Geología regional, geografía física y geoquímica

(Centro de Investigación de Geoquímica Bioambiental, Academia China de Ciencias Geológicas, Beijing 100037)

Yan Binggang

(Instituto de Geología, Academia China de Ciencias Geológicas , Beijing 100037)

p>

Rao Keqin

(Centro de Información Estadística del Ministerio de Salud, Beijing 100044)

Restringido por factores geológicos, la distribución regional de elementos y combinaciones de elementos en el material parental epigenético muestra una Las características de la zonificación del fondo tectónico bajo la influencia del entorno natural actual, los elementos epigenéticos migran y se recombinan, mostrando las características de la zonificación según la dispersión y agregación; de elementos también están limitados por su propio comportamiento geoquímico. Son estos factores integrales los que determinan la distribución noreste-suroeste de la zonificación geoquímica en China, dominada por sedimentos fluviales. Nuestro país está dividido en cuatro regiones de noroeste a sureste. La distribución de elementos y combinaciones de elementos en diferentes zonas geoquímicas resalta las diferencias en los roles dominantes desempeñados por los diferentes factores mencionados anteriormente en diferentes regiones. Los resultados del análisis factorial de una gran cantidad de datos muestran que las características de distribución regional de elementos y combinaciones de elementos también reflejan los patrones de agregación y dispersión de elementos en diferentes regiones geoquímicas mencionadas anteriormente.

Estructuras geológicas, entorno geográfico, elementos geoquímicos

Es bien sabido que las características de distribución general de varios elementos en la naturaleza están estrechamente relacionadas con los tipos de rocas y combinaciones de rocas y sus propiedades geológicas. fondo. La fuente de los elementos es la roca, y la distribución de las rocas y los tipos de combinación de rocas está restringida por el fondo tectónico y los procesos geológicos. La corteza diferenciada del manto original se ha transformado continuamente a lo largo de la historia geológica, formando un marco de combinación jerárquica de silicio-aluminio superficial, silicio-magnesio profundo y hierro-magnesio del manto superior. Al mismo tiempo, debido a la geodinámica y las actividades tectónicas a largo plazo, la combinación de materiales estratificados en la estructura también cambiará en diversos grados. No sólo puede reorganizar los materiales de la superficie, sino también traer materiales profundos a la superficie y transformar los componentes superficiales de la corteza terrestre. La distribución actual de la biomasa nativa en la corteza terrestre en zonificación horizontal y estratificación vertical es el resultado de actividades geológicas a largo plazo. Además, los patrones tectónicos también determinan la migración y acumulación de materiales superficiales. Entre ellos, la zona de elevación está dominada por la erosión y la migración, mientras que la cuenca de depresión es el área de acumulación. La diferenciación de las formas del relieve y el cambio climático también son factores importantes para determinar la velocidad y la cantidad de migración de materiales.

Debido a la intensa transformación de los movimientos tectónicos mesozoicos y cenozoicos, la topografía y estructura geológica de la corteza de China continental son extremadamente complejas. El oeste es montañoso, mientras que el este está formado principalmente por colinas bajas y vastas llanuras. En general, de oeste a este y de norte a sur, el paisaje tiene forma de escalones. Estructuralmente, el este y el oeste también exhiben paisajes estructurales muy diferentes. En el oeste, en el dominio tectónico del Himalaya, a medida que la depresión del Tetis retrocede de norte a sur hasta cerrarse, el suroeste de China se eleva gradualmente de norte a sur. A partir del último ciclo del Himalaya, los movimientos tectónicos al sur del río Brahmaputra han estado dominados por intensas compresiones, plegamientos y levantamientos, formando imponentes sistemas montañosos plegados. La meseta en el sur de Qinghai es un sistema montañoso de bloques de fallas en extensión, y se forman enormes depresiones de piedemonte en el norte y el sur de las montañas Tianshan. En contraste con la situación en el oeste, el período tectónico del Himalaya en el este de China se caracterizó por cinturones plegados de márgenes continentales en los que se desarrollaron cuencas extensionales. Durante la Era Mesozoica, el este de China estuvo dominado por montañas y colinas bajas, y se desarrolló una pequeña cuenca entre montañas sobre el fondo tectónico elevado al este de la Gran Cordillera Khingan-Montañas Taihang-Montañas Wuling. Al oeste de esta línea, Sichuan y Ordos están dominadas por depresiones, formando un gran cinturón de depresión en el centro de Ordos, Sichuan y Yunnan. A finales del Cretácico, la falla oriental se había hundido, formando una serie de cuencas de falla. En la era Cenozoica, especialmente desde finales del Terciario, el terreno del este de China cambió de alto a bajo y, en algunos lugares, incluso descendió hasta acercarse al nivel del mar. El actual paisaje de llanura costera se creó debido al hundimiento del margen continental.

