目錄地球化學屬于化學類嗎 試述土壤中cd的地球化學過程 土地質量地球化學 綠色地質勘查工作規范 勘察地球化學
一、基本概念及統計方法
1.基本概念
土壤地球化學基準值和背景值是土壤地球化學研究的最基礎的特征參數，它們分別代表了不同環境土壤中的元素含量水平和變化規律。
土壤地球化學基準值反映的是原始自然狀態條件下（第Ⅰ環境）各類成土芹配液母質的元素地球化學豐度，其控制因素主要是地質背景、沉積物來源和類型，以及地貌氣候條件，以深層土壤地球化學調查元素含量表征。它是研究表生元素地球化學行為（次生富集或貧化）的重要參比值，也是圈定礦致類元素異常、成土母質環境質量、農產品品質與安全性及防治對策等研究的基本參考值。
土壤地球化學背景值反映的是成土母質在表生環境條件下，經過人類活動與自然改造所形成的表層土壤（第Ⅱ環境）元素地球化學平均含量，以表層土壤地球化學調查元素含量表征。它與土壤地球化學基準值有著密切繼承關系，總體受土壤地球化學基準值的控制，但由于經長期風化、淋溶作用和人類生產生活等活動的改造，表層土壤地球化學特征已發生一定的演變，導致兩者之間存在一定的差異。它是土壤嫌物環境質量評價、土地管護和合理利用、土壤改良和平衡施肥、農業種植規劃、土壤生態環境保護決策的基礎依據。
2.統計方法
依據《多目標區域地球化學調查規范（1：25萬）》（DD2005—01）“同一沉積環境、同一物質來源、滿足正態分布”的土壤地球化學基準值確定原則。本次研究土壤地球化學基準值和背景值的求取首先依據《數據的統計處理和解釋正態性檢驗》（GB/T4882—2001），對數據頻率分布形態進行正態檢驗。以基準值為例，當統計數據服從正態分布時，用算術平均值（X）代表基準值，算術平均值加減2倍算術標準偏差（X±2S）代表基準值變化范圍；服從對數正態分布的數據，用幾何平均值（Xg）代表基準值，幾何平均值乘幾何標準偏差的平方（Xg·S±2）代表基準值變化范圍；不服從正態分布的數據，按照算術平均值加減3倍算術標準偏差（X±3S）或幾何平均值乘幾何標準偏差的立方（Xg·S±3）進行剔除，經反復剔除后服從算術正態分布或對數正態分布時，用算術平均值或幾何平均值代表土壤基準值，算術平均值加減2倍算術標準偏差（X±2S）或幾何平均值乘除幾何標準偏差的平方（Xg·S±2）代表基準值變化范圍。經反復剔除后仍不滿足正態分布或對數正態分布，當呈偏態分布時，以眾值或平均值代表基準值；當呈雙峰或多峰分布時，以中位值或平均值代表基準值。
在進行pH參數統計時，先將土壤pH換算成［H＋］平均濃度進行統計計算，然后再換算為pH，其公式為
魯東地區農業生態地球化學研究
利用K值（統計值與參比區（全國、全省等）的比值）比較元素（指標）的相對富集或貧乏特征。規定比值＜0.80時為明顯偏低，比值在0.8～0.90時為偏低，比值0.90～1.10時為接近（或相當），比值在1.10～1.20時為偏高，比值＞1.20時為明顯偏高。變異系數是反映元素分布均勻程度的一個重要參數，采用如下經驗值判別：變異系數＜0.4，元素分布均勻；0.4≤變異系數＜1.0，元素分布較不均勻；1.0≤變異系數＜1.5，元素分布不均勻；變異系數≥1.5，元素分布極不均勻。
二、土壤地球化學基賣肢準值
研究區土壤地球化學基準值特征參數統計見表3-1。研究區土壤地球化學基準值與山東省土壤平均值（C層）和1990年國家環境保護局、中國環境監測總站測定的中國土壤元素平均值（C層，僅13項指標）對比有如下特征：
1）研究區土壤元素基準值與中國土壤元素平均值（C層）相比，比值在0.293～0.913之間，其中偏低的元素有（0.8＜K值≤0.9）：F，Ni，Co，V，明顯偏低的元素有（K值≤0.8）：Hg，Se，As，Zn，Cu，Cd，這說明區域原始土壤中Hg，As，Cd，Ni等元素環境質量較好，但同時也說明Cu，Zn，F，Co等微量營養元素總量不足，特別是Se僅為全國的39%，Zn含量僅為全國土壤值的71%。Mn，Cr，Pb 三元素與中國土壤平均值（C層）較為接近（K值＞0.9）。
2）與山東省土壤平均值（C層）對比，深層土壤中相對偏低和明顯偏低的元素有（K值≤0.9，按從小到大的順序排列）：As，Cu，Zn，F，Co，Cd，Cr，Ni，Hg，Pb，其中As，Cu，Zn明顯偏低，分別是山東省土壤平均值（C層）的67%，69%，89%；Se明顯高于山東省土壤平均值（C 層），為山東省土壤平均值的1.23倍，而V，Mn與山東省土壤平均值（C層）基本接近。
3）深層土壤中大部分元素含量分布均勻，變異系數（CV）大多在0.07～0.40 之間，特別是SiO2，pH，Al2O3，Ge，Ga，K2O，Rb，Y，Tl，Be等元素變異系數在0.09～0.25之間；而分布較不均勻的元素有：Mo，I，Br，CaO，C，Cd，Ni，Ag，P，Bi，Pb，Mn，W，OrgC，Th，As，Cr，Cu，Se，MgO，Sr，Zn，Co，B，Ba，其變異系數在0.43～0.89之間；分布不均勻的元素有 S，Sb，其變異系數分別為1.4，1.09；分布極不均勻的元素有 Cl，Au，Hg，變異系數分別為：3.89，2.63，2.35。由此可見，在深層土壤中，難遷移和強分散元素的空間變異性最弱，強遷移的堿（土）金屬元素變異性較強烈，與金成礦作用有關的元素（Au，Hg，S，Sb）空間變異性最強烈。
4）深層土壤中pH最高為9.66，最低為4.61，平均值為7.54，呈中性，尚未受到土壤酸化的影響。
表3-1 深層土壤地球化學含量特征參數表
續表
注：深層土壤含量統計原始數據量為3522件。Au的含量單位為10-9，Al2O3，C，CaO，K2O，MgO，N，Na2O，OrgC，SiO2，TFe2O3含量單位為%，pH為無量綱，其指標含量單位為10-6。
三、土壤地球化學背景值
土壤元素地球化學背景值參數統計見表3-2。土壤元素地球化學背景值與山東省土壤元素平均值（A層，48項指標）和1990年國家環境保護局、中國環境監測總站測定的中國土壤元素平均值（A層，46項指標）對比有如下特征：
