珠江三角洲平原區(qū)第四紀(jì)沉積物地球化學(xué)特征及其控制因素

李文勝，竇　磊，劉子寧

（廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣州510080）

珠江三角洲平原區(qū)第四紀(jì)沉積物地球化學(xué)特征及其控制因素

李文勝，竇磊，劉子寧

（廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣州510080）

在珠江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查基礎(chǔ)上，根據(jù)珠江三角洲第四紀(jì)地質(zhì)、基底地形、水系走向等方面的資料，在珠江三角洲布署了6條鉆孔剖面，共44個(gè)第四紀(jì)地質(zhì)鉆探，對(duì)其晚更新世以來沉積物的地球化學(xué)特征進(jìn)行了系統(tǒng)分析。結(jié)果表明：珠江三角洲平原區(qū)重金屬元素富集，特別是以Cd、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni、As為代表的重金屬元素較為富集，形成高背景區(qū)。不同區(qū)域富集元素類型及富集程度呈現(xiàn)較大差異，其中以西北江三角洲各元素最為富集，而潭江三角洲僅U、Al2O3富集，其Cl、Cd、Cu、Sb、CaO等元素含量明顯低于全區(qū)平均含量，東江三角洲Mo、S、Th、Tl、U等元素富集，Cd、Cl、Co、Cr、Hg、Mn、Ni、Sb、Sr、Ti、V、MgO、CaO、Na2O等元素含量明顯低于全區(qū)平均含量。元素空間分布差異的控制因素是三角洲平原物質(zhì)來源差異及沉積體系變遷。

珠江三角洲；第四紀(jì)沉積物；元素地球化學(xué)；分布特征；物源；沉積環(huán)境

珠江三角洲平原區(qū)是廣東省乃至我國人口最密集、經(jīng)濟(jì)最發(fā)達(dá)的城市群區(qū)域，同時(shí)也是生態(tài)地質(zhì)環(huán)境的過渡帶和敏感帶。已有調(diào)查結(jié)果表明，珠江流域是重金屬元素高度富集區(qū)，尤其是鎘元素的富集最受關(guān)注［1-3］。長期以來，不同領(lǐng)域的學(xué)者對(duì)該區(qū)域土壤或沉積重金屬元素做了大量細(xì)致的工作，研究?jī)?nèi)容涉及重金屬元素的分布特征、賦存形態(tài)、環(huán)境背景值、生態(tài)效應(yīng)（生物毒性）等諸多方面［4-9］，但由于缺少系統(tǒng)的地球化學(xué)數(shù)據(jù)，這些研究都局限于平原區(qū)局部地區(qū)的表層土壤，而對(duì)整個(gè)三角洲地區(qū)缺少系統(tǒng)的調(diào)查研究，尤其對(duì)三角洲基底之上晚更新世以來整套沉積物鎘的分布特征、高含量來源、富集規(guī)律等研究至今仍較缺乏。本文在珠江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查基礎(chǔ)上，通過開展珠江三角洲平原區(qū)44個(gè)地點(diǎn)的第四紀(jì)地質(zhì)鉆探，對(duì)其晚更新世以來沉積物的化學(xué)成分進(jìn)行分析，結(jié)合沉積環(huán)境分析，探討珠江三角洲平原區(qū)第四紀(jì)沉積物元素地球化學(xué)特征、物質(zhì)來源及其控制因素，旨在豐富對(duì)珠江三角洲平原區(qū)元素地球化學(xué)方面的認(rèn)識(shí)，為珠江三角洲平原區(qū)土壤重金屬污染的防治與修復(fù)提供科學(xué)依據(jù)。