1 Zonificación geoquímica y características de distribución de elementos

1.1 Zonificación geoquímica

El complejo contexto geológico y el entorno geográfico, así como los cambios en el clima del norte y del sur , son todas limitaciones Un factor importante en la separación, migración y agregación de elementos químicos de las regiones de origen. Aunque las características litogeoquímicas y geoquímicas regionales de los sedimentos fluviales no son idénticas, están estrechamente relacionadas. La composición de los materiales rocosos está restringida por el mecanismo genético, es decir, depende del paleoambiente y la paleogeodinámica en el momento de la formación.

Los sedimentos de los ríos son producto de la semimeteorización o erosión de las rocas bajo la acción de ciclos geológicos, y están restringidos por fuentes materiales, clima, accidentes geográficos, condiciones hidrológicas y otros factores. Varias rocas y minerales de la corteza terrestre se erosionan y descomponen mediante procesos epigenéticos. Algunos elementos existen en estado iónico o en forma compleja, y algunos elementos se separan en suspensiones coloidales o de partículas y se dispersan o enriquecen nuevamente después de la migración y transformación. -Algunos elementos solubles como sodio, calcio, magnesio, boro, estroncio, etc. , tiene una fuerte capacidad de migración y la solución acuosa elimina la mayor parte. Por tanto, el contenido medio de estos elementos en los sedimentos de los ríos es mucho menor que en la corteza terrestre. Por el contrario, los elementos que no se pierden fácilmente son relativamente abundantes en los sedimentos de los ríos, con concentraciones promedio que a menudo superan las de la corteza terrestre. Obviamente, las características geoquímicas regionales caracterizadas por la composición elemental de los sedimentos fluviales son producto de factores integrales que incluyen la paleogeodinámica, el paleoambiente y el medio ambiente moderno. Diferentes factores en diferentes regiones y diferencias en el grado de influencia de cada factor constituyen un paisaje geoquímico multiambiental con sedimentos fluviales como cuerpo principal.

Figura 1 Mapa de zonificación geoquímica de sedimentos fluviales en China

Según el estudio 1:200.000 realizado por el Ministerio de Tierras y Recursos (anteriormente Ministerio de Tierras y Minas) en En los últimos 20 años, con los sedimentos de los ríos como cuerpo principal, desde el contexto geológico integral y el entorno moderno, se puede ver claramente en los datos del estudio geoquímico regional que las divisiones geoquímicas de los sedimentos de los ríos en mi país son aproximadamente de noreste a suroeste. se puede dividir aproximadamente en las siguientes cuatro regiones de noroeste a sureste (ver Figura 1):

Ⅰ Región geoquímica interior del noroeste (Región interior)

Ⅱ. Región geoquímica de la meseta tibetana (Región de la meseta)

Ⅲ. Zona geoquímica de los Tres Ríos del Noreste (Heilongjiang, Río Songhua, Río Wusuli) - Tres Ríos del Suroeste (Río Jinshajiang, Río Lancang, Río Nujiang) (Distrito de Sanjiang)

IV. Zona Geoquímica Costera Sureste (Zona Costera)

Características de la zonificación geoquímica bajo la influencia de factores ambientales.

Es bien sabido que el silicato, principal componente de las rocas de la corteza terrestre, es un mineral muy sensible al medio ambiente. Los factores químicos ambientales cambiantes se manifiestan en última instancia principalmente en cambios en los minerales de silicato. Desde la frontera noroeste de mi país hasta la costa sureste, debido a la disminución general del valor del pH, los minerales de silicato también muestran cambios regulares, desde la erosión física en el noroeste hasta la erosión química y biológica en el sureste. Los minerales de silicato como el feldespato se descomponen completamente en hidróxidos de hierro y aluminio a través de hidromica, montmorillonita y caolinita, lo que refleja las leyes macroscópicas de la migración y transformación de elementos en los sedimentos de los ríos. Las cuatro zonas geoquímicas también reflejan esta característica obvia de zonificación. Pero hay que señalar que incluso en la misma zona, este fenómeno de zonificación vertical se producirá con los cambios de altitud.

1.2.1 Región geoquímica interior del noroeste

Esta región se encuentra principalmente en la Región Autónoma Uygur de Xinjiang. Es una zona árida con suficiente sol, escasas precipitaciones y alta evaporación. A excepción de las montañas de Altai y Tianshan, la precipitación anual es generalmente inferior a 200 mm y básicamente no hay escorrentía superficial. La vegetación en toda el área es escasa, pero los residuos vegetales están completamente descompuestos y rara vez se acumula humus, excepto en los pantanos y la turba que se pueden formar en ambientes húmedos bajos. Por lo general, en un ambiente oxidativo árido con un valor de pH superior a 8,5, la erosión física es la fuerza principal, y los minerales de silicato como el feldespato y la mica en las rocas solo comienzan a transformarse en hidrómica y clorita a través de la hidratación durante la temporada de lluvias. Al mismo tiempo, el cloro, el azufre y el yodo precipitan en grandes cantidades y se acumulan en la corteza erosionada, el suelo y las depresiones, mientras que el calcio, el magnesio, el sodio y el potasio no se pierden mucho. En comparación con las otras tres zonas, el contenido de estos elementos en los sedimentos del río es el más cercano a las rocas madre.