1）魯東地區土壤背景值與中國土壤平均值（A層）相比，絕大部分元素比值在0.303～0.871之間，偏低的元素有（0.8＜K值≤0.9）：V，La，Rb，Cr，F，TFe2O3，明顯偏低的元素有（K值≤0.8）：Mo，Hg，OrgC，Sb，W，Ag，I，As，Se，Bi，CaO，Br，U，B，Th，Li，Zn，Sc，Ge，MgO，Cu，Ni，Co，其中Mo為中國土壤平均值（A層）的30%，OrgC為中國土壤平均值（A層）的41%，Se為中國土壤平均值（A層）的53%，說明調查區中植物營養有益元素的總量是相對缺乏的。偏高的元素有（1.1＜K值≤1.2）：K2O，Zr，明顯偏高的元素有（K值＞1.2）：Na2O，Ba，Sr。
土壤化學成分與基巖、母質類型相關，母巖風化形成的土壤其地球化學元素特征總體與巖石地球化學特征一致。調查區廣泛發育中酸性、酸性侵入巖，這類巖石本身缺乏MgO，CaO，Fe2O3，Co，Cr，V，Ti，Ni，Mn等，而富含Al2O3，K2O，Na2O和Ba，Sr，Zr等元素，加上礦化作用的影響，致使這些元素的背景值較高。此外，土壤以粗骨土、石質土為主，顯酸性，淋溶作用強烈，致使堿金屬、堿土金屬元素大量流失。
2）與山東省土壤平均值（A層）對比，表層土壤中偏低的元素為（K值≤0.9，按從小到大的順序排列）：Mo，W，CaO，Ag，Sb，Br，As，I，Bi，B，Co，MgO，Cu，Ge，Cr，Be，U，F，Ni，V，Li，Th，pH，Sc，Rb；表層土壤中偏高的元素有（K值≥1.1，按從大到小的順序排列）：P，TFe2O3，Ba，OrgC，N，Hg，Sr，Ga，Zr，Se，Cd，K2O，Na2O，其中 P，TFe2O3，OrgC，N，Sr，Se，K2O，Na2O等元素為植物營養有益元素，這些元素組合特征，反映了魯東地區是多種名優特農產品重要產地這一特色；重金屬元素Hg，Cd含量分別為山東省土壤平均值（A層）的1.31，1.18倍，其污染程度略高于山東省其他地區。
3）表層土壤中分布最不均勻的元素是Hg，變異系數為5.04，分布極不均勻的元素還有Cl，Au，S，變異系數分別是4.05，3.42，3.07；分布不均勻的元素有Cd和I，變異系數分別為 1.27，1.11；分布較不均勻的元素有：Br，Ag，Mo，Pb，Sb，Cu，Bi，Se，Ni，CaO，As，W，Cr，MgO，Th，Sr，C，B，Ba，La，Sn，其變異系數在0.401～0.921之間，其他元素變異系數＜0.4，分布均勻。表層土壤大部分元素的變異特征與深層土壤具有相似性，說明表層土壤在風化過程中對深層土壤有一定的繼承性。
4）深層土壤中pH平均為7.54，而表層土壤中pH平均為6.51，最低為3.8，土壤酸化較嚴重。有機碳0.73%，全碳0.74%，說明表層土壤有機質較缺乏。
表3-2 表層土壤地球化學含量特征參數表
續表
續表
注：表層土壤含量統計原始數據量為13 674件。Au 含量單位為10-9，Al2O3，C，CaO，K2O，MgO，N，Na2O，OrgC，SiO2，TFe2O3含量單位為%，pH為無量綱，其余指標含量單位為10-6。
四、土壤元素有效量及控制因素
（一）基本概念和統計方法
1.土壤元素有效量
土壤元素有效量是指特定實驗操作條件下（針對一定粒級的樣品組分，采用規定的浸提劑、液土比、實驗溫度、振蕩時間等）浸取得到的土壤中呈相對活動狀態存在于土壤中，被認定為能被植物直接吸收利用，或易溶于水體遷移的那部分元素組分。雖然，采用上述方法提取得到的元素組分是否真正是土壤中“生物有效態”組分還需要通過理論和實驗的檢驗，但總體來說，與土壤元素總量相比，有效態組分具有更直接的生態環境意義，能夠更有效地反映植物營養元素的供給能力。元素有效量與全量的比值為有效度，它是衡量元素在土壤環境中的活性程度或植物可吸收水平的指標，有效度是全量、有效量及有機質和pH等理化參數的函數。本次調查按1點/36km2的采樣密度對調查區土壤中N，P，S，K，Mo，Zn，Fe，Cu，B，Mn，Se 等 11種元素有效態含量及對應全量、有機質、pH、陽離子交換量（CEC）進行了調查。
2.土壤元素有效量背景值統計方法
在反復剔除平均值加減3倍標準離差的離散值后，以算術平均值作為有效量背景值。當統計數據較少（不足30個）時，用中位值作為土壤元素背景值。計算土壤元素有效度平均值采用先計算單點有效度再逐步剔除異常值的方法進行統計，以更加客觀地反映土壤元素的有效度狀況。
（二）土壤元素有效量與有效度
調查區土壤元素有效態背景值參數統計結果見表3-3。N，P，K，Mn，Zn，Fe等元素有效態含量既高于山東省土壤平均值，又高于土壤臨界值，說明調查區土壤質量較好，供肥能力較強，從含量變化范圍來看，調查區絕大部分地區Zn，P，Mn 養分富足，而 N，K，Fe，Cu存在較大面積缺乏。Mo，B兩元素低于山東省土壤均值，也低于土壤臨界值，說明Mo，B元素在土壤中營養水平較差，易出現缺乏現象，同時說明山東省土壤Mo，B含量普遍偏低，應引起重視。區內S有效量平均值為35.9×10-6，含量在7.0×10-6～91.2×10-6之間，變化幅度較大，局部土壤缺乏。
統計表明，調查區土壤元素全量排序依次為（均值，10-6）：Fe 3.90（%），K 2.60（%），N 883，P 773，Mn 706，S 31.6，Zn 58.6，B 31.6，Cu 20.2，Mo 0.75，Se 0.21，元素有效量依次為（均值，10-6）：K 148，N 118，Mn 71.6，Fe 69.9，P 49.62，S 35.9，Zn 4.24，Cu 1.80，B 0.386，Mo 0.084，Se 18.50（10-9）。對比兩者間的排序，可以發現土壤元素有效量與全量總體排序十分相似，如K，Fe，N，Mn無論是全量還是有效量均較高，含量級別往往高于其他元素一個或幾個含量級，又如Zn，B，Cu，Mo，Se 5種元素，無論是全量還有效量均處在第二級次，反映了土壤元素有效量總體受其元素豐度所控制。
由表3-3可見，調查區土壤元素有效度（%計）（由大到小）順序為：S 17.78，N 13.28，Mo 11.71，Cu 10.32，Mn 10.16，Se 8.77，Zn 7.87，P 6.88，B 1.32，K 0.59，Fe 0.18。可見不同元素的有效度相差懸殊，顯然，元素表生地球化學性質是決定其有效度的重要內因。
表3-3 土壤元素有效量背景值參數統計表
注：樣品統計原始數據量為1556件，有效量Se含量單位為10-9，其余為10-6，全量K，Fe含量單位為%，其余指標含量單位為10-6。
（三）元素有效量及有效度影響因素
