安康南部大巴山區硒過剩土壤分布及來源研究①

張建東，王 麗，雒昆利，張湜溪，陳柯旭，劉利民

安康南部大巴山區硒過剩土壤分布及來源研究①

張建東1,2，王 麗1，雒昆利3*，張湜溪4，陳柯旭5，劉利民5

(1 安康學院旅游與資源環境學院，陜西安康 725000；2 陜西省富硒食品質量監督檢驗中心，陜西安康 725000；3 中國科學院地理資源與科學研究所，北京 100101；4 中國礦業大學地球科學與測繪工程學院，北京 100101；5 陜西地礦局第一地質隊，陜西安康 725000)

為了查明安康市南部大巴山區硒過剩土壤分布特征和來源，為安康富硒土壤安全、合理開發和規劃打下基礎，采集了研究區巖石、土壤樣品，測定了硒含量，分析了巖石、土壤硒含量分布特征及其相互關系。結果表明：研究區土壤硒含量在0.000 07 ～ 36.69 mg/kg，均值0.84 mg/kg，變幅大，呈現兩條NW—SE向高硒區，高硒土壤面積占73.09%，硒過剩土壤以斑塊、斑點狀分布，面積占0.91%；巖石硒含量范圍0.005 ～ 68.75 mg/kg，均值5.83 mg/kg，變幅大，處于深水沉積環境下的震旦系上統燈影組和兩期大規模海侵階段的寒武系下統魯家坪組和志留系下統斑鳩關組巖石硒含量均值明顯高于其他巖組，板巖、硅質巖、白云巖、正長斑巖硒含量較高，尤其黃鐵礦和石煤硒含量更高；巖石、土壤硒含量表現出強烈的正相關性。硒過剩土壤以斑塊、斑點狀分布于紫陽縣雙安鎮、漢王鎮、煥古鎮、洞河鎮、蒿坪鎮、瓦廟鎮、麻柳鎮、毛壩鎮、高灘鎮、界嶺鎮，嵐皋縣佐龍鎮、城關鎮，鎮坪縣城關鎮。土壤硒主要來源于巖石，震旦系上統燈影組含硒量高的碳質板巖，寒武系下統魯家坪組含硒量高的黃鐵礦、含碳板巖、碳質板巖、硅質板巖、含碳硅質巖、硅質巖和志留系下統斑鳩關組硒量高的石煤、含碳板巖、含碳硅質板巖是硒過剩土壤的主要來源。

硒過剩；土壤；分布特征；來源；安康南部；大巴山區

硒是動物和人體所必需的微量元素之一[1]。目前，硒已被世界衛生組織認定為是一種必需的微量元素，硒代半胱氨酸被稱為第21種必需氨基酸[2]。環境中硒過量或缺乏會導致機體產生疾病[3-7]。硒在地表環境中分布非常不均勻，地殼中硒的豐度為0.13 mg/kg[8]，很難單獨成礦。世界土壤硒的平均含量為0.4 mg/kg，據統計，全球有40多個國家和地區缺硒，我國有51% 的地區處于缺硒和低硒狀態，但也存在小范圍的硒過量和天然富硒地區[9]。

安康市南部大巴山區位于陜、川、渝、鄂4省交界區，為長江流域的一部分，是我國天然富硒區，有“中國硒谷”之稱，區內廣泛出露碳硅質巖、碳質板巖等黑色巖系，其硒含量一般是地殼平均硒含量的數倍[10-12]。該區山大溝深，巖石裸露，濕熱多雨的北亞熱帶季風氣候和山地地形導致區內的風化作用強烈，基巖風化剝蝕產生的碎屑和溶解物是當地土壤的主要物質來源。原生環境為境內的土壤和植物生長提供了豐富的硒來源，同時也給局部地區帶來了一系列的健康問題，在紫陽縣及其鄰近地區發生過人畜硒中毒現象[10,13]，因此安康市南部大巴山區環境中硒的來源、分布及環境效應一直是關注的焦點問題。