1　研究區(qū)概況

1.1地質(zhì)地貌特征

珠江三角洲主要由西江、北江、東江、潭江攜帶泥沙在灣內(nèi)堆積復(fù)合而成。東江水系流域主要為燕山期的花崗巖，侏羅紀(jì)的砂巖、粉砂巖，兼下游的云開群片巖；北江水系上游（廣東境內(nèi)）流經(jīng)石炭、二疊紀(jì)石灰?guī)r，中下游流域以燕山期花崗巖和泥盆系碎屑巖為主；西江水系流經(jīng)區(qū)域則主要為泥盆紀(jì)的石灰?guī)r、砂礫巖，燕山期花崗巖；潭江流域以寒武紀(jì)細(xì)砂巖，燕山期花崗巖，白堊紀(jì)砂礫巖為主。三角洲內(nèi)有五分之一的面積為星羅棋布的丘陵、臺(tái)地，使水道分八個(gè)口門出海，“四江匯合，八口分流”，構(gòu)成珠江三角洲的地貌特色（圖1）。珠江三角洲除東南面為南海外，周圍主要由花崗巖類和變質(zhì)巖類等組成的低山和丘陵環(huán)繞，平原上島丘眾多，出露的基巖多為奧陶紀(jì)二長花崗巖以及云開群的變質(zhì)巖。

1.2沉積環(huán)境

珠江三角洲是一個(gè)由多條河流與南海相互作用而形成的復(fù)合三角洲，從三角洲的腹地至三角洲入?？冢煌瑓^(qū)域的沉積特征表現(xiàn)出巨大的差異［11］。考慮三角洲的沉積斷陷和物源，按流域?qū)⒅榻侵迍澐譃槲鞅苯侵蓿瑬|江三角洲，潭江三角洲三個(gè)沉積單元。三個(gè)沉積單元的總體沉積序列類似，均由晚更新世三角洲沉積體系和全新世三角洲沉積體系構(gòu)成，隨海平面的升降構(gòu)成晚更新世和全新世兩個(gè)大的沉積旋回，每個(gè)大的旋回又包含兩個(gè)次級(jí)的沉積旋回，分別對(duì)應(yīng)于四次次級(jí)的海平面波動(dòng)，全新世沉積物以海相沉積為主體，而晚更新世則以河流相和海相共同作用為特征，全新世的粒度小于晚更新世。在橫向空間特征上，從北西至南東沉積相的變化可相應(yīng)劃分為河流相、三角洲平原相、三角洲前緣相和前三角洲相。西北江三角洲為珠江三角洲最大的沉積單元區(qū)，其物源主要為西江和北江以及流溪河輸送而來的碎屑物質(zhì)［10-11］。

2　樣品采集與分析測(cè)試

根據(jù)珠江三角洲第四紀(jì)地質(zhì)、基底地形、水系走向等方面的資料，分別在西北角三角洲、潭江三角洲及東江三角洲布設(shè)布署了6條鉆孔剖面（按序號(hào)Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ編號(hào)），共44口第四紀(jì)地質(zhì)鉆孔（圖1），總進(jìn)尺1597.90 m。全孔連續(xù)取心，采樣時(shí)，首先劃分不同巖性層，鉆孔上部10.0 m內(nèi)同一巖性層按0.5m間隔連續(xù)采集樣品，當(dāng)巖性出現(xiàn)明顯的異常（變化）時(shí)，則按不同巖性采樣，即有些標(biāo)志沉積層厚度盡管很薄，也進(jìn)行單獨(dú)采樣分析；鉆孔10.0 m以下按不同巖性層采樣，當(dāng)同一巖性層厚度較大時(shí)，按2.0 m間隔連續(xù)采集樣品。共采集沉積物樣品1594件。選取的沉積物樣品測(cè)試項(xiàng)目為As、Cd、Cu、Pb、Zn、Hg、Cr、Ni、F、Sb、Tl、N、P、K、Sr、Rb、Ga、Ba、B、Co、Mo、Si、S、Se、Cl、V、Mn、Al、Na、Ca、Mg、Fe、Ti、Zr、U、Th、TC、Corg、pH等39項(xiàng)。巖石樣品測(cè)試元素為As、Cd、Cu、Pb、Zn、Hg、Cr、Ni、F、Sb、Tl、N、P、K、Sr、Rb、Ga、Ba、B、Co、Mo、Si、S、Se、Cl、V、Mn、Al、Na、Ca、Mg、Fe、Ti、Zr、U、Th等36項(xiàng)。分析測(cè)試按照《多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范（1：250000）》（DD2005-01）和《生態(tài)地球化學(xué)評(píng)價(jià)樣品分析技術(shù)要求（試行）》（DD2005-03）執(zhí)行［12-13］，具體分析方法及檢出限見表1。測(cè)試由中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所完成。樣品分析測(cè)定的精確度和準(zhǔn)確度由國家標(biāo)準(zhǔn)參考樣和重復(fù)樣控制，質(zhì)量完全符合規(guī)范要求。