1.土壤元素全量對有效量的影響
統計分析表明，各元素全量與有效量的相關系數分別為：N 0.54，P 0.50，K 0.05，Cu 0.93，Mn 0.17，Mo 0.74，Zn 0.55，Fe 0.04，B 0.35，Se 0.19，S 0.62（置信度α=0.05時，顯著相關臨界值約為0.195）。即N，P，Cu，Mo，Zn，S等元素有效量受全量的影響較明顯，如圖3-1所示Cu，Mo兩元素全量與有效量呈顯著正相關關系，其他元素如K，Fe，Mn，B，Se等有效量受全量影響不明顯。因此，土壤元素全量資料對于農業施肥（N，P，Cu，Mo，Zn），環境質量及生態效應評價（Mn，Cu，Zn）等具有參考價值。
圖3-1 Cu，Mo有效量與全量相關性散點圖（顯著正相關）
2.土壤有機質對有效量和有效度的影響
（1）對有效量的影響
統計分析表明，土壤有機質含量與有效量間的相關系數分別為：N 0.27，P 0.27，K 0.23，Cu 0.43，Mn-0.05，Mo 0.18，Zn 0.44，Fe-0.32，B 0.50，Se 0.13，S 0.22。表明了多數元素有效量受土壤有機質含量的影響。其中，N，P，B，Zn，Cu等元素有效量與有機質含量呈顯著的線性正相關，Zn，B元素有效量與有機質相關性散點圖（圖3-2），表明增施有機肥，可以提高這些元素的有效量，從而提高其肥力；K，S，Mo，Se的有效量也隨著有機質含量的增加而增加，但相關性較差；而Mn有效量與有機質關系不明顯；Fe有效量與有機質呈顯著負相關。
圖3-2 B，Zn元素有效量與有機質相關性散點圖（顯著正相關）
（2）有機質對有效度的影響
統計分析表明，土壤元素有效度與有機質含量間的相關系數分別為：N-0.20，P 0.02，K 0.20，Cu-0.18，Mn-0.07，Mo-0.12，Zn 0.30，Fe-0.32，B 0.41，Se-0.19，S-0.33（置信度α=0.05時，顯著相關臨界值約為0.195），表明多數元素有效度明顯受土壤有機質含量的影響。其中K，Zn，B的有效度與有機質呈正相關性，B，S元素有效度與有機質相關性散點圖（圖3-3），表明有機質積聚，可使B，K，Zn等元素有效度提高，從而增加土壤肥力；同時也可使S，N，Fe，Se等元素有效度降低，其余元素有效度與有機質相關性不明顯。
圖3-3 B，S元素有效度與有機質相關性散點圖（顯著相關）
3.土壤pH對有效度的影響
統計分析認為，元素有效度與pH間的相關系數分別為：N 0.03，P-0.10，K 0.28，Cu-0.18，Mn-0.69，Mo 0.02，Zn 0.31，Fe-0.42，B 0.51，Se-0.15，S 0.14（置信度α=0.05時，顯著相關臨界值約為0.195）。反映多數元素有效度明顯受土壤pH的影響，其中Fe，Mn 有效度與 pH 值顯著負相關（圖3-4），而 B，K，Zn 則與 pH 呈顯著正相關性（圖3-5），其余元素有效度與pH相關性不明顯。即pH是影響土壤中Fe，Mn，B，K，Zn等元素有效性的重要因素。
圖3-4 Fe，Mn元素有效度與pH相關性散點圖（顯著負相關）
圖3-5 Zn，B元素有效度與pH相關性散點圖（顯著正相關）
以上研究表明，研究區土壤元素全量及有機質、酸堿度等理化性質對土壤元素有效量及有效度有較大影響。土壤中N，P，Cu，Mo，Zn，S等元素全量是其有效量的重要影響控制因素；有機質含量較高有利于N，P，B，Zn，Cu等元素的活化，增加其有效量；土壤酸堿度對Fe，Mn，B，K，Zn有效度有顯著影響，酸性土壤有利于提高Fe，Mn元素的有效量，而堿性環境能使B，K，Zn元素有效量增高。土壤元素有效量與全量的關系及其影響因素的研究成果，對于農業施肥，環境質量評價等方面具有一定的指導意義。
五、表層與深層土壤元素地球化學特征對比
（一）表層土壤與深層土壤元素富集趨勢分析
背景值與基準值的比值（富集系數）代表各指標在表層土壤中的富集程度。表層、深層土壤是在同一成土母質基礎上發育而成，土壤地球化學含量特征理應一致，但表層土壤在成土過程中，受自然風化淋漓作用和人為擾動，如后期“工業三廢”、增施肥料、污灌和農藥等因素影響，使其含量特征產生明顯差異。
從土壤地球化學背景值與基準值對比（表3-4）可以看出，背景值與基準值在土壤中的含量分布是極不均勻的，兩者之間既有聯系又有區別，既表現出一定的繼承性，又有不同的地球化學演化趨勢。本研究用富集系數K（K=背景值/基準值）探討元素在土壤剖面中的富集與貧化特征，規定K＞2為強富集，K=1.3～2.0為富集，K=1.1～1.3為略富集，K=0.9～1.1為基本一致，K＜0.9為貧化。分段統計比值（表3-5）可以得出結論：
表3-4 土壤背景值與基準值及其比值表
續表
注：Au含量單位為10-9，Al2O3，C，CaO，K2O，MgO，N，Na2O，OrgC，SiO2，Fe2O3含量單位為%，pH為無量綱，其余指標含量單位為10-6，K=背景值/基準值。
表3-5 土壤背景值與基準值比值分類表
1）Co，MgO，Ni，TFe2O3，Sc，Li等指標的富集系數＜0.9，呈貧化狀態，可能是由于表層土壤在風化成壤作用與人類活動作用中有少量被遷移帶出，農作物吸收或淋溶至土壤深層所致；表層土壤與深層土壤pH比值為0.864，富集系數＜0.9，反映了在表生作用和人類活動如燃煤、汽車尾氣、污水灌溉等影響下，導致表層土壤pH降低（酸化）。
2）Sb，V，Ce，W，Au，Be，Al2O3，Ga，Th，As，Cr，La，Y，Mn，Ti，F，Tl，Ge，Rb，U，Nb，I，Ba，K2O，Cu，SiO2，B，Sr，Zn，Mo，Bi，Sn，Na2O，CaO，Pb，Zr等大部分元素或指標的富集系數在0.9～1.1 之間，表層土壤與深層土壤的背景含量基本一致，基本上繼承了深層土壤的地球化學含量分布特征，表明風化成土等表生地球化學作用及人類活動所造成的深、表層土壤地球化學成分的變化較小，主要受成土母質控制。
3）Ag，Br，Cl 3種元素富集系數在1.1～1.3之間，Ag元素富集受土壤成土母質（母巖）和后期人為活動的雙重影響；鹵族元素Cl和Br富集則可能與表層土壤對海洋水汽的持續接收有關。
4）Cd，Se，S，Hg，P元素的富集系數在1.3～2.0之間，表明這些元素在表層土壤中富集。其原因一方面與元素自身地球化學性質和成土母質、地質背景有關，另一方面可能與下列因素有關：