雒昆利等[11-12]研究發現，安康市紫陽縣雙安鎮鬧熱村硒中毒區出露的地層主要為晚震旦世和早寒武世魯家坪組的富硒高硫黃鐵礦化黑色碳質硅質板巖和黃鐵礦化火山凝灰巖。王浩東等[14]研究發現，安康地區土壤硒資源分布不均勻，表現為“南高北低”，土壤平均硒含量為0.567 7 mg/kg。Hao等[15]和張建東等[16-17]探討了嵐皋縣、紫陽縣巖石、土壤和農產品硒含量水平及分布特征，土壤硒含量分布不均，超過70% 的土壤面積達到富硒水平，土壤硒含量與巖石硒含量關系密切。張志敏等[18]研究發現，安康西部地區魯家坪組、毛壩關組、黑水河組等地層是土壤中硒的主要來源。這些研究對安康市環境中硒的空間分布特征進行了概括性的描述，但在硒過剩(>3 mg/kg)土壤的空間分布和來源方面研究還不夠深入，在分析高硒土壤來源時大多研究認為和早古生代黑色巖系有關[12-13,15]，而早古生代黑色巖系在大巴山區海相沉積構造環境下形成的巖層分布較廣、構成復雜，安康南部大巴山區硒過剩土壤面積有多少、如何分布？巖石–土壤的相關關系如何？高硒土壤對應的巖層具體是在地質構造過程中什么時代、什么巖性？這些問題需進一步回答。因此，本研究選擇安康市南部大巴山區紫陽縣、嵐皋縣、平利縣、鎮坪縣，開展土壤、巖石硒含量調查研究，并深入分析硒過剩土壤的來源，為掌握該區富硒資源的本底，安全、合理開發利用當地富硒資源提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

研究區位于陜西省安康市南部，陜、川、渝、鄂4省市鄰接地帶，大巴山北麓、漢江以南，介于31.71° ～ 32.8° N、108.09° ～ 109.64° E，包括紫陽縣、嵐皋縣、平利縣、鎮坪縣，面積0.83×104km2，氣候屬北亞熱帶季風氣候，年均氣溫15 ～ 17℃，年均降水量1 050 mm，水資源豐富，是南水北調中線工程的核心水源區，承擔著“一江清水供北京”的光榮使命和政治責任。該區海拔最高2 896 m，最低304 m，高差2 592 m，主要有亞高山、中山、低山、寬谷、巖溶、山地古冰川等地貌。土層較薄、土壤貧瘠，耕地以山坡地和溝谷邊地的小面積田塊為主，較少有大的連片土地，土壤類型主要有潮土、水稻土、黃棕壤、棕壤、灰化土、山地草甸土。森林覆蓋率高，植物資源極其豐富，為秦巴山區生物多樣性功能區的核心區，陜西省及西北地區最主要的茶葉、蠶絲、油桐、生漆、中藥材、魔芋等的主產區。礦產資源主要有汞、銻、鋅、重晶石、毒重石、石灰巖、瓦板巖、石煤等。

研究區大地構造隸屬于秦嶺褶皺系北大巴山加里東褶皺帶，紅椿壩–曾家壩斷裂帶將其分為紫陽–平利褶皺束和高灘–兵房街褶皺束兩個構造單元，主要分布和發育著晚前寒武紀耀嶺河群、埃迪卡拉紀和早古生代地層，由于受褶曲和斷層影響，地層具有明顯多旋回發展的特征，不同時期地層沿北西—南東向(NW—SE)呈條狀多次重復出現，以火山碎屑巖、海相細碎屑巖、碳硅板巖和碳酸鹽類為主，夾有多層碳質巖和石煤。海、陸相碎屑沉積物，河湖相松散沉積物及火山侵入體等甚至可以在微地域內交錯共存，土壤母質復雜多變。

1.2 研究方法

本研究采用典型結合隨機方法完成土壤樣品采集，用區域布點法(1 km2采集混合土樣1份)在坡度較小、土層較厚的農田和園地采樣，在坡度大、海拔較高的林地隨機采樣，采樣點分布見圖1。每份土壤樣品采用梅花布點法采集混合樣，在采樣點中心及四周10 m范圍取5個小樣(0 ～ 20 cm土壤)，充分混合后按照四分法取300 ～ 500 g，共采集土壤樣品2 101份。土樣于室內晾干后研磨過篩至100目待測。

巖石樣品采集按照安康市區域分幅1∶50 000地質圖在紫陽縣、嵐皋縣一系列NW—SE走向多次重復出現的地層和巖脈中自北向南在新鮮出露的地層和巖漿巖中采集不同地層時代、不同巖性巖石及對應表層土壤樣品96組(圖2)，巖石用自來水、去離子水沖洗干凈，在室內晾干后粉碎過篩至100目待測。