1.2.2 Región geoquímica de la Gran Cordillera Khingan-Meseta Tibetana del Norte

La meseta de Mongolia Interior, la meseta de Loess y la meseta Qinghai-Tíbet son las partes principales. Es una zona semiárida donde generalmente se desarrollan sistemas de aguas superficiales, mayoritariamente en las zonas de nacimiento de los ríos, y la evaporación es mayor que la precipitación. Cuando el valor del pH suele estar en el rango de 8,5 ~ 7,5, los aluminosilicatos y los minerales de silicato se descomponen bajo la acción del H2O y el CO2 para generar minerales arcillosos como hidrómica, pirofilita y montmorillonita. La mayor parte del cloruro y el sulfato se disuelven, el Cl- y el sulfato se lixivian, los metales alcalinos y alcalinotérreos se liberan, el sodio se elimina parcialmente, el calcio, el magnesio y el potasio se retienen parcialmente en la capa residual y parte del SiO2. Al transferirse a la solución, a menudo se forman acumulaciones de carbonato de calcio y magnesio.

1.2.3 Zona geoquímica noreste de Sanjiang-suroeste de Sanjiang

Distribuida principalmente en llanuras y zonas montañosas. Las precipitaciones son abundantes y el sistema de aguas superficiales está desarrollado. La precipitación anual oscila entre 400-800 mm y pertenece a la zona semihúmeda. Es un ambiente débilmente ácido con un valor de pH de 7,5 ~ 5,5. Los grupos silicato y aluminosilicato del mineral se disuelven casi por completo y liberan más SiO2. Los metales alcalinos y alcalinotérreos se eluyen fuertemente y se pierden, y precipitan SiO2, Al2O3 y Fe2O3, lo que da como resultado caolinita, haloisita o minerales arcillosos como los hidróxidos. No contiene grupos de sal de potasio, sodio o calcio. Los niveles de calcio, magnesio, sodio, estroncio y potasio continúan disminuyendo.

1.2.4 Zona geoquímica costera sureste

Esta área está ubicada en la zona climática subtropical-tropical. La forma del relieve es principalmente montañas bajas y colinas, con llanuras costeras solo en las áreas costeras. . Debido a la influencia del clima monzónico subtropical de los océanos Pacífico e Índico, las precipitaciones son abundantes y la precipitación anual generalmente supera los 800 mm. El sistema de aguas superficiales está desarrollado y la mayor parte ingresa al mar a través de esta zona. Debido al clima cálido y lluvioso, el valor del pH suele ser inferior a 5,5. En áreas húmedas bajo ambientes reductores, la meteorización química y biológica es completa y la lixiviación es intensa. Se liberan y eliminan calcio, magnesio, sodio y potasio, el aluminosilicato se descompone completamente, Al2O3 y Fe2O3 se separan del SiO2 y se lixivia una gran cantidad de SiO2. Al2O3, Fe2O3 y parte de SiO2 se agregan en estado coloidal en medios ácidos para formar diáspora, limonita y ópalo. El calcio, magnesio, sodio y estroncio se reducen a niveles mínimos.

1.3 Zonificación geoquímica Antecedentes geológicos y características de distribución de elementos

1.3.1 Zona geoquímica interior del noroeste

Montañas Junggar-Beishan-Altai al norte de las montañas Tianshan El área Pertenece al sistema de pliegues hercinianos de Junggar-Altai. Los estratos paleozoicos están principalmente expuestos, mostrando las características sedimentarias de los márgenes continentales activos. La grauvaca y las rocas silíceas son comunes, con baja madurez composicional y madurez estructural. Tomando como ejemplo las rocas silíceas en el área de Beishan, la composición química es entre rocas silíceas sedimentarias químicas normales y rocas silíceas sedimentarias volcánicas, lo que refleja que la fuente de las rocas silíceas no solo está relacionada con procesos geológicos superficiales, sino también con procesos geológicos en la corteza profunda. Los resultados de los análisis de elementos mayores y oligoelementos también lo confirmaron. La Tabla 1 muestra que además de la gran abundancia de bario y estroncio bajo acción epigenética, los elementos siderófilos como hierro, manganeso, titanio, vanadio, cromo, níquel y cobre de la corteza profunda también son altos, al igual que el sodio, el potasio, magnesio y plomo.

Tabla 1 Valores promedio de oligoelementos en rocas silíceas del Paleozoico temprano en el área de Beishan

Nota: El contenido de óxido es un porcentaje y el elemento único es mg/kg.

El granito representa aproximadamente el 25% del área. En el período herciniano temprano, era principalmente diorita de cuarzo, granito plagioclasa, granodiorita y monzogranito. En el período herciniano tardío, el granito de margen continental activo era el componente principal. Es magmatismo alcalino, con una pequeña cantidad de roca básica y roca ultrabásica. Este tipo de rocas están atravesadas por materiales derivados del manto. La metateoría, ya sea análisis de la petrogénesis o análisis directo de rocas locales, refleja que los elementos del grupo del hierro como vanadio, cromo, cobalto, níquel, hierro, manganeso y titanio están relativamente enriquecidos, y los contenidos de cobre, calcio, y el magnesio son relativamente altos, el contenido de potasio y sodio es relativamente bajo. En los estratos paleozoicos generalmente se mezclan rocas volcánicas y rocas volcánicas, principalmente andesita y basalto, que son productos homólogos con las correspondientes rocas plutónicas y tienen características de combinación de elementos similares.