A.長期的農業生產活動如耕作、施肥、農藥帶來Cd，S，Hg，P 在表層土壤中的局部富集。
B.人類工業生產和居民生活帶來的污染。如工業與民用燃煤的長期使用，機動車尾氣、工廠“三廢”排放使Cd，Se，S，Hg在表層土壤中富集。
C.礦產資源的開發利用使Cd，Hg等在表層土壤中不斷積累，造成了元素的富集。這一事實從表層土壤因子分析結果中可明確地反映出來，因子分析表明，Cd，Hg與Au，Ag及Pb，Zn，Cu，Bi等金礦指示元素進入同一主因子，可見，表層土壤Cd，Hg等重金屬元素富集與金礦伴生元素或礦山開采有關。
5）C，N，OrgC富集系數＞2，表明這些指標在表層土壤中已趨于明顯富集，農業生產中有機肥、氮肥的使用是使研究區表層土壤中 OrgC 和 N元素含量顯著提高的主要原因；OrgC和C主要富集于山區，除與成壤作用及人類耕作有關外，還與動植物代謝、死亡積淀有關。
（二）表層土壤與深層土壤元素變異系數比較
表層土壤在成壤過程中元素受到活化遷移重新分配等自然作用及人為疊加擾動的影響，使得元素的含量變化幅度較大、空間分布差異明顯。因此，表層土壤某些元素的標準偏差與其平均值的比值（變異系數）與深層土壤相比有較大差別。
由表3-6可見，大多數元素表層土壤與深層土壤變異系數的比值在0.80～1.20 之間，這說明多數元素在表層土壤和深層土壤中的分布特征相似，表層、深層土壤變異系數比值＞1.2 的元素多與金礦成礦作用和人類活動關系密切，如 S，Hg，Cd，Ag，pH，Cu，Pb，Au，Sn，Se等，特別是Hg元素，在表層土壤中的變異系數高達5.041，在深層土壤中為2.353，說明表層土壤中Hg受到較強烈的人為活動影響；S和Cd元素情況與此類似，其變異系數在表層土壤中高達 3.070，1.271，而在深層土壤中僅為1.399，0.7。Au，Ag在地質體單元中分布極不均勻，且在表層土壤中極易富集，導致在表層土壤中也有較高的變異系數。
表3-6 表層土壤與深層土壤元素變異系數對比表
續表
CaO與MgO在深層、表層土壤中變異系數都＞0.50，特別是CaO在深層土壤中變異系數達0.787，說明這類元素在不同巖體中含量差異懸殊。如在碳酸鹽巖中，CaO 含量可達50%以上，而在硅酸鹽巖石中含量＜5%。
農學中有一重要的基礎科學是局差圓誕生于19世紀40年代的《農業化學》，它是研究植物營養、土壤養分、肥料性質及其合理施用慶模的理論和技術的科學。其中植物營養由農業化學奠基人李比希（Jusfus Von Liebiq,1803～1873）創立了“植物礦質營養說”，繼而又創立了“養分歸還說”和“李比希最小養分律”，以及由法國生物學家G·伯特蘭德創立的“伯特蘭德最適營養濃度定律”。這些農業化學的經典理論是桐塌用以閘明礦質營養元素在成土母巖（母質）—土壤—農作物的轉換過程中，對作物生長發育和形成產量、質量的意義。礦質元素的轉換過程實質上是元素遷移集散的表生地球化學過程，這一點筆者在“農業化學和地球化學與農業地質的幾個問題”一文中說得很清楚，也應是地球化學研究農業問題的理論基礎。地球化學只有以農業化學為理論基礎研究農業，應用于農業才有實際意義和實用價值。本書的農業地質環境評價的地球化學即是如此，通過從母巖（母質）到土壤的自然的和人為的（工農業生產）地球化學研究對各土壤類型按自然土壤、農業土壤的國家土壤質量標準進行評價，指出現階段的狀況是其發展趨勢，它對現階段合理利用土壤及土壤質量發展趨勢有預警意義。毫無疑問，對土壤地球化學的研究是農業地質環境評價體系中一項重要的也是主要的工作。
1.應用條件
土壤地球化學找礦早已成為地質礦產普查、礦區詳查和礦點檢查及區域化探異常檢查工作中的重要手段。尤其是在殘 － 坡積層發育的覆蓋 － 半覆蓋區，它是必不可少的、基本的地球化學找礦方法。
土壤地球化學找礦對各種金屬礦產和不同的礦床類型都有很大的適應性，過去主要用于有色金屬、稀有金屬和放射性礦產的普查。目前，已擴大應用于貴金屬、黑色金屬和非金屬的普查。通過次生暈的研究，不僅可以確定礦床的具體位置，追索并圈定隱伏礦體的分布范圍，指導探礦工程的布置，并可預測隱伏礦體的礦石類型和礦化的大致規模。
此外，土壤地球化學找礦資料還是成礦區帶成礦規律研究的重要依據。在覆蓋 － 半覆蓋地區，根據土壤中的特征性元素組合及其含量變化，可以推斷松散層覆蓋下的巖石類型及其空間分布范圍，追索各種地質體的界殘，確定斷裂構造的具體位置。
土壤地球化學找礦的效果與松散覆蓋層的成因類型和厚度有很大的關系。在有殘 － 坡積層發育的地區最適宜進行土壤地球化學找礦。在運積層覆蓋地區，土壤地球化學找礦的效果，取決于上置暈的發育和出露情況。在運積層較厚的情況下，為了追索和圈定被掩埋的礦帶，研究上置次生暈還需要大量的鉆探采樣。
殘留暈和上置暈具有明顯的不同成因特征，因而在殘 － 坡積層覆蓋區和在運積層覆蓋區開展地球化學測量，其工作方法應有差別。
2.野外工作方法
土壤地球化學找礦的根本任務在于尋找松散覆蓋層以下的礦床、礦體。而對于殘 － 坡積層覆蓋區與運積層覆蓋區土壤地球化學測量的具體工作方法有所區別。這里著重介紹殘 － 坡積層覆蓋區土壤地球化學測量工作方法。
(1)采樣工作的布局
土壤地球化學測量的采樣布局有規則測網和不規則測網兩種形式。
1∶ 50000 和 1∶ 25000 比例尺的地球激碧宴化學普查工作任務是: 尋找隱伏的礦床和礦帶，圈定進一步開展找礦工作的遠景地段。這種情況下的地球化學測量常常采用不規則的測網。采樣工作與地質填圖工作結合，采樣線、采樣點與地質觀測路線、觀測點重合，其優點是與地質調查密切結合，有利于成果的解釋，缺點是不便于數據的計算處理和自動成圖。
1∶ 10000 ～ 1∶ 2000 比例尺的地球化學詳查多用于礦區或有遠景的異常地段。其任務是圈定礦體、礦帶的范圍; 預測礦化的類型和規模; 確定礦體的分布和礦床的遠景，為探礦工程提供依據。在地球化學詳查中，一般均采用規則的測網，用較稀的線距和較密的點距布網，測線垂直于控礦構造的方向或已知礦體的走向方向。在殘 － 坡積層覆蓋區，各種比例尺土壤地球化學測量的測線、測點間距參見表4-9。
表4-9 殘 － 坡積層覆蓋區土壤地球化學測量的網度
(2)樣品采集與加工