圖1 土壤采樣點分布圖

圖2 巖石采樣點分布圖

處理好的樣品參考土壤中全硒的測定(NY/T 1104—2006)[19]、食品安全國家標準–食品中硒的測定(GB 5009.93—2017)[20]，運用氫化物發生–原子熒光光譜法(HG-AFS，海光，AFS—9780)測定總硒含量。樣品測定過程中通過土壤標準物質(GBW07403)和平行樣測定進行質量控制，同時做空白樣測定去除試劑影響，平行樣品檢測的相對標準偏差小于10%。

1.3 數據處理與統計分析

土壤硒含量數據對數轉換后符合正態分布，在地統計學軟件GS+9.0 中構建各向同性的變異函數，采用ArcGIS 10.5 OK(普通克里格)法[21-22]，高級參數中設置構建的變異函數值，繪制表層土壤硒含量分布圖，描述硒過剩土壤分布特征。統計描述不同時代、不同巖性巖石硒含量特征和高硒巖石分布狀況，在Origin 2017中對巖石和對應表層土壤硒含量相關性進行分析。

2 結果與討論

2.1 土壤硒含量分布特征

2.1.1 土壤硒含量水平 研究區土壤硒含量在0.000 07 ～ 36.69 mg/kg，均值0.84 mg/kg，高于全國土壤硒含量均值(0.29 mg/kg)[23]和陜西省土壤硒含量均值(0.118 mg/kg)[24]；4個縣土壤硒含量均值都大于0.4 mg/kg，從大到小依次為：紫陽縣、嵐皋縣、鎮坪縣、平利縣；硒含量中位值接近0.4 mg/kg，變異系數4.47，變化幅度大，4個縣均存在高硒土壤和硒缺乏土壤，最大值和最小值相差上萬倍，數據分布不均勻(表1)。

表1 土壤硒含量統計特征

參照DZ/T 0295—2016《土地質量地球化學評價規范》[25]，土壤硒含量從低到高分為缺乏(<0.125 mg/kg)、邊緣(0.125 ～ 0.175 mg/kg)、適量(0.175 ～ 0.4 mg/kg)、高硒(0.4 ～ 3 mg/kg)、硒過剩(>3 mg/kg)5個等級，研究區硒缺乏樣品占11.09%、硒邊緣樣品占8.52%、硒過剩樣品占3.71%、適量和高硒樣品分別占31.65% 和45.03%(圖3)，76.68% 的土壤硒含量達到硒適宜水平(0.175 ～ 3 mg/kg)。

圖3 土壤硒含量頻數分布

2.1.2 土壤硒含量分布 在GS+9.0 中構建硒含量變異函數，指數模型擬合效果最好，空間異質性指數(C0(C0+C))為0.38，表現出強烈的空間相關性，說明成土母質、土壤類型和結構及地形等結構性因子是引起土壤中硒空間變異的主要原因[16,26]。運用ArcGIS10.5繪制土壤硒含量分布圖(圖4)可以看出，研究區土壤硒含量分布整體以適量和高硒為主，分別占23.85% 和73.09%；存在局部斑塊、斑點狀硒過剩區域，占0.91%；也存在斑塊狀硒缺乏區域，硒缺乏和邊緣土壤面積占0.91%、1.24%；4個縣高硒土壤面積占比均超過70%。

土壤硒含量分布大體呈現出兩條NW—SE向的高硒帶，北部從紫陽縣漢王鎮、雙安鎮、煥古鎮、蒿坪鎮、城關鎮、洞河鎮到嵐皋縣大道河鎮、佐龍鎮、城關鎮延伸到平利縣三陽鎮、大貴鎮、洛河鎮、城關鎮；南部從紫陽縣瓦廟鎮、毛壩鎮、麻柳鎮、高灘鎮、界嶺鎮到嵐皋縣官元鎮、孟石嶺鎮延伸到平利縣八仙鎮、鎮坪縣曾家鎮、城關鎮。硒過剩區域也主要分布在這兩條高硒帶上，面積達到75.79 km2，呈斑塊、斑點狀分布于紫陽縣的雙安鎮、漢王鎮、煥古鎮、洞河鎮、蒿坪鎮、瓦廟鎮、麻柳鎮、毛壩鎮、高灘鎮、界嶺鎮，嵐皋縣佐龍鎮、城關鎮，鎮坪縣城關鎮，其中紫陽縣雙安鎮、漢王鎮、煥古鎮交界處，麻柳鎮，嵐皋縣佐龍鎮硒過剩土壤分布集中、面積較大。硒缺乏土壤主要分布于平利縣北部西河鎮、老縣鎮。

