员会.五莲县志M .北京:中国人民大学出版社,1991.3山东省五莲县土壤普查办公室.五莲县土壤R .1984.4周国华,马生明,喻劲松,等.土壤剖面元素分布及其地质、环境意义J .地质与勘探,2002,38(6:72.5山东省地质科学研究院.山东省地质2地球化学环境与有关作物及地方病相关性研究R ,1994.6山东省土壤肥料工作站.山东土壤M .北京:中国农业出版社,1994.GEOLO G I CAL BACKGRO UND AND SHALLOW SO

14、I L GEOCHE M I CAL CHARACTER I ST I CS O F W UL I AN CO UNTY ,SHANDO NG PRO V I NCEWANG Shen(N o .8Institute of Geology and M ineral Exploration,Shandong B ureau of Geology and M ineral Exploration,R izhao 276826,China Abstract:Being a county of mountainous areas,W ulian County has well 2devel oped

15、br own s oils and cinnamon s oils,whose ele ment con 2tents are contr olled by parent r ocks and parent materials of s oils .The authors analyzed the t otal a mounts and effective state contents of the ele ments in the s oil,and evaluated the nutriti onal level of the s oil .The ele ments in the s oil of the study area are characterized by high Fe,M n,Cu,Zn and l ow Ca,S,B,and the useful ele ment Se is relatively high .The s oil has fairly good fertilizer 2supp lying ca 2pacity,and hence the county is suitable for the p