全 文 ：199 通年 8 月 国外地质勘探技术 第 4 期
合叶苔属带纹玛瑙苔 ( L ) Du m 和其它水生苔鲜
作为矿化指示剂在波兰的应用
A
.
Sa m
e e k a 一C y m e rm a n a n d A J
.
K
e
m p
e r s
二试祖 -一生一月月 青
众所周知 , 苔鲜聚集了周围许多含量
极高的异常元素 , 这是因为它的表面容积
比高 , 胞内积聚能力大 , 起到 了简单离子
交换器的作用 . 这种 能力可为不太可靠的
水地球化学技术提供了一个可替代的勘查
方法 , 并使得这些植物 , 在其广泛分布的
地区成为理想 的生物地球化学样品 。 目前
已见到一些关于水生苔辞在金属 富集 区分
布 的 报 导 , 如 W h i加 h e a d 和 B r o o k
(1 9 69) 指出苔醉在矿床勘查中的应用 . 水
生苔鲜聚集许多元素并能消除水化学组分
季节性波动 , 这对于所要勘查的元素在水
中的含量低于常规技术检测极限时 , 就显
得 很 有 意 义 ( s h ac k lc t e an d rE d m a尔
19 8 2 )
.
在苏德台山区有许多小型的多金属矿
床和矿化点 , 它们是多种类型复杂的矿化
叠加作用的产物 。 不过在这些矿产地中 ,
仅有少数经查证矿化比较好 . 因此 , 本文
的目的是研究与多金属矿有关的水系中 ,
多金属矿床对由合叶苔属带纹玛瑙苔以及
其它苔醉聚集的元素组成和浓度的影响 .
这项工作对于了解是否可能应用这些
植物识别新的矿化区也是有意义的 . 因
此 , 我们首先选定地质上认为有远景的地
区和推侧有矿化活动而又没有做详查工作
的 地 区 ( L i s a n d S y lw e s t z a k , 198 6 :
S a w ie k i
,
1 9 8 8 )
.
所研究的全部水系均位于山林区 , 实
际上是未受到人类污染的地区 . 因此 , 适
宜于这方面的研究 .
采样介质和采样方法
采样和样品位置
选择了 14 个代表与矿化带相接触的水
域 (点号 1 , 5一 1 1 , l l a , 14一 18 ) 的采样
点 (图 1) 和 另外 9 个 (点号 2一 4 , 8’ ,
1 1
/ , 12 ` , 13
,
16
, , 17
,
) 据推测为未受影
响且适合测定背景浓度的地点 , 表 1 列出
了各河床岩相组分的数据 。 在可能的部位
还采集 了矿带上 游 (点号 8’ , 1 ` , l 6’ ,
1 7
,
) 和 下 游 ( 点 号 8 , 1 1 , z l a , 1 6 ,
17 ) 的苔醉 。 其它矿化带产在水系 的源
区 . 在每个采样点上 , 采集了分属三个独
立生长群的所有可以得到 的水生苔辞种属
(合叶苔属带纹玛瑙苔 ( L . ) D u m , 、 溪苔
属碎米鲜 R ad 、 水醉属解热葺似ed w) 、 平
灰醉属 r u s e i fo rm e (N e e k ) F le i s s h ) 及相
应的水样 (表 2) 。 每个样品进一步分成 2
个子样 , 即每个采样点得缈 6 个苔鲜子
样 .
化学分析
每个苔鲜样首先用河水彻底清洗 , 接
着用去离子水清洗 , 于 60 ℃ 温度下干燥 .
用液氮在低温条件下研磨成均匀粉末 , 然
后置于真空冷冻干燥 . 将 l 克植物样品加
热到温度为 95 ℃左右 , 用硝酸和过氧化物
煮解 . 将煮解物稀释至 20 m l , 用原子吸收
一 2 9 一
A卜 、 博仍尔
缅纳河
、 /
乙 . /
捷克斯洛伐克
鸭振 r乡卜 ~ z 、 \二、 口
\决
t N
` )
:
{ k m
石〕火p 瓦 乌布 日 赫长波童一 /
、 ~ ,斯尼 您内 卡
、舀八口、丫州!