1.3.2 Región geoquímica de la Gran Cordillera Khingan-Meseta Tibetana del Norte

Se extiende desde la Gran Cordillera Khingan-Montañas Tianshan en el norte hasta el Himalaya en el sur, incluyendo Mongolia Interior. Meseta, Meseta de Loess y Meseta Qinghai-Tíbet. Del análisis del fondo estructural geológico general del área de la meseta, además de las montañas Tarim como plataforma, las montañas Gangdise y las montañas Kunlun tienen características obvias de arco magmático, que pueden estar dominadas por actividades de rift dentro de la corteza continental en diferentes niveles. tiempos, formando una serie de diferentes escalas y Las arrugas del tiempo. Aunque la ruptura y el estiramiento también pueden traer materiales derivados del manto a la corteza, en términos generales, el proceso de modificación de la corteza es mucho menos intenso que el de los márgenes continentales activos. Esto es particularmente evidente en la actividad magmática. El área expuesta de granito anatectico en el área de Qinba es solo del 19%, y el área expuesta de granito refundido de la corteza representa el 81%. El primero es rico en elementos del grupo del hierro y tierras raras pesadas, y el segundo es rico en elementos litófilos de iones grandes y tierras raras ligeras.

En el cinturón de Gangdise y el cinturón de Kunlun de la meseta tibetana, hay rocas magmáticas de fuente profunda representadas por combinaciones de gabro, diorita de cuarzo, granodiorita, monzonita, granito biotita, basalto toleítico y andesita. En el sur de Qinghai, hay actividad de magma alcalino derivado del manto en las series cenozoica nefelina, nefelina leucita, nefelina sienita, tetranita, traquita alcalina y basalto alcalino, pero una gran área de la meseta Qinghai-Tíbet todavía se encuentra en la corteza. En cuanto a las rocas sedimentarias y las rocas metamórficas con un área expuesta de aproximadamente el 80%, las rocas volcánicas y las areniscas duras feldespáticas se desarrollan en geosinclinales de alto grado como la Gran Cordillera Khingan-Montañas Tianshan, las Montañas Kunlun y las Montañas Gangdise, y Las areniscas duras líticas se acumulan en los geosinclinales de Tanggula y del Norte del Himalaya, los sedimentos en la plataforma o geosinclinal a menudo están cubiertos por grandes cuencas continentales mesozoicas y cenozoicas, como la cuenca del Tarim, la cuenca de Qaidam, la cuenca de Erlian, etc. Los nuevos depósitos minerales sufren una reorganización material debido a la diferenciación de la sedimentación y la composición material de la corteza terrestre cambia mucho. En comparación con los sedimentos originales de la zanja, el contenido de elementos del grupo del hierro se reduce, mientras que el contenido de metales alcalinos, metales alcalinotérreos y elementos del grupo halógeno aumenta. Aunque las características de composición del cinturón tectónico activo aún se conservan en los puntos expuestos del cinturón plegado sin capa de cobertura, a partir del nivel promedio de los materiales de la superficie de la corteza en toda la región, vanadio, cromo, cobalto, cobre, hierro, titanio y Los elementos halógenos han disminuido.

1.3.3 Zona geoquímica noreste de Sanjiang-suroeste de Sanjiang

Desde el área noreste de Sanjiang hasta el área suroeste de Sanjiang, una amplia banda corre diagonalmente a través del centro de China, con la Plataforma del Norte de China y la Plataforma Yangtze como las principales formaciones geológicas. En la zona de la plataforma se expone un antiguo basamento cristalino, producto de la diferenciación incompleta más temprana del manto. Las antiguas series de rocas metamórficas a menudo contienen lentes de rocas máficas y ultramáficas penetradas por diques gabroicos. La composición media del material tiende a ser alcalina, con contenidos significativamente mayores de magnesio, calcio y componentes derivados del manto, mientras que los contenidos de potasio, sodio, boro y litio de los elementos macrolíticos son relativamente bajos. La Tabla 3 registra el contenido de elementos de anfibolita y gneis neoarqueanos en la Plataforma del Norte de China. En la cubierta sedimentaria marina tipo plataforma ampliamente expuesta, aunque las areniscas estacionales estables y las rocas carbonatadas están bien desarrolladas, se pueden formar diferentes combinaciones sedimentarias en el área de hundimiento. Desde el Siniano hasta el Paleozoico Inferior, en algunas zonas se depositaron y enriquecieron fósforo, hierro, vanadio, cobalto, níquel, molibdeno, cobre y otros elementos sobrantes de la erosión del basamento, formando depósitos industriales de cierto grado. Los minerales de bauxita y manganeso también se desarrollaron en la corteza erosionada del Paleozoico superior. El área expuesta de rocas magmáticas es muy pequeña, no más de 10, entre las cuales el basalto toleítico continental del Pérmico y el basalto alcalino del Cenozoico tienen características obvias de fuente lenta, lo que es consistente con las características generales de la distribución de los elementos del basamento cristalino antiguo en toda la región.