1)樣品采集: 采集土壤樣品應注明銀意其代表性與有效性。所謂代表性即采集的土壤樣品能否代表該地段土壤中金屬分布的真實情況，反映礦床次生暈中礦石組分的含量變化。為此，采樣的間距不宜過大，樣品的原始質量不宜過小。所謂有效性指的是能否有效發現地球化學異常。為此，樣品應采自富集層位和富集粒度。只有這樣才能保證土壤地球化學測量的找礦效果。同時為了提高工作效率，還要考慮經濟成本，即在保證地質效果的前提下，將樣品總數量降低到最低限。它直接關系到樣品加工與分析工作量，在樣品采集過程中必須給予認真考慮，恰當處理。一般土壤樣品的原始質量要求在 50 ～100g 范圍內。
在土壤剖面上，深度(層位)不同，各種化學元素的含量也可以不一樣。為了有效地發現異常，應在該元素的富集層位采樣。不同氣候環境形成不同類型的土壤，元素的富集深度也不同。即使在同一類型的土壤中，由于表生地球化學性質不同元素也不都聚集在同一層位(深度)內。一般淀積層(B 層)易富集多種親鐵的重金屬元素和吸附有大量金屬離子，而一些親生物的稀有元素和組分及耐風化礦物的元素在 A 層更富集。因此采樣深度(或層位)也需要根據所尋找的主要礦種的指示元素地球化學性質，結合當地土壤形成過程中該元素的遷移、富集特慧碧點來考慮，并通過試驗確定合理的采樣層位和采樣粒度。
不論樣品采自何種層位(或深度)，重要的是要逐個采樣點進行記錄，以便于整理分析數據，及時了解樣品所處土壤剖面中的位置(或層位)，合理進行含量對比，解釋含量變化的原因，從中找出由礦石組分分散原因引起的含量增高地段。
此外，采樣點記錄中還應包括下列內容: 測線號、測點號、土壤類型、物質組成、顏色、粒度、濕度、采樣深度; 附近的巖石、構造、蝕變、礦化以及植被、含水層等情況。
2)樣品加工: 樣品加工的目的是使樣品的物質組成和粉碎程度符合分析測試要求。通常原始樣品顆粒大小不等，潮濕并夾雜許多有機物質，需要干燥、分選與研磨才可提交分析。
干燥樣品可采用風干、日曬或烘干等方法; 粉碎樣品可使用盤式細磨機或瑪瑙缽研磨，粉碎粒度根據分析方法而定，然后過篩縮分為 40g 裝入送樣袋中。
化探樣品加工過程中要避免各種污染、混樣、錯號; 否則將給成果帶來嚴重影響。
應該指出的是，找礦中采樣粒度是有條件的，其目的是為了尋找該元素的最富集的粒度。區域土壤地球化學測量的目的是，通過發現測區內各種元素異常以找到各種礦產。因而采樣及過篩時要保留各種粒度的樣品，使樣品具有代表性，以免漏掉異常。
對于運積層覆蓋區進行地球化學測量還必須從以下幾方面引起重視: ①確定測區時，注意了解覆蓋層下的控礦地質條件。包括巖性、斷裂帶、巖體、接觸帶等特征。②進行地球化學測量之前要認真調查運積層的厚度及其組成特征。一般來講厚度小于 5m 時，成礦元素由于水成分散，地表有次生暈顯示，通過地表淺層取樣可能有效地進行找礦。厚度在 5 ～25m 時，地面異常顯著減弱，進行地面淺層取樣時，必須采取適當的分析方法，才能取得較好的找礦效果。厚度超過 25m 時，上置暈多以隱伏狀態存在，樣品需要地采集鉆孔樣品。③在運積層厚度不很大時，開始盡可能地進行地面淺層取樣以發現異常，然后對異常進行剖面性的深部取樣檢查以追蹤被掩埋的礦床，測網一般由疏而密。④運積層覆蓋區的異常一般均較弱，給發現及評價異常帶來困難。為了提高其襯度，樣品多采取偏提取的分析方法，或特征性元素組合和特征性景觀元素組合的比值來區分礦致異常與非礦致異常。
土壤地球化學分區是對長期地質歷史過程中地球表生帶在各種地質綜合作用下所形成的性質不同的地球化學場特征的歸納與合并。研究區由于其獨特的地質、地理、拆缺差地貌特征等差異，使區域內成土母質體由于同生和后生地球化學作用，造成元素及元素組合的進一步演化而具有不均勻分布特征，從而形成具有不同成分或不同元素組合的地球化學分區。
一、分區依據與方法
地球化學分區主要理論依據：
1）不同地質背景、不同類型的成土母質在物質來源、巖石礦物組成等方面存在著巨大的扮哪差異，其元素的組成與地球化學行為也各具不同的特征，導致土壤地球化學組合特征呈現地域性差異，是土壤地球化學分區的理論基礎。
2）調查區地貌類型復雜，地貌形態及成因不同，所形成的成土母質的物質組成也不同，是土壤地球化學分區的依據。
3）主導性原則和綜合性原則相結合。主導性原則，把來自地質環境在區域范圍內具有明顯分異，并與其他元素具有相關性的元素定義為特征元素。特征元素的區域背景是地球化學區帶劃分的主導因素。綜合性原則，分區過程中綜合考慮地質背景、地貌景觀特點、元素地球化學組合特點和環境特點進行。
4）用因子分析的方法進行變量降維和指標組合，從指標組合特征尋求分區信息。聚類分析和因子分析得到的土壤中線性相關程度高的兩個或多個元素（或指標）地球化學組合，是地球化學分區特征元素選擇的理論依據。如造巖氧化物（SiO2，Al2O3，K2O，Na2O，CaO，MgO）、親鐵元素或組分（Fe2O3，Mn，Ti，V，Co，Cr，Ni）、親硫元素（Cu，Pb，Zn，Cd，Hg，As，Sb，Bi）、親石元素（W，U，Th，Tl，La，Nb，Rb）和土壤養分元素（N，P，S，OrgC）等。
在一個地球化學區范圍內，由于元素性質的差異或在表生作用過程中造成元素及元素組合的進一步演化而具有不均勻分布特征，從而形成了許多富集不同元素或元素組合的次一級地球化學分區單位，如地球化學亞區、地球化學亞帶等。
二、地球化學分區及特征
根據上述土壤地球化學分區原則及方法，全區共劃分4個地球化學區和9個地球化學亞區（圖3-22），由圖3-22可見，土壤地球化學分區結果對地質背景或大地構造反應靈敏，地質（構造）界線在一定程度上反映了分區邊界。各分區元素組合特征見表3-9。
圖3-22 魯東地區土壤地球化學分區圖
表3-9 魯東地區土壤地球化學分區特征表
續表
（一）莒南-威海地球化學區（Ⅰ）
該地球化學區位于青島-五蓮斷裂和即墨-牟平斷裂帶一線以南地區，包括日照大部分、威海全部、青島和煙臺部分地區。區內地質背景以中生代花崗巖、石英二長巖和新元古代花崗質片麻巖為主，局部有中生代火山巖出露，而地層分布面積有限，僅見于河流Ⅰ級階地。土壤地球化學特征總體上承襲了巖石地球化學的特點。土壤中Nb，Rb，Be，Mo，Al2O3，K2O，Ba，Ce，Sr，pH，CaO，NaO等元素和組分呈高背景，Au，Ag，Hg，B，Sb，Cu，S，Br，C，N，Ni，Cr，MgO，Li，As等元素和組分呈低背景。可進一步細分為3個地球化學亞區和5個地球化學小區，分區特征如下：
1.膠南-臨沭地球化學亞區（Ⅰ-1）
