张家口—京西地区的地质环境及其生态效应

摘要：

@@1　生态与环境的依存性
生物与其生存地的地壳化学成分有着不可分割的联系，生物体内各种元素的平均丰度值与地壳平均丰度值的相似性，揭示了生态系统与其所处的原生地球化学间这种密切的依存关系。但是，由于地球演化过程中，不同地区各种地质作用的差异及化学元素本身的特性，造成元素在地球表面分布的不均一性，进而对生态系统产生正、负两方面的影响。前者指原生地球化学环境富含生物所需元素或达到某个生态系统所需的多种元素的最佳组合含量，使某些农林果蔬“优质高产”，某地人群“健康长寿”。负面效应则是指由于原生地球化学环境中生物所需元素的缺乏或过量，导致生物过少或过多地摄入某些元素，致使农林果蔬“劣质低产”，或各种地方病肆虐。
2　张家口—京西地区的地质环境
横跨燕山西段和太行山北部的张家口地区和北京西北部山区是华北地台北缘重要的金银多金属成矿集中区，同时也是桑干河、洋河、潮白河等主要流域区和官厅、十三陵、密云等水库的汇水区。因此，该区地质环境的空间展布及其元素在岩（矿）石土壤水植物人体环境生态链中的赋存状态、迁移特征及循环过程，已成为张家口—京西地区原生地质环境质量评价的主要依据，也是制约该区农林生态及人群健康的主要因素。张家口—京西地区不同岩石类型中Pb，Zn，Cu，As，Cd，Mo，Au，Ag，Sb，Ba，Co，Ni，Cr，Mn，Bi，Ga，Se，Te，In，U 等20种微量元素的含量大不一样（如以地壳背景值为1）：砂页岩和碳酸盐区Ag 6.1，Cd 0.3；变质岩区As 4.3，Pb 3.5 ，Bi 7.5， Cd 9.75；火山岩分布区 Mo 4.5，U 5.2，As 3.9；花岗岩类区Sb 6.9，碱性杂岩区Pb 1.7，Zn 0.6，As 0.6，Cd 2.5，Sb 9.3，Ba 3.4，Au 1.6。从区域分布上看，以张宣幔枝构造为中心，崇礼—赤城一带主要为碱性杂岩体，外围为变质岩系所环绕，而幔枝构造主拆离带之外，是碳酸盐及砂页岩分布区域。至于某些矿区可出现某些元素的高值区，如在金银多金属矿床中除大量金属矿物外，往往赋存有大量萤石、云母。萤石含氟质量分数为48.8%，云母含氟质量分数为达10 340×10-6，是水中含氟高的主要原因。
3　地质环境及生态效应
原生地球化学环境中，生物所需化学成分富集程度的高低对生态系统产生正、负两方面的影响或控制作用，称之为生态效应。它主要指岩（矿）石遭受表生风化淋滤过程中释放出某些化学元素，参与岩（矿）石土壤植物人体系统循环过程。研究表明，Cu，Zn，V，Cr，Fe，Mo，Sr，Mn，Al，Na，Mg，K，B，P，Co，Se等元素既是人体所必需的，亦是对农林果蔬有益的；F，Li，Ni等元素是人体必需的，但对农林果蔬有害；As，Sb，Hg，Cd，Be，Pb，Ba，U，Th等元素则对人体和农林果蔬均是有害的。然而，即使是人体和农林果蔬所必需的或有益的元素，由于其缺乏或过量，都会对生物的生长起到负面作用。
据环境背景值分析，张家口—京西地区人体所需的多数元素总体是丰富的。但是，As，Sb，Cd，Pb，Ba，U，Th等有害元素也有明显富集，以及地下水中F含量过高，致使地氟病，克山病，大骨节病，甲状腺肿，甚至某些癌症等地方病高发。
从地质环境背景值分析，结合农业部门现行的土壤微量元素养分分级标准，张家口地区K，Fe，Mn，Zn， Mo等元素总体是丰富的，特别是K2O含量很高，形成了该区特殊的农业地质背景和具特色的农产品，尤以葡萄、马铃薯、蕃茄、啤酒花等果蔬的优质高产而闻名。

机标关键词：张家口地区、西地区、地质环境质量评价、土壤微量元素、原生地球化学环境、生态系统、生物、人体、农林、果蔬、京西、环境背景值、质量分数、优质高产、金银多金属矿床、循环过程、生态效应、张宣幔枝构造、化学元素、化学成分

所属期刊栏目：8

分类号：P59;X82

资助基金：国土资源部自由探索项目11-4;王宽诚教育基金

在线出版日期：2004-01-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

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