Tabla 2 Contenido de elementos de granitos de diferentes orígenes*

Nota: El contenido de óxido es un porcentaje y el elemento único es microgramo/g/g. Está representada la región de Sri Lanka. , el tipo alcalino-débilmente alcalino está representado por la región de Qiangtang, y el tipo de refundición de fuente de corteza está representado por la región del Himalaya. "*" es todo hierro.

Tabla 3 Contenido de elementos de las rocas metamórficas neoarqueanas en Qian'an, provincia oriental de Hebei

Nota: el contenido de óxido es porcentaje, el elemento único es microgramo/g/g.."*? Para todo Hierro.

1.3.4 Zona Geoquímica Costera Sureste

La característica básica de la composición del protolito en el área costera es que es más baja que el área adyacente de Sanjiang, y el molibdeno es. más bajo que el del área adyacente de Sanjiang, el elemento de tungsteno es obviamente más alto. El sistema de pliegues del sur de China es en realidad una depresión formada sobre la base de una extensión débil en muchos lugares. Aunque el área de exposición de la roca magmática es grande, representa aproximadamente. 30%, la actividad magmática profunda es muy débil. El basalto alcalino derivado del manto cuaternario solo se encuentra en áreas limitadas en las provincias de Qiong Yue, Fujian, Zhejiang y Taiwán, y no es suficiente para afectar la composición promedio de la superficie de la corteza terrestre. áreas costeras. Se compone principalmente de granito de feldespato potásico, granito de biotita, granito de diorita y granito refundido derivado de la corteza compuesto de goniorita es solo una reorganización de los materiales en la corteza y no cambia la composición general de la corteza terrestre. Sin embargo, puede reunir elementos como tungsteno, estaño, bismuto, molibdeno, plomo, zinc, mercurio y arsénico, e incluso formar depósitos grandes y muy grandes. En el Paleozoico Aolatong, rara vez se observa una acumulación rápida de materiales clásticos gruesos. Se trata principalmente de depósitos clásticos finos de flysch de la zona de origen, que durante la migración de la biomasa original fueron relativamente suficientes. La diferenciación por sedimentación aporta una cierta cantidad de elementos activos y elementos de transición, mientras que los elementos más débiles e inactivos pueden permanecer en la zona de denudación. También puede ser una de las razones del bajo contenido de elementos débilmente activos e inactivos en esta zona.

Características de enriquecimiento del elemento 2

Este artículo se centra en las características de distribución regional de 24 elementos estrechamente relacionados con el crecimiento de cultivos y las ciencias biológicas. Primero, el promedio de un solo elemento se calcula a partir de cientos a 2000 datos totales de un solo elemento en cada marco internacional 1:200 000 a través de múltiples iteraciones para eliminar valores atípicos, lo que significa que estos valores solo representan el contexto macrorregional y no reflejan anomalías locales; el promedio nacional se calcula sobre la base de puntos del marco internacional por 1:200.000. La Tabla 4 refleja claramente los valores de abundancia en la corteza terrestre de varios elementos y el contenido promedio de sedimentos fluviales en China.

Tabla 4 Comparación del contenido promedio de sedimentos y costras en ríos de China (mg/kg)

Nota: El valor de fondo es el promedio nacional.

A través de un análisis más detallado, las características de distribución regional de cada elemento siguen siendo muy distintas. Si los elementos con características de distribución similares se agrupan en una categoría, se pueden dividir en las siguientes ocho categorías.

2.1 Sodio, calcio, magnesio, potasio y estroncio

Los elementos de metales alcalinos y alcalinotérreos se distinguen ampliamente por sus valores elevados. Excepto K, los otros cuatro elementos [Na (> 2,04), Ca (> 5,0), Mg (> 1,70), Sr (> 346,75 mg/kg)] se concentran en las zonas áridas y semiáridas del norte y noroeste de mi país. país. Los cambios de contenido disminuyen gradualmente de noroeste a sureste. El rango de valores elevados de estroncio y sodio se extiende también al noreste de China. En general, la mitad sur de mi país es principalmente una zona de bajo valor para el calcio, el sodio y el estroncio, y sus contenidos son, respectivamente, más bajos que sus valores iniciales. Aunque también aparecen áreas de alto valor de magnesio en la región norte, la distribución es ligeramente diferente a la del calcio, el sodio y el estroncio. Sólo en las montañas Taihang, las montañas Yanshan y la península de Liaodong hay áreas de contenido moderadamente alto (0,93 ~ 1,70), mientras que el sur de Hunan y el oeste de Hubei están al mismo nivel. China se encuentra generalmente en un nivel K bajo, con áreas de alto valor (> 2,14) y áreas de bajo valor (< 1,92) distribuidas en forma de estrella. En términos relativos, hay grandes áreas de alto valor en Zhejiang, Jiangxi, Fujian, Jilin, el sur de Liaoning y el noreste de Mongolia Interior. Los contenidos son generalmente más bajos en las regiones noroeste, suroeste y centro-sur, pero hay pequeños valores altos. ​en el sur de la isla de Hainan y el suroeste de Guangxi hasta zonas de alto valor.