土壤母質以石英二長巖、二長花崗質片麻巖形成的風化物為主，土壤類型為棕壤、酸性粗骨土，局部發育潮棕壤、潮土。土壤中Ba，Be，Bi，Cd，Ce，La，Mo，Nb，Th，Tl，U，Zn，K2O，Na2O，Al2O3等元素呈和組分高背景，As，B，Br，Co，Cr，Cu，F，Li，Ni，V，pH，MgO，Fe2O3等元素呈低背景。
黃島地球化學小區（SⅠ-1）位于黃島東南部，成土母質為正長花崗旅皮巖，局部出露黃色粉土、含砂亞黏土及礫石層，土壤類型以棕壤、酸性粗骨土為主。小區土壤中Ag，Au，Be，Bi，Cd，Ce，Co，Hg，La，Mo，U，Zr等元素呈高背景，As，Cu，F，N等少數元素呈低背景，其余元素則接近全區背景值。區內有鐵礦、金礦、鋯石砂礦等礦點，成礦地質條件有利。
2.青島-威海地球化學亞區（Ⅰ-2）
土壤母質以花崗質片麻巖、閃長質片麻巖及二長花崗巖風化物為主，土壤類型為酸性粗骨土，少量酸性石質土、棕壤、棕壤性土。土壤中大多數元素呈背景值分布，僅有少量元素如Au，As，Ag，Ba，Be，Bi，Cd，Ce，Co，Cu，F，Hg，Sb，Ni等呈零星高背景，可能為礦化作用所致；而Br，C，N，Sc，Ti，V，Y，Zn，pH，OrgC，CaO，MgO，Fe2O3等元素和組分呈低背景。
1）牟平-乳山地球化學小區（SⅠ-2-1）分布在牟乳斷裂帶及其附近，是魯東地區繼招-萊金礦田之后的第二個重要的成礦帶。區內構造十分發育，主要以北東向和北北東向斷裂為主，其中北北東向斷裂帶礦點密集，分布著金青頂金礦、唐家溝金礦、初家溝金礦、英格莊金礦、胡家莊金礦、三甲金礦等眾多礦床。土壤中以Ag，As，Au，Ba，Cd，Hg，Ni等元素高背景，Br，Cl，I，Ge，Li元素低背景為特征。
2）嶗山地球化學小區（SⅠ-2-2）成土母質主要為花崗巖風化形成的殘坡積物，土壤以酸性粗骨土、棕壤性土和潮棕壤為主，土壤元素整體繼承了成土母巖元素含量特征。小區土壤中Ag，Be，Bi，C，Cd，Cl，Hg，La，Mo，N，Nb，Pb，Rb，S，Se，Sn，Th，Tl，U，W，Zn，OrgC，K2O，Na2O 等多數元素為高背景，As，B，Ba，Br，Co，Cr，Ni，Sr，V，CaO，MgO，Fe2O3等少數元素為低背景，其余元素則接近全區背景值。
3.榮成地球化學亞區（Ⅰ-3）
包括榮成市全部、文登市東南及環翠區東部地區，區內成土母質主要為二長花崗巖、花崗閃長巖、石英正長巖和花崗質片麻巖等近源巖石風化殘坡積物。區內土壤中Bi，Ce，Cl，Ga，I，La，Mo，Nb，P，Sr，Na2O，Al2O3等元素和組分呈高背景，As，B，C，Cd，Li，N，S，Sb，Sn，pH，OrgC，SiO2等元素和組分呈低背景。
1）石島地球化學小區（SⅠ-3-1）成土母質為石英正長巖風化殘坡積物，土壤發育為酸性石質土、酸性粗骨土，近海地段以海相沉積物為母質，土壤發育為濱海鹽土。土壤中Ba，Be，Bi，Br，C，Ce，Cl，Co，F，I，Hg，La，Mn，Mo，Nb，Pb，Rb，S，Sb，Se，Sn，Sr，Th，Ti，Tl，U，V，Y，Zn，Fe2O3，Al2O3，K2O等元素和組分為高背景，SiO2，Na2O等少數組分為低背景分布為特征。
2）偉德山地球化學小區（SⅠ-3-2）成土母質以二長花崗巖、花崗閃長巖風化物為主，土壤類型主要為酸性石質土、酸性粗骨土。區內 As，Au，B，Ba，Ge，Mn，Sc，Y，pH，SiO2等元素和組分呈低背景；Ag，Be，Bi，C，Cd，Ce，Co，Cr，Cu，F，Ga，La，Mo，N，Nb，Ni，P，Rb，Sr，Th，U，W，OrgC，K2O，Na2O，MgO，Al2O3等元素呈高背景，而在小區外圍，這些元素和組分則多呈低背景，在地球化學圖上表現為被一個呈“凹”字形的貧化區包圍其中，這一現象顯示出在強烈地質作用下，成礦元素由分散到集中的演化結果，區內礦化普遍，以熱液充填型及蝕變巖型為主，是尋找有色金屬、貴金屬礦床的有利地區。
（二）煙臺地球化學區（Ⅱ）
位于煙臺市北部膠北隆起區，區內地質背景以廣泛分布新元古代二長巖和閃長巖為特點，另有小面積元古宙黑云變粒巖、石英巖、大理巖。土壤類型主要以酸性粗骨土和棕壤為主，潮棕壤、酸性石質土較發育。土壤中Ag，Au，Bi，Cd，Cl，Cu，F，Ga，Hg，Pb，S，Sb，Sr，Zn，Na2O，CaO，MgO，Al2O3，Fe2O3等元素和組分呈高背景，Ce，Nb，U，Y，Zr，pH，SiO2等元素和組分呈低背景。可進一步細分為2個地球化學亞區和1個地球化學小區。
1.福山-棲霞-萊陽地球化學亞區（Ⅱ-1）
地質背景以新太古代棲霞超單元閃長巖為主，有少量中生代火山巖和古元古代粉子山群黑云變粒巖、大理巖，土壤地球化學特征總體上承襲了巖石地球化學的特點。土壤中Au，Ag，As，B，Bi，Cd，Co，Cr，Cu，F，Ga，Li，Ni，Sc，V，W，CaO，MgO，Fe2O3，SiO2等元素和組分呈高背景，Ba，Be，I，Nb，Rb，Sr，SiO2等元素和組分呈低背景。
2.蓬萊-萊州地球化學區亞區（Ⅱ-2）
成土母質以新元古代二長花崗巖和閃長質片麻巖形成的殘坡積物為主，少量沖海積粉砂類物質，土壤類型以棕壤、酸性粗骨土為主，少量潮土和濱海鹽土。土壤中Au，Ag，Bi，Cd，Ga，Hg，S，Sr等元素為高背景，Ce，Co，Cr，Ge，La，Mn，Nb，Sc，Th，Ti，U，V，Y，Zr，pH等元素呈低背景。
招萊地球化學小區（SⅡ-2）地質背景主要為新元古代玲瓏超單元二長花崗巖。土壤中低背景元素和組分為Co，Cr，Ge，Mn，Nb，Sc，Ti，U，V，Y，MgO，CaO，TFe2O3和高背景元素和組分為 Au，Ag，As，Bi，Be，Cd，Ga，Hg，N，Pb，S，Sb，Sn，Sr，OrgC，SiO2，K2O，Na2O。高背景區大致沿焦家斷裂、招平斷裂、金牛山斷裂及其次級斷裂兩側呈近東西向展布，小區囊括了膠北石英脈型和蝕變巖型的特大、大型、中型金礦床，小型礦床星羅棋布。受金成礦地質作用及開采、選冶等影響，該區土壤中大部分重金屬元素的含量相對較高，并已在部分地區表層土壤中出現重金屬富集現象。
（三）青島-濰坊地球化學區（Ⅲ）