一 中希齐纳夫卡 〔) 1 k n -G }N 子笋1 k m` ~ ~ ~ -曰 克 lj] 特诺
平四·一ù妥泉
奥尔利 采
图 1 苏台德山区的采样位置 ( · ) , 矿床 ( x ) 和断层带 (— )
一 3 0 一
光谱 仪 (石 墨 炉 ) 反 复 三次 测 定 B a 、
C d
、
C o
、
C r
、
C u
、
L i
、
N i
、
P b
、
S r
、
V
. 用感应祸合等离子光谱仪 ( I C P c) 测
定 lA 、 F e 、 M n 和 z n . 水中的元素分析
用 I C P C 完成 .
结果和讨论
表 i 和表 2 列出 了分析结果 . 水中元
素含量范围分别是 (即 b) : 1A 2一 1 71 , B a
l 一 1 1 5 , C o o一 2 4 , C u O一 7 , F e o一 1 17 -
表 i 水的平均 (N , 3) 化学组分和河床的岩相特征
位置 岩相 A I B a C o C u F e M n N i P b S r V Z n
ù、砂
4
/O连.了011-,`1
23V
1 花岗岩 / 片岩 / 长英片麻岩 13
2 花岗岩 / 片岩 6
3 片麻岩 64
4 片麻岩 83
5 片岩 10
6 片麻岩 9
7 云母片岩 / 角闪岩 4
3 片麻岩 15
8
1 片岩 11
9 片麻岩 2
10 杂砂岩 / 闪长岩 7
1 片麻岩 / 片岩 1
1a1 片麻岩 / 片岩 171
1
了 片麻岩 / 片岩 无数据
12 片麻岩 / 片岩 7
13 片麻岩 9
14 大理岩 / 片岩 7
15 石灰岩 / 片岩 5
16 片麻岩 4 5
16
, 片麻岩 3
17 片麻岩 6
17
产 片麻岩 4
18 片麻岩 5
14 < 3
8 < 3
7
< 2
< 2 < 1 1 19
39
1 13
7
< 2
< 2
7
Q户
2
,`石作工4J
1V6< 2
7
4
矛D27
r、ù4今妇,了91V10g
4
一吕IJf80八乙d., Jù6.jrJ刃」
64
20 8
44
1
.
V
004
,Jl-IIf内
7
2V
飞ù,J内兀ù22.
.二傀」
.人, J4
.
飞一0Q产2
OU
]
勺一gU
4月z
59
1 15
< 3
4
10 9 20
4 8
23
2 1
< 20
< 2 0
` 之 20
< 2 0
20
< 20
3 9
( 2 0
< 2 0
< 2 0
亡J脚内了z色`哎一,占gU八`户0,4,山
刃呀, .二户
I
t.卫口,,`尸
4连274今4
V
勺`内了气乙乃,一
V1I982<27
ō、ù, J
OQ
ù
4n甘气`24凡乙飞à气`勺l,6< 3
< 3
< 3
< 3
9
< 3
< 3
5
< 3
< 2
< 2
< 2
3
l 8
< 2
2
< 2
8
< 4 4 l
< 2 0
< 20
< 20
< 20
< 2 0
28
< 20
< 20
< 2
8
。O,诊rJ了Ox月呀4
-1VI
,J一`1
x10-2
..1
1V4
2
ō了
V
,二OUJ月片
2
,
J
,一1
.1.
2
ō、é,J月2.
M n o一 10 9 , N i o一 2 0 , P b o一 4 8 , S r
12一 2 0 8 , V O一 1 1 3 , Z n o一 6 7 , C d 、 C r 和
iL 仅以痕量出现 , 因此未在表 1 中列出 .