圖1　珠江三角洲沉積分區(qū)與鉆孔點(diǎn)位圖Fig.1 Geomorphology and core position of the Pearl River delta

表1　樣品元素分析方法與檢出限Table 1 Analysis method and detection limits for samples

3　分析結(jié)果

3.1珠三角第四紀(jì)沉積物元素含量特征

元素含量的空間分布特征受控于物源和沉積特征［10］。為了分析從總體空間分布特征到不同空間、時(shí)間范圍內(nèi)元素的地球化學(xué)行為，本次首先將所有鉆孔不同深度的元素進(jìn)行總體平均，與地殼元素豐度進(jìn)行對(duì)比，分析其特征；然后根據(jù)碎屑物質(zhì)源區(qū)的差異、至海岸線的距離和沉積空間及時(shí)間分別進(jìn)行討論。44個(gè)鉆孔所有沉積物樣品求得三角洲沉積物某一元素的算術(shù)平均值見表2。將此平均值與地殼元素豐度進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)：

（1）顯著比地殼元素豐度高的元素為B、As、Sb、Cd、Cl、Pb、Zr、Zn、Fe、Al、Se、U、Th和S、N等。其中，Cd含量是地殼元素豐度1.5倍，是三角洲表層土壤Cd含量的1.6倍；U、Th元素分別是地殼元素豐度1.2、1.7倍；Cl、Pb、Se元素是地殼元素豐度2～3倍，As、B、S、Sb元素是地殼元素豐度7倍；N元素則高達(dá)地殼元素豐度的33倍。

在含量高于地殼豐度的元素中，B、As、Cl、Pb、Zr、U、Th等元素在花崗巖和砂巖中也比較富集，這部分元素反映了三角洲沉積區(qū)碎屑源區(qū)的特征；而另外一部分元素Sb、Se、Cd、Zn和Al、Fe等在花崗巖和砂巖中缺乏，而在三角洲富集，其原因與珠江水系周圍一些金屬礦山有關(guān)。Cd含量是地殼元素豐度的1.5倍，是三角洲表層土壤（0-20 cm）平均含量的1.6倍。根據(jù)對(duì)現(xiàn)代珠江水系重金屬元素年輸入通量的研究，Cd達(dá)到了2.9×104kg/a，尤其是西江和北江的年輸入量達(dá)到2.7×104kg/a?。而西北江輸沙量占珠江水系輸沙量的93.1%，對(duì)珠江三角洲營造起了最主要的作用［14］。西北江運(yùn)載的自然碎屑物質(zhì)中富含Cd，是導(dǎo)致珠江三角洲沉積區(qū)Cd含量偏高的主要原因。U、Th元素含量分別是地殼元素豐度的1.2、1.7倍。珠江水系流域出露大片花崗巖區(qū)，富含U、Th元素的風(fēng)化物在珠江三角洲平原區(qū)沉積，造成該區(qū)U、Th元素相對(duì)富集。Cl、Pb、Se元素含量是地殼元素豐度2～3倍，As、B、S、Sb元素含量則是地殼元素豐度的7倍。B，Cl、N元素的高含量與本區(qū)在第四紀(jì)時(shí)期多次遭受海水的侵入有關(guān)。Pb（Zn）元素高含量與珠江流域粵北地區(qū)、珠江三角洲平原區(qū)西江沿岸等多處存在大中型多金屬礦和礦化異常帶有關(guān)?。