分布在膠萊盆地及其北部濰河、彌河沖積平原區，地質背景以第四系及中生代火山巖為主，零星分布古元古代黑云片巖、大理巖。土壤類型主要為砂礓黑土、棕壤、潮土，少量濱海鹽土和中性粗骨土。土壤中As，B，Br，C，Sb，pH，CaO，SiO2等呈高背景，Ba，Be，Ce，Co，Cu，Ga，La，Mn，Mo，Nb，Ni，Rb，Ti，Zn，Zr，K2O，Al2O3，TFe2O3等呈低背景。可進一步細分為2個地球化學亞區和3個地球化學小區。
1.萊西-膠州-諸城地球化學亞區（Ⅲ-1）
包括萊西、即墨和膠州部分地區。區內地質背景以中生代火山巖為主，第四紀黏質砂土、亞黏土穿插分布在火山巖區中。土壤類型主要以砂礓黑土和棕壤為主，潮棕壤、棕壤性土也較發育。土壤中B，Br，C，Li，Mn，S，V，Zr，SiO2等少數元素呈高背景，Ba，Be，Ga，Mo，Rb，Sr，K2O，Na2O，Al2O3等元素呈低背景，其余大部分元素則與全區背景值較為接近。
膠州灣北（SⅢ-1）地球化學小區地勢低平，以海相沉積物為母質，土壤發育為濱海潮灘鹽土和濱海鹽土，S，Br，Cl，I，pH等元素或指標呈高背景。土壤質地以黏質成分為主，As，Cu，Hg，Mn，Zn等重金屬呈高背景，僅Sr，SiO2含量偏低。
2.高密-昌邑地球化學亞區（Ⅲ-2）
土壤母質以第四紀沖積物、沉積物為主，并兼有湖積物母質特征，土壤類型主要為砂礓黑土、棕壤。土壤中大多數元素呈背景值分布，僅 As，B，Ba，Br，Cl，F，S，pH，CaO等偏高，Ag，Ba，Be，Ce，Co，Cu，Ga，Ge，Mo，Mn，Nb，Pb，Rb，Zn，K2O，Na2O，Al2O3，TFe2O3等偏低。
馬戈莊地球化學小區（SⅢ-2）成土母質為古元古代黑云片巖、黑云變粒巖、石墨透輝變粒巖風化物，土壤類型為棕壤性土、棕壤，其外圍分布有小面積砂礓黑土。是青島重要的石墨礦產地，分布著眾多石墨礦點。土壤中大多數元素和組分繼承了成土母巖特點，Ag，As，Au，Cd，Cl，Co，Cr，Cu，F，Hg，Mo，Ni，S，Sc，Se，C，Zn，CaO，MgO，Fe2O3等多數元素呈高背景，Ba，Be，Sr，K2O，Na2O，SiO2等元素和組分呈低背景。從元素組合特點來看，Ag，Au異常與Co，Cr，Cu，Hg，Mo，Ni，Zn等異常相伴生，可作為尋找貴金屬礦及有色金屬礦的有利區帶。
昌邑沿海地球化學小區（SⅢ-2-2）分布在昌邑北部沿海一帶，地勢低平，受海相沉積環境及海侵影響，土壤中 B，S，Br，Cl，CaO，pH 等元素或指標偏高，而 Ag，Au，Ba，Be，Bi，C，Cd，Co，Cu，F，Ga，Ge，Hg，I，Li，Mn，Mo，N，P，Ni，Nb，Pb，Rb，Sb，Sn，Se，Tl，Zn，OrgC，Al2O3，TFe2O3等絕大多數元素或指標均偏低。
（四）臨朐-莒縣地球化學區（Ⅳ）
該地球化學區位于研究區西部，包括沂水大部、安丘西部及日照西部邊緣地帶，北北東向的安丘-莒縣斷裂控制了分區界線。區內地質背景以古元古代二長花崗巖為主，中生代火山巖和新太古代石英閃長巖沿斷裂呈近南北向條帶狀發育為特點，第四系發育局限，主要在沂沭斷裂帶南段或穿插分布在巖體中，物源主要為就近巖石及山前洪積物。土壤類型主要以中性粗骨土、酸性粗骨土為主，淋溶褐土和棕壤也較發育。從整體來看，本區土壤中Co，Cr，Cu，F，Ni，Sc，Th，Ti，Tl，Zn，MgO，TFe2O3等元素和組分呈高背景，Ba，Br，Cl，I，Zr，SiO2等少數元素和組分呈低背景。該地球化學區可進一步劃分為沂水地球化學亞區（Ⅳ-1），臨朐-馬站地球化學亞區（Ⅳ-2），包括臨朐東地球化學小區（SⅣ-2）。
1.沂水地球化學亞區（Ⅳ-1）
該地球化學亞區位于沂水縣東南及莒南縣東部，新太古代石英閃長巖和中太古代花崗閃長巖為主的地質背景控制了元素分布格局。土壤類型以棕壤、白漿化棕壤為主。區內斷裂構造發育，成礦地質條件有利，分布有眾多的鐵礦點和金礦點，另外本次調查新發現沂水南部土壤中存在近南北向橢圓狀的Au，Ag及Cd，Pb等元素異常，面積約262km2，各元素間異常套合較好、強度較高，可能為深部金礦化作用所致，具有一定找礦前景。從整體看，本區土壤中僅Au，Hg元素呈高背景，As，B，Bi，Be，Br，Ce，F，Ga，Ge，I，La，Li，Mo，Nb，Pb，Sb，Sn，U，Y，Zn，W，pH，Al2O3等多數元素呈低背景。
2.臨朐-馬站地球化學亞區（Ⅳ-2）
該亞區位于研究區西北部臨朐—馬站。區內地質背景以古元古代二長花崗巖為主，在安丘-莒縣斷裂和鄌郚-葛溝斷裂之間為中生代火山巖區，臨朐東部有小面積新近紀臨朐群玄武巖。土壤類型主要以潮褐土和棕壤為主，酸性粗骨土、中性粗骨土也較發育。本亞區土壤中Be，Co，Cr，Cu，F，Ga，Li，Nb，Ni，P，Rb，Sc，Th，Ti，U，V，Y，Zn，MgO，TFe2O3等元素和組分呈高背景，Ag，B，Ba，Br，Cl，I，Se，Zr，K2O，SiO2等少數元素和組分呈低背景，其余大部分元素則與全區背景值較為接近。
臨朐東地球化學小區（SⅣ-2）分布范圍明顯受控于臨朐群玄武巖。土壤中Co，Ni，Mn，Cu，Cr等親鐵元素的富集范圍與臨朐群玄武巖分布極其吻合，且表層土壤與深層土壤同時出現富集，深層土壤絲毫不比表層土壤含量低，很顯然本小區土壤Co，Ni，Mn，Cu，Cr等元素的富集是玄武巖風化成土所致。土壤中Ba，Co，Cr，Cu，Ga，Mn，Mo，Nb，Ni，P，Sc，Ti，V，Zn，Mg，TFe2O3等元素和組分呈高背景，Cl，Pb，Rb，Se，Tl，K2O，Na2O，SiO2等少數元素和組分呈低背景。
所謂元素含量的區域性特征，此處是指由土壤物質組成決定的元素含量的區域性差異。通過與東部平原區土壤中元素含量的對比，可以清楚看出這種變化(表2－9)。從總體上講，這種差異是由成壤母質特性和自然景觀條件決定的，為了突出不同統計單元元素含量特點，以下按統計單元對元素含量的區域性特征進行敘述。
表2－9 中國東部平原區土壤地球化學基準值標準化值
續表
續表