2.2 Cromo, hierro, manganeso, níquel, cobalto, vanadio y titanio

Las zonas de alto y medio valor (superior al promedio nacional) de elementos del grupo del hierro se distribuyen en el noreste región, desde la meseta de Yunnan-Guizhou hasta las montañas Changbai de la provincia de Jilin, especialmente partes del suroeste, centro-sur y norte de China. También hay zonas de alto valor de hierro, vanadio, manganeso y cobalto en el norte de Xinjiang. En general, los siete elementos anteriores tienen dos áreas de bajo valor (inferiores al promedio nacional) en mi país, y sus contenidos son respectivamente inferiores a sus valores de fondo. Uno se extiende desde la meseta Qinghai-Tíbet y el sur de Xinjiang hasta el este de Mongolia Interior, y el otro se distribuye en el sur de China y la costa sureste, formando dos áreas de bajo valor aproximadamente paralelas, pero las escalas son bastante diferentes. A excepción del titanio, no existe una distribución obvia de bajo valor a lo largo de la costa sureste y el sur de China.

2.3 Cobre, zinc, plomo y mercurio

En general, estos elementos muestran una tendencia decreciente de sureste a noroeste, es decir, las zonas de alto y medio valor se distribuyen generalmente en la dirección suroeste-noreste. Las áreas de alto valor y las áreas de valor medio se concentran principalmente en las regiones suroeste, sureste y central de mi país, al sur de las montañas Qinling-Dabie y al este de la cuenca Sanjiang en el este del Tíbet. Además, el cobre aparece en el norte de Xinjiang y las montañas Taihang, y el zinc aparece en distintas escalas en las montañas Changbai, las montañas Khingan Menor y las montañas Khingan Mayor. Áreas de bajo valor con contenidos de cobre y zinc inferiores a los valores de fondo promedio aparecieron respectivamente en las áreas costeras desde Mongolia Interior hasta el norte del Tíbet, desde Zhejiang hasta Guangxi, desde Mongolia Interior hasta el norte del Tíbet, la Península de Shandong y desde Guangdong hasta Guangxi. La mayoría de las regiones sureste, centro-sur y suroeste de mi país pertenecen a las zonas de alto a medio valor de mercurio (> 72 ug/kg) y plomo (> 32,5 mg/kg), y se distribuyen en una gran área. Los niveles de mercurio y plomo en el norte de China son generalmente más bajos que los valores promedio de fondo, que son 43 mg/kg y 24,73 mg/kg respectivamente.

2.4 Arsénico y Cadmio

Las áreas de arsénico alto (> 20,76 mg/kg) y medio (15,31 ~ 20,76 mg/kg) se distribuyen principalmente en Tíbet, Yunnan, Guangxi, Hunan y Guangdong Espere a la provincia. Especialmente en el Tíbet, el contenido de arsénico es casi superior a su valor medio (11,31 mg/kg). En Mongolia Interior y Xinjiang, aunque los niveles de arsénico son altos en un área pequeña, generalmente son más bajos que los valores promedio de otras regiones.

El rango de distribución de las zonas con alto valor de cadmio (> 0,32 mg/kg) es similar al del As, pero más concentrado. Las áreas de alto valor se distribuyen principalmente en Yunnan, Guizhou y Guangxi, pero también hay áreas esporádicas de valor medio a alto de diferentes tamaños en el norte de Hubei, el sur de Shaanxi y el oeste de Zhejiang. La meseta Qinghai-Tíbet, Xinjiang, Mongolia Interior, el noreste de China, el norte de China y la costa sureste son áreas con niveles bajos de cadmio por debajo del valor de fondo.

2.5 Flúor, boro y litio

Estos elementos se encuentran ampliamente distribuidos en los sedimentos fluviales de mi país. Excepto en el noreste de China, el norte de China, el noroeste de China, la costa sureste de la península de Shandong y la isla de Hainan, los contenidos de boro, flúor y litio en la mayoría de las demás áreas fueron superiores a los valores promedio de fondo de 45,02 mg/kg. 465 mg/kg y 37,1 mg/kg respectivamente. Sin embargo, el enriquecimiento de estos elementos y su distribución geográfica de valores altos y medianos no son idénticos. Los rangos de distribución alto y medio son más cercanos para el boro y el litio. El boro está muy enriquecido en el Tíbet, y el litio es obviamente alto en áreas desde la meseta oriental de Yunnan-Guizhou hasta el oeste de Hubei y la llanura de Jianghan. Las zonas con alto contenido de fluoruro se encuentran dispersas en el sur de mi país y, en general, tienen una distribución similar a la del litio, pero no están significativamente enriquecidas en el Tíbet.