（2）顯著低于地殼豐度的元素為Ni、Ba、Sr、Ca、Na、P等。作為堿土和堿金屬元素，一方面它們?cè)谒卸家愿呷芙舛葹樘卣?，另一方面，它們?cè)诨◢弾r和砂巖中都以貧乏為特征。這部分元素的負(fù)異常，可能反映了此兩方面的共同作用。

其他元素接近地殼元素平均含量。總體而言，與地殼元素豐度相比較，珠江三角洲沉積物中元素含量較豐富，特別是以Cd、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni、As、U、Th為代表的重金屬和放射性元素含量較高，形成了高背景區(qū)。

3.2、鉆孔基巖巖石元素含量

在本次鉆孔所揭露的基巖中，以砂巖和泥巖為主，少量樣品為花崗巖。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明（表1），本次所測(cè)定的各類巖石樣品元素含量明顯高于中國東部對(duì)應(yīng)巖石類型元素豐度，尤其是砂巖中絕大多數(shù)元素含量偏高，呈富集特征，僅Ba元素含量偏低。不同巖性元素含量有一定差異，如As、Cr、Hg、Ni、Cu、F泥巖＞砂巖＞花崗巖，Cd砂巖＞泥巖＞花崗巖，Zn泥巖＞花崗巖＞砂巖、Pb、Th、U、Tl花崗巖＞泥巖＞砂巖?？傮w而言，泥（頁）巖中多種元素含量較高，而花崗巖中除放射性元素Th、U和Tl、Pb等幾種與巖漿作用關(guān)系密切的元素外，多種元素含量較低。

4　討論

4.1元素含量與物質(zhì)來源的關(guān)系

珠江三角洲是在三次海侵、海退交互作用的過程中發(fā)育起來的，整體上具有相同的發(fā)展模式，經(jīng)歷了基本一致的演變過程［10］。在三角洲內(nèi)部，受沉積物質(zhì)來源和海平面變化共同影響下形成的三個(gè)主要沉積單元，即西北江沉積區(qū)，東江沉積區(qū)和潭江沉積區(qū)也體現(xiàn)出不同的元素組合特征（圖2）。其中，西北江三角洲以Cd、Cl、Sb、CaO、Na2O最為富集，潭江三角洲與西北江三角洲元素含量大體相近，表現(xiàn)出較大差異的有：Cl、Cd、Cu、Sb，CaO和U、Al2O3等7個(gè)元素，其中Cl、Cd、Cu、Sb，CaO含量偏低，U、Al2O3偏高。與西北江三角洲相比，東江三角洲Cd、Cl、Co、Cr、Hg、Mn、Ni、Sb、Sr、Ti、V、MgO、CaO、Na2O含量偏低，Mo、S、Th、Tl、U含量偏高。

沉積物中化學(xué)組成的差異受控于其流域表層巖石地層的化學(xué)組成，河流水體主要侵蝕搬運(yùn)表殼巖石的風(fēng)化殘積物。珠三角第四紀(jì)沉積物多為珠江水系流域的巖石風(fēng)化產(chǎn)物經(jīng)河流搬運(yùn)堆積而成，因此不同沉積區(qū)元素含量的這種差別實(shí)際反映了物質(zhì)來源的差異。

表2　珠江三角洲第四紀(jì)沉積物及基巖元素平均含量對(duì)比表Table 2　Comparison of element concentrations in Quartersediment and rock from the Pearl River Delte

圖2　珠江三角洲各沉積分區(qū)第四紀(jì)沉積物元素和指標(biāo)含量對(duì)比Fig.2 Comparison of elements concentration in different sedimentary zone of the Pearl River Delta