2.2 巖石硒含量分布特征

2.2.1 巖石硒含量水平 研究區采集的巖石硒含量范圍0.005 ～ 68.75 mg/kg，均值5.83 mg/kg(表2)，是地殼硒平均豐度0.13 mg/kg的45倍[8]，低于湖北恩施巖石平均硒含量(38.02 mg/kg)[27]；其變異系數2.07，表面該區地質構造、巖層的形成環境復雜多變，不同時代、巖性巖層硒含量差異大。

圖4 土壤硒含量(mg/kg)分布圖

2.2.2 不同時代巖層硒含量 研究區在震旦系初期屬沉降盆地，是一片汪洋大海，受呂梁運動影響，發生強烈海底火山噴發活動，形成上統耀嶺河群以中基性凝灰巖、片巖為主(硒含量均值0.12 mg/kg)、南沱組以砂巖、砂質板巖和白云巖為主(硒含量均值2.02 mg/kg)的巖層(表2)；火山噴發停止后，地殼略有上升，經短期剝蝕，海水由淺變深，沉積了上統燈影組一套白云巖為主的泥質碳酸鹽質海相建造，夾有碳質板巖(硒含量均值7.81 mg/kg)。震旦系末，由于地殼上升，海水退出，所以缺少晚震旦系后期地層。寒武系初期，地殼下降、大量海水侵入，沉積物多為陸源物質及有機質，在深水穩定的還原條件下主要沉積了上統魯家坪組黑色碳質(含碳)板巖、硅質板巖、黑色含碳硅質巖與碳酸鹽巖互層(硒含量均值15.38 mg/kg)以及箭竹壩組灰巖為主(硒含量均值1.38 mg/kg)的巖層；中期，地殼繼續下降、海水逐漸加深，碳質和泥質沉積物逐漸被碳酸鹽質所代替，主要以中統毛壩關組、八卦廟組的黏板巖和灰巖為主(硒含量均值0.26 mg/kg)；末期，海水變淺，主要為泥質和碎屑沉積，形成了黑水河組鈣板巖和灰巖為主的巖層(硒含量均值0.24 mg/kg)。奧陶系初期地層抬升幅度不大，在上寒武系地層之上連續沉積以泥質為主的淺海相沉積巖：高橋組以灰巖和板巖為主(硒含量均值0.22 mg/kg)、洞河群以板巖、千枚巖、粉砂巖為主(硒含量均值2.73 mg/kg)；中后期地殼強烈上升，地表處于侵蝕階段，形成與下志留統間的不整合接觸，南秦嶺北西向構造帶紅椿壩–曾家壩大斷裂也已顯現。志留系初期，又開始大規模海侵，伴有海底火山噴發，形成以上統斑鳩關組灰黑色含碳板巖、含碳硅質板巖、沿斷裂噴出及侵入的粗面巖和正長斑巖夾石煤(硒含量均值9.9 mg/kg)、陡山溝組粉砂巖、沿斷裂噴出及侵入的輝綠巖和輝長巖(硒含量均值0.23 mg/kg)、梅子埡組灰綠色絹云綠泥千枚巖為主的巖層(硒含量均值0.12 mg/kg)，此階段地殼運動區域性差異明顯，在南部主要分布斑鳩關組和陡山溝組巖石，北部主要分布梅子埡組巖石，硒含量差異大；中期，鳳凰山–牛山隆起、平利–轎頂山隆起繼續上升，隆起帶兩側處于淺海陸源相沉積，主要形成了中統五俠河組黏板巖和灰巖為主的地層(硒含量均值0.03 mg/kg)，中志留系后未見有沉積記錄[28]。