2,6 Fósforo

Hay 1 zona de valor alto (> 10,30 mg/kg) y 1 zona de valor mediano (8,78 ~ 10,30 mg/kg) en mi país, y 2 son inferiores a el contexto La banda de valor bajo (647 mg/kg). Las áreas de alto valor se distribuyen en las montañas de Altai, las montañas Khingan mayor y menor y las montañas Changbai. La zona media se extiende de forma intermitente desde la meseta de Yunnan-Guizhou hacia el noreste y sureste, mostrando una distribución obvia de noreste a suroeste. Hay dos áreas de fósforo de bajo valor: una se concentra en las provincias costeras sureste y sureste de mi país y la isla de Hainan, y la otra se extiende desde la meseta Qinghai-Tíbet a través de Gansu y el oeste de Mongolia Interior hasta el oeste de Liaoning.

2.7 Aluminio

La mayoría de las áreas de mi país pertenecen al área media donde el contenido de aluminio es cercano al contenido promedio (6,52) o ligeramente superior al contenido promedio. Solo Yunnan. Fujian, Guangdong, Liaoning y Kirguistán El contenido de aluminio es relativamente alto en Stan, Heilongjiang, el noreste de Mongolia Interior, el norte y el este de Xinjiang, el sur de Shanxi, el este de Sichuan, el sur del Tíbet y las zonas fronterizas de Henan, Hubei y Anhui [w (al ) > 8]. Las zonas medianas de aluminio se concentran principalmente en las montañas Khingan Mayor y Menor, las montañas Changbai y el sureste de mi país. La meseta de Mongolia Interior, la meseta de Loess, la meseta Qinghai-Tíbet, Xinjiang y la cuenca de Sichuan son áreas con niveles bajos de aluminio. En términos generales, el contenido promedio de aluminio tiene una tendencia creciente gradualmente de noreste a suroeste.

2.8 Molibdeno

Macroscópicamente, hay dos áreas NE-SW de alto valor de fondo de molibdeno (> 1,90 mg/kg) en el este de China. Uno está ubicado en la costa sureste, concentrado en Zhejiang, Fujian, Guangdong y otras provincias, y se distribuye en grandes áreas, el otro se extiende de forma intermitente desde la meseta oriental de Yunnan-Guizhou hacia el noreste, pasando por el oeste de Hunan, el oeste de Hubei y el oeste; Shandong, el este de Sichuan y hasta el sur de Shaanxi. Además, existen áreas discontinuas de alto valor histórico en el noreste de China, Xinjiang, Tíbet, Qinghai y otros lugares. Mongolia Interior, Shaanxi, Gansu, Ningxia, Sichuan occidental y Liaoning, Shandong, Henan, Jiangsu, Anhui y Jiangxi forman dos cinturones con bajo contenido de molibdeno aproximadamente paralelos.

3 Combinación de elementos y distribución espacial

El patrón de distribución actual de los elementos es el resultado de la interacción integral de las características de los elementos, el contexto geológico regional y el entorno natural. Si sólo discutimos cualitativamente las características geoquímicas regionales marcadas por los sedimentos fluviales, es difícil distinguir claramente las relaciones entre factores complejos. Sin embargo, las características generales de la geoquímica regional todavía pueden revelarse con la ayuda de la combinación de elementos en los sedimentos fluviales formados por la agregación de varios factores. Los resultados del análisis de correlación multivariante de componentes principales entre elementos en diferentes regiones muestran claramente que 5 componentes principales pueden representar la tasa de contribución acumulada de 24 elementos, pero la correlación general de cada componente principal no es muy cercana. Por lo tanto, utilizamos rotaciones ortogonales y oblicuas para analizar paso a paso los resultados del análisis de componentes principales. Los resultados de la rotación se muestran en la Tabla 5. A partir de los resultados de la rotación ortogonal y oblicua, podemos juzgar la correspondencia entre 24 elementos y 5 factores, y analizar qué factores juegan un papel dominante en la distribución regional de diferentes combinaciones de elementos.

3.1 El factor 1 se correlaciona positivamente con vanadio, cromo, cobalto, cobre, hierro, titanio, manganeso y níquel.

Según el análisis de antecedentes geológicos, estos ocho elementos se originan principalmente en la corteza profunda o el manto superior, o los restos de la diferenciación del manto primitivo temprano, a juzgar por el entorno actual, son difíciles de migrar y tienen características similares; características químicas, y están degradados que tienden a agruparse y dispersarse durante el proceso. Por lo tanto, la abundancia de elementos del grupo del hierro en las zonas del interior y en las zonas de Sanjiang es mayor que en las zonas de meseta y costa. En términos generales, el factor dominante que afecta las características de distribución regional de dichos elementos en los sedimentos fluviales es el contexto geológico más que el medio ambiente.

Tabla 5 Rotación de factores ortogonales: Modelo de solución de factores ortogonales de rotación máxima de varianza (VARIMAX)

Nota: * muestra una correlación obvia.