北江流域在廣東境內(nèi)流經(jīng)韶關(guān)市、清遠(yuǎn)市和肇慶市，是廣東省重要成礦區(qū)（帶），廣東省著名的仁化凡口大型鉛鋅-硫鐵礦床、曲江一六大型砷礦床、英德紅巖大型硫鐵礦床、英德西牛大型硫鐵礦床、曲江大寶山大型鉛鋅-硫鐵-鎵-銦-鎘礦床等都位于流域內(nèi)。區(qū)內(nèi)主要分布寒武系、泥盆系、石炭系等地層，以石炭系分布最廣?！稄V東省地球化學(xué)圖說明書（1∶50萬）》資料表明?，區(qū)內(nèi)寒武系顯著富集As、Sb、Cu、B、Ba、Cr、Ni、Co、V、MgO等元素或化合物，泥盆系顯著富集As、Sb、B、Au、Hg、Ag、Cu、S、Cd、F、Li、P、Cr、Co、Ni、V、Mn、MgO、CaO等多元素或化合物，石炭系顯著富集As、Sb、Zn、Cd、Cr、Ni、CaO、Au、Hg、Ag、Cu、S、Mo、F、Li、Sr、B、Mn、V、Ti、Co、P、MgO、Fe2O3等元素或化合物。

西江流域廣東省部分主要在肇慶市、云浮市境內(nèi)，主要的地質(zhì)背景有薊縣紀(jì)、奧陶紀(jì)、侏羅紀(jì)侵入巖和寒武系、奧陶系、志留系、白堊系等地層，是粵西地區(qū)重要成礦區(qū)（帶），河臺(tái)大型金礦床、云浮大降坪大型硫鐵礦、云浮大降坪大型鉈礦、云浮茶洞中型毒砂礦床、信宜銀巖大型錫礦床等都位于流域內(nèi)。區(qū)內(nèi)云浮As-Sb-Au-Cu-B地球化學(xué)區(qū)內(nèi)As、Au、B、Cu、Zn、Ag、Bi、Ba、MgO、CaO等元素主要呈高背景—異常分布，Sn、S、Sb、Cr、V、Ti等局部呈高背景異常分布。信宜-廉江Y-Zr-Ba地球化學(xué)區(qū)Y、La、U、Th、Nb、Zr、Li、Ba、Cs、K2O、Na2O、MgO、Al2O3、Cr、Co、Ni、V、Ti主要呈高背景分布，Au、Cu、Mo、W、F等局部呈高背景異常分布。

東江流域在廣東境內(nèi)流經(jīng)河源市、惠州市、東莞市和廣州市，主要的地質(zhì)背景有侏羅紀(jì)地層和侵入巖，連平鋸板坑大型鎢礦床、連平大頂大型磁鐵礦床、增城派潭大型鈮鉭礦床、河源到吉大型螢石礦床、連平大尖山中型鉛鋅（鎘）礦床等都位于流域內(nèi)。區(qū)內(nèi)九連山W-Cu-B-Mn地球化學(xué)區(qū)B、MgO、Mn、Cu、Fe2O3、F、Li、SiO2、Cr、Co等元素及化合物主要呈高背景—異常分布，W、Sn、Pb、Zn、K2O、La、Y等局部呈高背景異常分布，W、Cu、Pb、Zn、Ag、La局部富集程度較高。河源-惠州Sn-W-Nb-As地球化學(xué)區(qū)Sn、W、Bi、As、Nb、La、Zr、B、Ba、Hg等元素主要呈高背景—異常分布，Sb、Ag、Cr、Ni、Co、V、Ti等局部呈高背景異常分布。