研究區不同地層時代巖石硒含量結果(表2)表明，寒武系巖石硒含量均值最高9.65 mg/kg，志留系硒含量5.51 mg/kg，震旦系硒含量3.72 mg/kg，奧陶系硒含量0.92 mg/kg；不同巖組平均硒含量從大到小依次為：魯家坪組、斑鳩關組、燈影組、洞河群、南沱組、箭竹壩組、毛壩關組、黑水河組、陡山溝組、高橋組、八卦廟組、耀嶺河群、梅子埡組、權河口組、五俠河組，其中震旦系上統燈影組、寒武系下統魯家坪組和志留系下統斑鳩關組巖石硒含量均值明顯高于其他組巖石。

2.2.3 不同巖性巖石硒含量 采集巖石樣品中變質巖平均硒含量4.93 mg/kg，沉積巖平均硒含量2.27 mg/kg，巖漿巖平均硒含量1.43 mg/kg(表2)。其中黃鐵礦和石煤硒含量均值最高，分別可達42.59、25.48 mg/kg。黃鐵礦主要位于魯家坪組中，是高硒區巖石中硒的主要載體之一，紫陽縣雙安鎮鬧熱村出露有大面積的富含黃鐵礦的凝灰質巖石。研究區85% 的石煤產于斑鳩關組粗面巖旁側的碳質板巖中，其余的產于斑鳩關組、陡山溝組的正長斑巖、輝綠巖脈附近的碳質板巖或者構造碳化帶中。

變質巖中板巖硒含量最高6.53 mg/kg，白云巖硒含量4.82 mg/kg，千枚巖硒含量2.57 mg/kg，片巖硒含量最低0.12 mg/kg。板巖中組成成分和含碳量不同硒含量差異很大：含碳硅質板巖硒含量19.54 mg/kg，碳質板巖硒含量15.23 mg/kg，含碳板巖硒含量13.68 mg/kg，硅質板巖硒含量1.31 mg/kg，鈣質板巖硒含量0.36 mg/kg，粘板巖硒含量0.35 mg/kg，一般板巖硒含量0.11 mg/kg，砂質板巖硒含量最低0.08 mg/kg，板巖硒含量與碳含量呈正線性相關[12]。

沉積巖中硅質巖硒含量最高10.55 mg/kg，灰巖和砂巖硒含量低，均值分別為0.57、0.11 mg/kg。其中一般硅質巖硒含量13.41 mg/kg，含碳硅質巖硒含量12.55 mg/kg，相差不大。

巖漿巖中輝綠巖平均硒含量0.34 mg/kg，輝長巖平均硒含量0.04 mg/kg，粗面巖平均硒含量0.1 mg/kg，正長斑巖平均硒含量8.27 mg/kg，在蒿坪鎮斷層帶與含碳板巖接觸的正長斑巖硒含量可達16.29 mg/kg。

2.2.4 高硒巖石分布 對照研究區巖石硒含量統計表(表2)和地層巖石分布圖(圖2)，安康市南部一系列NW—SE走向多次重復出現的地層和巖脈中，志留系下統斑鳩關組主要巖性為黑色碳質板巖、碳硅質板巖與灰色–灰黑色粗面巖、粗面質凝灰巖、粗面質火山角礫巖互層，夾灰巖透鏡體，產石煤及板材，自北向南沿NW—SE重復出現2條大的條帶：北部穿過漢陰縣漢陽鎮，紫陽縣漢王鎮、煥古鎮、雙安鎮、蒿坪鎮，到漢濱區洪山鎮，以及平利縣三陽鎮、大貴鎮和城關區；中部穿過紫陽縣紅椿鎮、向陽鎮、高橋鎮、雙橋鎮、洄水鎮，嵐皋縣堰門鎮、民主鎮、石門鎮、四季鎮、城關鎮、孟石嶺鎮。

寒武系下統魯家坪組主要巖性為：上段是灰黑色含碳板巖夾硅質巖條帶，產石煤，下段是灰黑色中–厚層狀硅質巖，上部為灰黑色碳硅質板巖夾薄層硅質巖。自北向南沿NW—SE重復出現3條小的條帶：北部穿過紫陽縣漢王鎮、煥古鎮、雙安鎮，到漢濱區洪山鎮；中部穿過紫陽縣洞河鎮，嵐皋縣佐龍鎮、雙龍鎮，到平利縣三陽鎮、大貴鎮；南部穿過紫陽縣瓦廟鎮、麻柳鎮、毛壩鎮、高灘鎮、界嶺鎮，嵐皋縣孟石嶺鎮，平利縣八仙鎮、正陽鎮，到鎮坪縣曙坪鎮、鐘寶鎮、華坪鎮。