3.2 El factor 2 se correlaciona positivamente con potasio, sodio, magnesio, aluminio, calcio, fósforo y flúor.

Estos siete elementos se concentran principalmente en la corteza superior, y su contenido medio total en la capa superficial de la corteza es mayor que el de las capas correspondientes. Bajo el control de los propios hábitos y comportamientos, de noroeste a sureste, a medida que cambia el entorno natural, aumenta la capacidad de migración de lixiviación y los elementos de metales alcalinos y alcalinotérreos muestran una tendencia gradual a la baja. Esto muestra que su migración y acumulación están limitadas principalmente por el medio ambiente en ese momento, y la influencia de la roca madre que aporta los sedimentos del río es sólo en una posición subordinada.

3.3 El factor 3 se correlaciona positivamente con el boro, mercurio, litio y arsénico, y negativamente con el estroncio.

Durante el proceso endógeno, los contenidos de boro y litio aumentan gradualmente desde rocas ultrabásicas hasta rocas básicas, neutras y ácidas, especialmente pegmatitas formadas a partir de fluidos gas-termales después del período magmático. Bajo la acción de los supergenes, los minerales de boro y litio son fáciles de descomponer y precipitar, y son adsorbidos por minerales arcillosos. La cantidad de adsorción es proporcional al contenido de minerales arcillosos. El contenido de sedimentos fluviales está estrechamente relacionado con el entorno moderno. La tendencia cambiante de niveles bajos en el norte y altos en el sur es más o menos consistente con la distribución regional del contenido de minerales arcillosos. El arsénico y el mercurio se enriquecen fácilmente después del período magmático, a menudo se asocian con procesos epigenéticos y no son fáciles de migrar. El contenido de sedimentos de los ríos del norte es menor que el del sur, lo que refleja básicamente las condiciones nativas. El contenido de estroncio en la pegmatita es el más bajo y se reemplaza fácilmente por magnesio cuando es supergénico. El contenido en los sedimentos de los ríos cambia de alto en el norte a bajo en el sur. Por diferentes motivos, estos cinco elementos se agrupan y asocian al Factor 3.

3.4 El factor 4 tiene una correlación positiva significativa con el molibdeno, el plomo y el zinc.

Estos tres elementos se producen a menudo en fluidos hidrotermales asociados con rocas ígneas. La actividad magmática en el sur de China ha creado buenas oportunidades para el enriquecimiento de estos elementos. En lo que respecta al molibdeno, el contenido de granito del sur de China no es alto (0,3 ~ 2,8 μ g/g), pero bajo la acción supergénica de una fuerte reducción, a menudo se acumula hasta cierto punto en depósitos ricos en materia orgánica y sulfuro de hierro. El plomo y el zinc suelen estar estrechamente asociados en procesos endógenos. Durante el proceso epigenético, el carbonato se encuentra en un ambiente neutro, lo que da como resultado minerales de carbonato estables, y la precipitación de sulfuros va acompañada de una reducción. Son ciertas * * características las que hacen que estos tres elementos aumenten y disminuyan entre sí en los sedimentos de los ríos.

3.5 El factor 5 se relaciona significativamente únicamente con el cadmio.

Ya sea en rocas magmáticas o en fluidos hidrotermales posmagmáticos, el cadmio no se enriquece significativamente. A menudo es un parásito de los minerales de zinc y se convierte en un elemento disperso raro. La capacidad de migración del cadmio en el supergén es muy débil y es fácil permanecer en su lugar y ser absorbido por minerales arcillosos. Precisamente por su comportamiento único, el cadmio por sí solo constituye un sistema único.

Referencia

Huang Huaizeng, Wu, et al. Estudio de la Dinámica de la Litosfera. Beijing: Geology Press, 1994.

Huang Huaizeng. El estado actual y los problemas existentes de la investigación transversal de las geociencias globales. Ver: Zhang Bingqian y otros editores. Métodos modernos en la investigación litosférica. Beijing: Atomic Press, 1997.8 ~ 19.

, Wu, et al. Atlas de geoquímica ambiental ecológica de China. Beijing: Geology Press, 1999.

Zuo, Él, etc. Tectónica de placas de Beishan y reglas de mineralización. Beijing: Prensa de la Universidad de Pekín, 1990.

Fuerte formación. Principales características del granito Qinba. Ver: Editor en jefe Li Zhitong. Artículo sobre el granito y su mineralización en el norte de China. Beijing: Geology Press, 1991.1519.

Huang Huaizeng et al. Magmatismo y evolución litosférica de la meseta tibetana. Beijing: Prensa de Geología 1993.

Wu Jiashan, Geng, Shen, et al. Principales eventos geológicos en el Precámbrico de la Plataforma del Norte de China.

Beijing: Geology Press, 1991.

Centro Nacional de Monitoreo Ambiental. Valores de fondo del elemento suelo chino. Beijing: Prensa de Ciencias Ambientales de China, 1990.

Liu Yingjun et al. Geoquímica elemental. Beijing: Science Press, 1984.

, Wu, Huang Huaizeng, et al. Geoquímica regional y sanidad agrícola. Beijing: Editorial Médica del Pueblo, 2001.