珠江水系不僅為地質(zhì)歷史時(shí)期珠江三角洲平原的形成提供了豐富的物質(zhì)來源，而且在當(dāng)今還不斷攜帶大量的碎屑顆粒物和溶解態(tài)物質(zhì)進(jìn)入三角洲平原，成為平原區(qū)河流水體元素的重要來源。尤其是上游礦山開采活動(dòng)，進(jìn)一步加劇了元素的活化遷移［16］。由東江、北江、西江、潭江、流溪等五大支流攜帶到達(dá)珠江三角洲的元素年通量調(diào)查結(jié)果表明?（表3），年輸入通量最大的為Ca、Mg、Na，達(dá)百萬噸以上；其次為K、Al、Sr、P、Mn、Ba，年輸入通量在萬噸以上；Ti、Zn、Rb、Cu、Sb輸入通量也較大，為數(shù)千噸每年；Ni、REE、As、Li、Pb、U、Y年輸入通量為數(shù)百噸；Co、Th、W、Cd、Tl、Be、Bi、Hg、In輸入通量相對(duì)較小，每年數(shù)噸至數(shù)十噸?？傮w上，大部分元素的輸入通量為西江＞北江＞東江，西江是珠江三角洲平原區(qū)重金屬的重要來源。

表3　珠江水系攜帶進(jìn)入珠江三角洲平原區(qū)的元素通量Table 3 Major element flux carried into the Pearl River Delta plain by the Pearl River system

綜上所述，珠江三角洲平原區(qū)典型重金屬含量偏高，是多種重金屬元素的高背景區(qū)，其原因主要與珠江水系流域基巖，即珠江三角洲平原的物源區(qū)母巖礦物組成中重金屬元素含量豐富以及多處存在的多金屬礦區(qū)有關(guān)。

4.2元素含量與沉積環(huán)境的關(guān)系

元素的聚積和分散要受到沉積環(huán)境的控制。在珠江三角洲第四紀(jì)地質(zhì)時(shí)期，氣候經(jīng)歷了冷暖交替。海平面的波動(dòng)、沉積環(huán)境的變遷無疑將對(duì)沉積物中元素含量分布造成影響。

西北江三角洲范圍廣大，根據(jù)沉積特征、地貌特征、構(gòu)造特征、發(fā)育過程、成陸年代等的差異，分為西北部區(qū)、中北部區(qū)、中部區(qū)和南部區(qū)，其中，中部區(qū)根據(jù)該沉積區(qū)內(nèi)西北的剖面線（剖面Ⅰ）和東南的剖面線（剖面Ⅳ），再細(xì)分為中區(qū)Ⅰ和中區(qū)Ⅳ。各沉積區(qū)元素含量分布圖表明（圖3），它們的元素含量存在著一定的規(guī)律，大多數(shù)元素含量自北西向南東：西北部區(qū)-中北部區(qū)-中部區(qū)-南部區(qū)，存在著由低到高的趨勢(shì)，即位置愈是瀕海的沉積區(qū)，其元素含量相對(duì)富集。元素含量由低到高的趨勢(shì)主要反映了沉積環(huán)境的影響，西北江三角洲自北西向南東，其沉積環(huán)境依次為近口段-河口段（溺谷灣）-口外海濱段（海灣）。西北部和中北部以河流相，河口相為主，受河流因素影響大；中部和南部區(qū)主要是在濱海和淺海環(huán)境中發(fā)育起來的三角洲相，受海洋因素的影響大。顯然，位置瀕海的中部和南部沉積區(qū)，其沉積物顆粒更細(xì)，有機(jī)質(zhì)含量更多，更有利于各種元素的聚積富集。

圖3　西北江三角洲各沉積分區(qū)元素含量對(duì)比Fig.3 Elements concentration in different sedimentary zone of the Delta of West River and North River

