青海省貴德地區(qū)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(qū)劃隸屬于海南藏族自治州，素有"高原小江南"、"梨都之鄉(xiāng)"和省會西寧市"后花園"之美譽。青?；　貐^(qū)土地環(huán)境地質調(diào)查發(fā)現(xiàn)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(qū)及周邊巖石樣、水樣的調(diào)查，追索異常成因。

1 研究區(qū)概況

研究區(qū)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(qū)北部地區(qū)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?；　貐^(qū)土地環(huán)境地質調(diào)查發(fā)現(xiàn)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(qū)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(guī)則狀展布，有較明顯的沿水系發(fā)育的特點。

研究區(qū)及上游區(qū)域無礦產(chǎn)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(qū)土壤中Tl、U、Th、Pb、As等有害、重金屬元素的來源，于異常區(qū)內(nèi)共采集東河、西河水樣各3件，其它河流水樣2件；異常區(qū)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(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心安徽地質研究所分析，按照中國地質調(diào)查局制定的《多目標區(qū)域地球化學調(diào)查規(guī)范》（1:250000）中樣品分析和測試的相關要求，進行各指標的規(guī)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(qū)共采集巖石樣20件，其中，As、U、Tl元素的最高值均出現(xiàn)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(tǒng)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(qū)及其上游山區(qū)，與異常區(qū)土壤具有淵源關系。對比不同地質年代及不同巖性巖石發(fā)現(xiàn)，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(qū)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(qū)共采集自然溝系水8件，根據(jù)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(tài)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(tài)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(tài)鈾有關。

據(jù)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(nèi)和青藏高原其它水系。由此可見，該區(qū)河水U的高含量與該區(qū)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(qū)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(qū)東河河水中U元素含量高于西河，且遠高于黃河及國內(nèi)其他水系；貴德地區(qū)河水U的高含量與該區(qū)地質背景有關，流水是U元素的遷移的重要介質。