三江平原土壤粒級組成中，黏粒、粉砂粒所占比例比較大，分別為17%和68%;而砂粒含量比例比較小，只有15%。蒙脫石是出現最多的黏土礦物，占25%，其次是水云母和高嶺石，分別是23%和6%。原生礦物中，長石含量25%，石英含量占20%，方解石等礦物含量少量。土壤物質組成的這些特性決定了該地區土壤中元素含量狀況，與整個東部平原區土壤中元素含量相比，三江平原多數元素表現出富集特性。造巖元素SiO2、MgO、CaO發生貧化，尤其是CaO貧化達一倍以上;Al2O3、Na2O、K2O富集，其中Al2O3、Na2O富集程度達10%以上;鐵族元素中，Mn、MnO和FeO貧化，Co含量持平，Ti、TiO2、V、Cr、TFe2O3、Fe2O3、Ni富集;親銅成礦元素中除Sb以外，其余全部富集;鎢鉬族元素全部富集;Pt貧化，Pd含量與頃鏈整個東部土壤Pd含量相當;放射性元素、稀土元素均富集;稀有元素中Li、Be富集，Nb、Ta、Sc含量持平，Zr、Hf貧化;除Sr輕微貧化以外，其他親石分散元素均富集;親銅分散元素中，只有Cd貧化;礦化劑、鹵素元素中出現貧化的元素比較多，包括B、C(CO2)、S、Cl、Br、I;pH值偏低，電導率(EC)明顯低于其他地區，H2O+含量高。
松遼平原的情況與三江平原相反，土壤蔽櫻中元素含量普遍低于整個東部平原。在參加統計的88項指標中，僅有SiO2、K2O、Na2O、Mo、Zr、Hf、Sr、Ba、Tl、I以及Org.C、pH值等指標含量略有增高，Ag、Be、In與東部平原相應元素含量持平，其余73項指標含量均程度不同地降低。元素含量普遍低的原因還是與土壤物質組成有關，其中最直接的原因是砂粒級土壤顆粒所占比例比較大，達到35%，而黏粒和粉砂粒所占比例相對比較小，合計65%。與此相對應，黏土礦物含量降低，而石英、長石等原生礦物含量升高，此外，該地區土壤中方解石所占比例也比較大，成為礦物組成上的特點之一。
在參加統計的8個平原內，黃淮海平原土壤中砂粒級顆粒所占的含量比例最大，為38%，粉砂粒含量比例最低，只有12%。與三江平原和松遼平原不同，礦物組成中水云母取代蒙脫石、石英取代長石分別成為最主要的黏土礦物和原生礦物，高嶺石含量也有所增加，方解石含量是8個平原中最高的，并且出現了綠泥石。土壤物質組成的上述特點，決定了土壤中元素含量狀況。與東部平原土壤中元素含量對比，黃淮海平原只有少數元素含量增高，多數元素含量降低，不過含量增高或降低的元素(指標)與松遼平原存在明顯不同，反映出土壤礦物組成間的差異。黃淮海平原含量增高元素(指標)有造巖元素MgO、CaO、Na2O，鐵族元素Cr、FeO、Ni，親銅元素Au、As、Sb，親石分散元素Sr，礦化劑、鹵素元素B、C、CO2、P、P2O5、F、Cl、Br以及pH值、電導率(EC)等。
長江三角洲土壤中黏粒、粉砂粒含量均較黃淮海平原有所增加雀并孫，分別為15%和58%，砂粒含量降低，為27%。水云母是主要的黏土礦物，其次是蒙脫石和高嶺石，石英含量明顯高于長石。與東部平原土壤礦物組成相比，長石、蒙脫石含量有所降低，但是石英和水云母、高嶺石含量增加。土壤中元素含量的變化趨勢與土壤物質組成的上述特征顯示出一定的相關性，特別是與土壤粒級組成關系更加直接。由于細粒級土壤顆粒所占比例增大，土壤中大多數元素含量高于東部平原土壤地球化學基準值，但是也有造巖元素中的MgO、CaO、Na2O、K2O，親銅成礦元素中的Au、Ag、As、Sb，鎢鉬族元素中的Mo，親石分散元素中的Sr、Ba，親銅分散元素中的Cd、Ga、Tl，礦化劑元素C(C、CO2)，鹵素元素F、Cl、Br以及pH值、電導率、H2O+等指標含量低于東部平原土壤地球化學基準值。
位于長江三角洲平原上游的江漢平原，其土壤粒級組成特征表現為黏粒、粉砂粒級顆粒組成比例更大，達到了17%和62%，砂粒比例更低，僅有21%。礦物組成特征與長江三角洲平原類似，只是黏土礦物所占比例增大，石英、長石等礦物所占比例更低。受土壤物質組成控制，土壤中絕大多數元素的含量高于東部平原土壤地球化學基準值，只有造巖元素中的SiO2、CaO、Na2O、K2O，親石分散元素中的Sr，礦化劑元素C(C、CO2)、S，鹵素元素Cl、Br、I以及pH值、電導率等指標含量低于東部平原土壤地球化學基準值。
鄱陽湖平原土壤中黏粒含量為21%，在所有參加統計的平原中含量最高，粉砂粒含量為67%，屬較高含量水平，由此決定土壤中砂粒含量比例很小，只有12%。黏土礦物中，蒙脫石含量20%，基本屬于中等含量水平;水云母含量31%，為所有參加統計平原中最高的;高嶺石含量占12%，為次高含量水平。黏土礦物的高含量比例，勢必導致石英、長石等原生礦物含量比例降低，尤其是長石，僅有7.3%;在所有參加統計平原中含量最低，不過石英含量達28%，處于較高含量水平。土壤物質組成的上述特點，決定了土壤中元素含量特征。與東部平原土壤地球化學基準值相比，元素含量普遍升高，個別元素諸如造巖元素MgO、CaO、Na2O、K2O，鐵族元素Mn(Mn、MnO)、Fe(FeO)，親石分散元素Sr、Ba，礦化劑元素C(C、CO2)、P(P、P2O5)、S，鹵素元素Cl、Br以及pH值、電導率等指標含量偏低。
南陽盆地土壤粒級組成最大的特點是粉砂粒組分含量比例很大，達到了74%;黏粒含量為18%;砂粒級顆粒組成僅有8%;是細粒級土壤組分所占比例最高的地區。黏土礦物含量從高到低的順序依次是水云母、蒙脫石和高嶺石，分別為29%、24%和7.6%。石英占礦物組成的24%，長石占15%。由于細粒級土壤顆粒組成所占比例大，導致土壤中多數元素含量較東部平原土壤地球化學基準值高。不過造巖元素SiO2、MgO、CaO、Na2O、K2O，鐵族元素Fe(FeO)，鎢鉬族元素Mo，稀有元素Zr，親石分散元素Sr，親銅分散元素Cd、Se，礦化劑元素C(C、CO2)、N、P(P、P2O5)、S，鹵素元素Cl、Br，以及pH值、電導率等低于東部平原土壤地球化學基準值。
珠江三角洲和松遼平原土壤粒級組成基本相同，總體上細粒級組分含量比例比較高，黏粒為11%，粉砂粒54%，砂粒35%。土壤中元素含量差異卻很大，具體表現在松遼平原大多數元素含量低于整個東部平原土壤地球化學基準值，而珠江三角洲除造巖元素MgO、CaO、Na2O、K2O，鐵族元素Mn(Mn、MnO)、Fe(Fe2O3)、Ni，親銅元素Au，親石分散元素Sr、Ba，親銅分散元素Ga，礦化劑元素C(CO2)，鹵素元素I以及pH值等指標以外，其他元素(指標)含量均高于東部平原土壤基準值。出現這種現象可能是受土壤礦物組成的影響。同其他試驗區相比，珠江三角洲地區土壤礦物組成的最大特點是高嶺石含量顯著偏高，達到18%，已經與蒙脫石含量水平相當;而在其他試驗區，高嶺石的含量最多也只有蒙脫石含量的一半。原生礦物中，石英占絕對主導地位，含量高達30%，長石含量只有8.5%。