西北江三角洲元素含量與沉積環(huán)境關(guān)系的這種特征，也表現(xiàn)在各個(gè)鉆孔剖面上，本次工作在西北江三角洲共布設(shè)了五條剖面線，控制自北西向南東的四個(gè)沉積區(qū)，依據(jù)鉆孔的沉積環(huán)境、沉積特征、地球化學(xué)元素的含量和分布以及鉆孔周邊的資料，選取五個(gè)代表鉆孔，自北西向南東依次為：Ⅱ03（三水西南）、Ⅲ03（南海平洲）、Ⅰ07（中山東鳳）、Ⅳ01（中山橫欄）、Ⅴ01（珠海燈籠沙）（圖1），沉積環(huán)境依次為近口段（河流地貌）-河口段（溺谷灣）-口外海濱段（海灣），與此對(duì)應(yīng)，沉積相由河流相-三角洲平原相-三角洲前緣相-前三角洲相。通過各代表鉆孔元素含量平均值可以看出（圖4），由于受不同沉積環(huán)境的影響，西北江三角洲自北西向南東沉積物中的元素豐度與分布隨著海平面的變化表現(xiàn)出一定的差異，總體表現(xiàn)出陸相至海相逐漸升高的趨勢(shì)，反映了珠江三角洲地球化學(xué)元素聚積受沉積環(huán)境影響的基本特征。

圖4　西北江三角洲5個(gè)代表鉆孔元素平均含量對(duì)比（比值）Fig.4 Comparison of elements concentration in five typical drilling cores of the Delta of West River and North River

元素富集特征受沉積環(huán)境的影響在垂向分布上也表現(xiàn)出相似的特征，限于篇幅，在此以鎘元素為例，對(duì)元素的垂向分布于沉積環(huán)境的關(guān)系進(jìn)行討論。沉積物中的B、Ba、Sr含量，對(duì)珠江三角洲第四紀(jì)沉積相具有指示意義［17，18］。以第四紀(jì)海相沉積物中B＞100 μg/g、Ba＞400 μg/g、Sr＞100 μg/g，陸相沉積物中B＜50 μg/g、Ba＜300 μg/g、Sr＜50 μg/g為標(biāo)準(zhǔn)［17］，利用微量元素所反映的沉積相，討論晚更新世以來珠江三角洲不同沉積環(huán)境對(duì)元素含量的影響。鉆孔V06（中山東鳳）中B、Ba、Sr等指相元素的含量曲線分布特征清晰顯示（圖5），該剖面可分為六段，對(duì)應(yīng)三角洲三次海侵和三次海退，包含三段元素富集和三段元素分散層段。三角洲海退時(shí)期，氣候干燥寒冷，B、Ba、Sr指示的沉積物在陸相環(huán)境下堆積形成，主要為陸相的黃色粗砂、中粗砂，鎘含量水平低于200 ng/g，屬于含量低值、分散階段。三次海侵時(shí)期，氣候溫暖濕潤，B、Ba、Sr指示的沉積環(huán)境為海陸交互相，總體偏于海相，沉積物在海陸交互作用的環(huán)境下堆積形成，主要為深灰色的粉砂、淤泥質(zhì)粉砂。對(duì)應(yīng)深度的鎘含量偏高，均達(dá)300 ng/g以上，屬于含量峰值、富集階段。表明在珠江三角洲形成過程中，溫暖濕潤、海陸交互作用強(qiáng)烈的沉積環(huán)境有利于鎘等重金屬元素的聚積富集。

西江、北江三角洲大部直接受三次海侵影響［10-11］，普遍存在海侵形成的細(xì)粒級(jí)、粘粒級(jí)沉積物。沉積物中細(xì)粒級(jí)、粘粒級(jí)組成越高，越有利于微量元素的富集，推測(cè)其原因一方面是由于細(xì)粒級(jí)組分多為富含微量元素的粘土礦物及部分暗色礦物，另一方面沉積物中細(xì)粒級(jí)組分越多，則對(duì)微量元素的吸附保持能力越強(qiáng)，微量元素也就越易累積富集［15-16］，加之上游物源區(qū)母巖礦物組成中重金屬元素含量豐富，重金屬元素隨沉積物經(jīng)河流搬運(yùn)遷移，隨著沉積環(huán)境的改變，聚積于珠江三角洲第四紀(jì)沉積物中。因此，珠江三角洲第四紀(jì)沉積物中元素的含量與分布，主要是受物質(zhì)來源與沉積環(huán)境控制，即上游提供了豐富的物源供給，而三角洲平原區(qū)特殊的沉積環(huán)境為元素的聚集提供了適宜的賦存條件。

