青海省貴德地區土壤中U等元素異常成因探討

姚 振，苗國文，張亞峰，姬丙艷，田興元

（青海省第五地質勘查院，青海 西寧 810099）

貴德縣位于青海省東部，行政區劃隸屬于海南藏族自治州，素有"高原小江南"、"梨都之鄉"和省會西寧市"后花園"之美譽。青海化隆～循化地區土地環境地質調查發現貴德縣城及其南部三河平原土壤中存在以Tl、U、Th、Pb、As等有害、重金屬元素為主組成的綜合異常。本文通過對異常區及周邊巖石樣、水樣的調查，追索異常成因。

1 研究區概況

研究區位于貴德盆地中部。貴德盆地大地構造位置上位于祁連、昆侖和秦嶺三大褶皺系交匯地帶，屬祁連山褶皺系南緣。盆地基底由元古界、三疊系組成，蓋層為第三系(西寧群和貴德群)與第四系[1，2]。研究區北部地區為第四系覆蓋，主要是由河流洪沖擊形成的河谷平原及階地，異常南部河谷平原基本為第四系覆蓋。

青海化隆～循化地區土地環境地質調查發現在貴德縣南部表層土壤中存在WTb12Tl（UThPbAs）異常（圖1）。異常以Tl為主元素，峰值為1.37 mg/kg；U元素含量為3.0mg/kg～7.97 mg/kg，均值3.90 mg/kg，明顯高于化隆～循化地區土壤背景值2.45 mg/kg；該異常同時伴生有Th、Pb、As等有毒有害元素。該異常主要位于河流洪沖擊形成的河谷平原及階地上，總面積約300km2，整體呈南北向、不規則狀展布，有較明顯的沿水系發育的特點。

研究區及上游區域無礦產地和工廠分布，考慮異常主要由地質背景引起。

2 樣品采集與分析

為研究異常區土壤中Tl、U、Th、Pb、As等有害、重金屬元素的來源，于異常區內共采集東河、西河水樣各3件，其它河流水樣2件；異常區及上游不同巖性巖石樣20件。所有樣品均送到國土資源部合肥礦產資源監督檢測中心安徽地質研究所分析，按照中國地質調查局制定的《多目標區域地球化學調查規范》（1:250000）中樣品分析和測試的相關要求，進行各指標的規范化化驗分析。

3 結果與討論

3.1 巖石樣元素含量特征

在異常中心部位及河流上游地區共采集巖石樣20件，其中，As、U、Tl元素的最高值均出現于花崗閃長巖中。不同地質年代巖石中各元素含量差別較大，Pb、As、U、Th、Tl在古近紀西寧組中較為富集；Tl在侏羅紀羊曲組中含量較高。按不同巖性統計，砂礫巖中Pb、As、U、Th、Tl等元素平均含量較高。

巖石樣品均采自異常區及其上游山區，與異常區土壤具有淵源關系。對比不同地質年代及不同巖性巖石發現，西寧組（Ex）砂礫巖中Pb、As、U、Th、Tl等元素平均含量較高，且該地層結構較松散，更容易被剝蝕，是形成貴德地區土壤異常的主要來源。

表1 巖石樣元素含量特征

3.2 水樣元素含量特征

異常區共采集自然溝系水8件，根據分析結果，Th、Tl各水樣中均未檢出 ；As含量＜0.4μg/L～19.95μg/L，U含量5.83μg/L～33.02μg/L。東河河水中U元素含量從上游至河口位置分別為33.02μg/L、28.37μg/L、17.45μg/L，西河河水中從上游至河口分別為11.02μg/L、10.65μg/L、9.72μg/L，遞減趨勢明顯，且東河中U含量明顯高于西河。

吸附狀態也是鈾在天然水體中重要遷移搬運方式之一，即部分鈾隨同各種懸浮微粒被各種膠體(主要是黏土礦物)所吸附，呈吸附狀態被水搬運［4，5］，因此，河水中鈾含量的明顯減少可能與水體中少量吸附態鈾有關。

據劉英俊等的資料，除黃河外，其余各大水系河水中U含量為0.03μg/L～3.67μg/L[3，5]；青藏高原河水中鈾含量范圍0.17μg/L～6.53μg/L[7]。貴德東河和西河河水中U含量遠高于國內和青藏高原其它水系。由此可見，該區河水U的高含量與該區地質背景有關；流水是U元素的遷移的重要介質。

4 結論

（1）貴德地區土壤中Pb、As、Tl、U、Tl等有害元素異常主要來源于地質背景，其形成與上游的西寧組砂礫巖關系密切。土壤中Cd元素在土壤表層富集，受人類活動影響明顯。

（2）貴德地區東河河水中U元素含量高于西河，且遠高于黃河及國內其他水系；貴德地區河水U的高含量與該區地質背景有關，流水是U元素的遷移的重要介質。