苔 辞 含 有 ( 毫 克 / k g干 孟 卜 lA
96 0一 7 590 0 , B a 17一 7 7 4 , C d l一 9 7 , C o
于 1 7 4 , C r l 一 55 , C u o一 14 0 , F e
55 0一 1 3 0 0 0 0 , L i o一 1 3 , M n 3 0一 2 7 10 0 ,
N i l一 2 3 2 , P b 6一 84 0 , S r 10一 1 1 5 ,
V O一45 和 z n 60 一 21 20 . 这些元素的最高
浓度值超过了它们距智利南部工业污染源
极远的地区的一个试验背景监控地点的水
苔鲜 iy it a P ac h yl o m a 中所确定的平均值
(毫克 / k g干重 ) , 其中 ^ 1 17 0 0 , B a 34 ,
C d 3
,
C o 1
.
5
,
C r l
,
C u s
,
F e 1 8 0 0
,
一 3 1 一
表 2水生苔鲜的平均 ( n=6 )元素成分
mg / kg (干植物 )
位置 种 类
B a Cd C o C r C ui L NP S i brV A lF eM nZ n
1平灰醉属 rus c而 r m e6 51
2水辞属 抗热醉 3 3 0
合叶苔属 带纹玛瑙苔 3 5
3合叶苔属 带纹玛瑙苔 2 3
4合叶苔属 带纹玛瑙苔 2 5
5平灰醉属 rus ci允 r mo2 7
6平灰鲜属 ru: ei o fr m e3 7 4
7平灰鲜属 rus ci o fr m e2 4
溪苔属 碎米醉 26
8平灰醉属 rus cJ。皿 e8
8, 平灰醉属 二 s e主fo mr o 7 0
溪苔属 碎米醉 17
9 合叶苔属 带纹玛瑙苔 6 23
10 平灰鲜属 ur sc i fo r m e ! 7 9
1 合叶苔属 带纹玛瑙苔 345
平灰醉属 ur sc i fo mr e 41 4
l la 合叶苔属 带纹玛瑙苔 774
1 / 合叶苔属 带纹玛瑙苔 205
平灰醉属 ur sc ifo mr o 336
12 合叶苔属 带纹玛瑙苔 80
13 合叶苔属 带纹玛瑙苔 60
14 平灰醉属 ur s e ifo mr e 10 4
合叶苔属 带纹玛瑙苔 68
15 平灰醉属 ur sc ifo mr e 45
溪苔属 碎米醉 48
16 合叶苔属 带纹玛瑙苔 59
16
尹 合叶苔属 带纹玛瑙苔 50
17 合叶苔属 带纹玛瑙苔 75
l 7’ 合叶苔属 带纹玛瑙苔 45
18 合叶苔属 带纹玛瑙苔 37
平灰鲜属 ur sc ifo mr e 70
9 7 7 2 11 1 4 0 5 6 9 8 40 1 15 4 5 4 60 0 12 20 0 27 10 0 2 12 0
4 8 4 9 8 9 1 5 3 2 4 50 4 9 2 5 327 0 774 0 10 14 0 7 2 0
3 3 4 10 2 4 120 30 5 48 20 0 6 8 50 22 0 110
1 t r 3 14 比 1 2 00 18 2 2 0 7 0 30 3 0 3 0 7 0
1 t r 3 9 1 1 16 0 2 3 6 14 7 0 327 0 30 50
8 13 13 1 14 12 18 80 6 1 13 592 0 13 70 0 19 10 3 90
38 57 8 2 9 13 4 7 12 0 5 7 4 144 0 0 75 50 148 0 8 50
2 3 7 1 1 2 5 17 4 5 18 2 13 0 362 0 32 0 工0{)
1 1 3 16 2 4 12 2 7 9 137 0 2 12 0 2 50 70
3 9 12 11 8 17 2 4 4 3 10 54 3 0 7 110 94 0 17 0
6 8 8 1 1 6 17 ! 9 4 7 1 3 4 5 60 67 6 0 160 0 1 5 0
2 2 4 12 1 2 16 20 1 9 60 1 2 9 0 3 10 7 0
4 5 7 3 3 3 25 1 0 4 9 7 2 80 0 32 2 0 4 0 1 5 0