震旦系上統燈影組主要以白云巖夾灰巖和板巖，主要分布于紫陽縣南部瓦廟鎮、毛壩鎮、麻柳鎮，嵐皋縣佐龍鎮、城關鎮、民主鎮，平利縣三陽鎮、大貴鎮。

對照土壤硒含量分布(圖4)，硒過剩土壤主要分布于震旦系上統燈影組、寒武系下統魯家坪組和志留系下統斑鳩關組巖層之上。

2.3 巖石–土壤硒含量關系

在安康市南部大巴山區，從紫陽縣、嵐皋縣自北向南按照不同地層時代及巖性采集巖石和對應表層土壤96組，統計不同時代地層和巖脈上發育的土壤硒含量，其在0.02 ～ 37.09 mg/kg，變異系數1.96，均值2.96 mg/kg。對 96 組巖石及對應表層土壤硒含量進行相關分析(圖5)，可以看到，巖石、土壤硒含量表現出強烈的正相關性，2達0.66，<0.01，表明表層土壤中硒主要來源于巖石，土壤硒表現出良好的成土母質繼承性[15-17]。震旦系上統燈影組含硒量高的碳質板巖，寒武系下統魯家坪組含硒量高的黃鐵礦、含碳板巖、碳質板巖、硅質板巖、含碳硅質巖、硅質巖和志留系下統斑鳩關組硒量高的石煤、含碳板巖、含碳硅質板巖是硒過剩土壤的主要來源。

2.4 討論

硒中毒事件最早于20世紀80年代在紫陽縣發現。雒昆利[10]研究發現，安康市紫陽縣雙安鎮鬧熱村硒中毒區出露的地層主要為晚震旦世和早寒武世魯家坪組的富硒高硫黃鐵礦化黑色碳質硅質板巖和黃鐵礦化火山凝灰巖，硒含量10 ～ 56 mg/kg。后來經過安康市土壤硒資源普查發現，高硒區主要分布在安康市南部，本研究重點以安康市南部大巴山區為研究對象，發現土壤硒含量 >3 mg/kg的硒過剩土壤不僅在紫陽縣雙安鎮分布，在其他縣區也有分布，其中紫陽縣雙安鎮硒過剩土壤對應的地層與雒昆利[10]研究結果一致，同時發現震旦系上統燈影組和志留系下統斑鳩關組巖層上也發育有硒過剩土壤。根據研究區地質成因發現魯家坪組和斑鳩關組地層形成于兩期快速沉降的海侵階段，以穩定還原沉積為主，燈影組地層形成于深水沉積環境中，且斑鳩關組火山活動強烈，硒是火山噴氣的主要元素，中新元古代和早志留系的火山活動給盆地帶來了大量的硒，快速沉積的深水環境底部缺氧，沉積物不易被分解，利于硒的富集，藻類和黏土的吸附作用也使硒在本區地層中富集[11-12]。并且在研究過程中發現，處于斷裂帶的碳質板巖、正長斑巖硒含量高，斷裂構造運動及侵入巖蝕變對巖石硒含量的影響還需進一步研究。

圖5 巖石和土壤中硒含量關系

3 結論

1)安康市南部大巴山區土壤硒含量均值0.84 mg/kg，高于全國和陜西省均值，變化大，分布整體以適量和高硒為主，在兩條NW—SE向的高硒帶存在硒過剩土壤，面積75.79 km2，占研究區面積的0.91%，呈斑塊、斑點狀分布于紫陽縣的雙安鎮、漢王鎮、煥古鎮、洞河鎮、蒿坪鎮、瓦廟鎮、麻柳鎮、毛壩鎮、高灘鎮、界嶺鎮，嵐皋縣佐龍鎮、城關鎮，鎮坪縣城關鎮，其中紫陽縣雙安鎮、漢王鎮、煥古鎮交界處及麻柳鎮和嵐皋縣佐龍鎮硒過剩土壤分布集中、面積較大。