5　結(jié)論

⑴珠江三角洲平原區(qū)沉積物中重金屬元素普遍呈現(xiàn)出富集特征，富集元素主要為B、As、Sb、Cd、Cl、Pb、Zr、Zn、Fe、Al、Se、U、Th和S、N等，尤其以Cd、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni、As為代表的重金屬元素最為富集，而Ni、Ba、Sr、Ca、Na、P等元素則呈現(xiàn)出貧乏特征。與中國東部華南褶皺系巖石元素豐度相比，珠江三角洲平原區(qū)基巖各元素含量也呈現(xiàn)出多種元素偏高的特點(diǎn)，不同巖性元素含量有一定差異，泥（頁）巖中多種元素含量較高，而花崗巖中除放射性元素Th、U和Tl、Pb等幾種與巖漿作用關(guān)系密切的元素外，多種元素含量較低。

⑵珠江三角洲是一個(gè)由多河流與海洋相互作用而形成的復(fù)合三角洲，不同區(qū)域富集元素類型及富集程度呈現(xiàn)較大差異，其中以西北江三角洲各元素最為富集，而潭江三角洲僅U、Al2O3富集，Cl、Cd、Cu、Sb，CaO等元素或化合物含量明顯低于全區(qū)平均含量，東江三角洲Mo、S、Th、Tl、U等元素富集，Cd、Cl、Co、Cr、Hg、Mn、Ni、Sb、Sr、Ti、V、MgO、CaO、Na2O等元素或化合物含量明顯低于全區(qū)平均含量。

圖5　珠江三角洲V06孔Cd元素含量分布圖Fig.5 Distribution of Cd concentration of core V06 in the Pearl River delta

⑶珠江三角洲第四紀(jì)沉積物重金屬元素的高含量區(qū)分成西北江西北部和東南瀕海兩大片區(qū)，究其原因，前者物源由區(qū)域發(fā)育的富鎘、鉛、鋅等重金屬元素的巖石風(fēng)化產(chǎn)物構(gòu)成，特別是具高強(qiáng)度鎘含量的鉛鋅多金屬礦區(qū)控制，后者則受海陸交互作用的沉積環(huán)境影響。

注釋：

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LI Wen-Sheng，DOU Lei，LIU Zi-Ning

（Guangdong Institute of Geological Survey，Guangzhou 510080，China）

Based on multi-purpose regional geochemical survey in Pearl River Delta Economic Zone，quaternary sediments of 44 cores were emplaced in the Pearl River delta plain.Totally 39 elements and indicators for soils and sediments were determined.According to the characteristics of this area，we firstly carried out the study of geochemical characteristic of delta formation evolution.The results indicate that the average concentrations of most elements in sediment were significantly enriched，the heavy metal elements Cd、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni、As have accumulated remarkably，especially.Element type and enrichment degree are distinguishing in different area of the Pearl River delta pain.The main enrichment areas are West River and North River alluvial，Tan River and East River alluvial are the background area；the main factors that control the element contents of sediments in this area are the source material and the change of sedimentary environment.

the Pearl River delta；quaternary sediment；element of geochemistry；Distribution characteristics；material sources；sedimentary environment

中圖分類法：P534.63；P596A

1007-3701（2016）01-068-10

10.3969/j.issn.1007-3701.2016.01.009

2015-08-31；

2015-12-27.

中國地質(zhì)調(diào)查“廣東省珠江三角洲經(jīng)濟(jì)區(qū)農(nóng)業(yè)地質(zhì)與生態(tài)地球化學(xué)調(diào)查”（編碼：1212010511216）和廣東省環(huán)境保護(hù)專項(xiàng)（粵環(huán)［2014］126）聯(lián)合資助.

李文勝（1968—），男，高級(jí)工程師，主要從事地球化學(xué)與地質(zhì)信息研究工作，E-mail：1724329129@qq.com.