2)安康市南部大巴山區巖石硒含量均值5.83 mg/kg，變幅大，處于深水沉積環境下的震旦系上統燈影組和兩期大規模海侵階段的寒武系下統魯家坪組和志留系下統斑鳩關組且富含有機質的巖石硒含量均值明顯高于其他巖組；三大巖類平均硒含量自大到小為變質巖、沉積巖、巖漿巖，板巖、硅質巖、白云巖、正長斑巖硒含量較高，尤其黃鐵礦和石煤硒含量更高；板巖硒含量與含碳量有明顯關系，在斷層帶與含碳板巖接觸的正長斑巖硒含量較高。

3)巖石、土壤硒含量表現出強烈的正相關性，土壤硒主要來源于巖石。震旦系上統燈影組含硒量高的碳質板巖，寒武系下統魯家坪組含硒量高的黃鐵礦、含碳板巖、碳質板巖、硅質巖、含碳硅質巖、硅質巖和志留系下統斑鳩關組硒量高的石煤、含碳板巖、含碳硅質板巖是硒過剩土壤的主要來源。

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Distribution and Source of Selenium Excess Soils in Daba Mountain Area of Southern Ankang

ZHANG Jiandong1,2, WANG Li1, LUO Kunli3*, ZHANG Shixi4, CHEN Kexu5, LIU Limin5

(1 School of Tourism & Environment, Ankang University, Ankang, Shaanxi 725000, China; 2 Quality Supervision and Inspection Centre of Se-enriched Food of Shaanxi Province, Ankang, Shaanxi 725000, China; 3 Institute of Geographic Sciences and Natural Resources Research, CAS, Beijing 100101, China; 4 College of Geoscience and Surveying Engineering, China University of Mining and Technology, Beijing 100101, China; 5 First Geological Team of Shaanxi Geology and Mineral Resources Bureau, Ankang, Shaanxi 725000, China)

In order to disclose the distribution characteristic and sources of selenium (Se) excess soils in Daba Mountain area of southern Ankang and lay the foundation for the rational development and planning of Se-enriched soils, rock and soil samples were collected and Se contents were determined, and the distribution characteristics and correlation between Se contents in rocks and soils were analyzed. The results show that soil Se is ranged from 0.000 07 to 36.69 mg/kg with an average of 0.84 mg/kg. Two NW–SE oriented high Se regions are found there. Se-enriched soil is occupied 73.09% of the total area, and Se excess soils are distributed in patches and spots with an area of 0.91%. Rock Se is ranged from 0.005 to 68.75 mg/kg with a mean of 5.83 mg/kg. Rock Se are obviously higher in the upper Sinian Dengying formation and the lower Cambrian Lujiaping formation and the lower Silurian Banjiuguan formation in the deep-water sedimentary environment than in other formations. Se is higher in slate, siliceous rock, dolomite and syenite porphyry, especially in pyrite and stone coal, and rock and soil Se contents have significant positive correlation. Se excess soils are distributed in patches and spots in Shuang’an, Hanwang, Huangu, Donghe, Haoping, Wamiao, Maliu, Maoba, Gaotan and Jieling in Ziyang County, Zuolong and Chengguan in Langao County, Chengguan in Zhenping County. Soil Se is mainly derived from rocks, and the main sources of Se excess soil are carbonaceous slate with high Se content in the upper Sinian Dengying formation, Se-rich pyrite, carbonaceous slate, carbonaceous slate, siliceous slate, carbonaceous siliceous rock and siliceous rock in the lower Cambrian Lujiaping formation, Se-rich stone coal, carbonaceous slate and carbonaceous siliceous slate in the lower Silurian Banjiuguan formation.

Excess selenium; Soil; Distribution characteristics; Source; Southern Ankang; Daba Mountain

S159

A

10.13758/j.cnki.tr.2022.04.025

張建東, 王麗, 雒昆利, 等. 安康南部大巴山區硒過剩土壤分布及來源研究. 土壤, 2022, 54(4): 847–855.

國家自然科學基金項目(42007283)、安康市科研項目(AK2019NY-21)和嵐皋縣天然硒資源普查項目(2018AYHX034)資助。

(luokl@igsnrr.ac.cn)

張建東(1981—)，男，甘肅民勤人，碩士，講師，主要從事區域資源開發與保護研究。E-mail: zjd111zjd@163.com