6 7 7 2 0 5 58 12 92 8 3 5 6 0 63 90 8 1 1 0 2 90
5 18 34 4 2 4 4 9 2 9 4 5 2 0 4 9 60 4 7 00 0 208 0 38 0
2 5 56 55 37 4 7 6 16 35 2 8 580 0 8 500 0 559 0 5 10
6 8 17 4 25 4 3 5 23 2 16 4 0 3 7 8 4 60 l 30() 0 0 19 90 0 16 30
13 11 7 4 4 7 4 7 3 1 36 6 73 20 57 90 16 50 4 10
2 0 10 5 32 6 1 17 14 4 8 6 59 50 4 9 10 2 36 0 54 0
1 1 5 39 1 3 6 1 0 1 1180 0 130 0 6 10 6 10
3 9 11 11 5 14 14 5 36 1 1 34 0 0 0 1 1 10 0 48 0 14 30
4 4 9 8 5 26 11 38 7 37 10 58 10 43 0 1 12 0
2 t r 12 t r t r 10 80 37 4 1180 17 10 14 0 90
8 1 4 11 1 13 25 5 1 6 120 0 17 50 39 0 70
6 2 4 30 1 9 4 0 4 1 5 13 10 174 0 52 0 120
2 1 3 6 22 3 2 10 5 28 2 5 13 00 0 5 330 0 9 0 70
2 t r 3 9 1 1 12 34 t r 800 0 90 0 8 0 70
5 4 6 10 5 6 35 4 1 3 38 00 0 154 0 64 0 2 30
2 1 4 12 1 1 12 36 1 42 10 0 5 50 97 0 70
2 1 1 6 3 2 4 0 16 1 58 30 0 186 0 9 0 60
4 1 4 13 2 5 37 35 2 7 590 0 122 0 33 0 3 10
1 l a 距 1 1下游 2 0 0 米 : 1 1`是 一l 的下游 : tr 二痕量 < o . o s m g / 千克 (干植物 )
一 3 2 一
L0 i
.
3
,
M n l 4 0 0
,
N i s
,
P b s
,
S r 1 7 和 V
3 (W ier o
a 等 , 19 9 0 ) .
B a
、
C 。 、 N i 和 F e 的最高含量出现在
样点 1 a1 的 合叶苔属带纹玛瑙苔 中 (图
x )
, 而 C d 、 C u 、 P b 、 S r 、 V 、 M n 和 Z n
最 高 含 量 出 现 在 样 点 1 平 灰 醉 属
ur cs ifo
rm e 中 . 样 点 18 的 平 灰 醉 属
ur cs i匆mr e 含 C r 最高 , 点 6 含 iL 最高 .
在这次调查中 , 最重要的样点 出现在采样
地点 1和 1 l a . 1 号样认为是地质条件有利
的矿化区之一 , 它与深成的 内苏德台大断
裂的一条裂隙相连 。 在这里 , 地质学家已
发现 60 多种重金属 矿物 (为复杂硫化
物 ) , 这些矿物多产在宽为 l 厘米到 3 米的
石 英 脉 中 、 这 可 能 是 该 区 平 灰醉 属
二 sc 湘 rm e 中重金属高含量的主要原因 。
与 1 号点不同 , 样点 1 1和 1 1 a (距 1 1
号点下游 20 0 米 ) 几乎没有已知矿化活动
和岩相的地质信息 。 在一些 已废弃的勘探
铀的小平铜中 , 由地层水的强渗析能力形
成了一些酸性泉水 、 水的渗出物 、 褐铁矿
沉积等 , 均指示存在有特殊 的地质条件 .
生长在这种渗人水补给 环境中 的水系苔
鲜 , 一些元素的高含量可能与水系正交的
韧性断裂有关的一个广泛分布的矿化带相
关联 ( S a w ic ik , 19 8 ) , 金属元素 的最高
含量出现在具有酸性泉水等特征 的矿化带
下游 ( 1 a1 ) 生 长的那些植物中 . 在 1 号
点 , 能明显地看出铁矿化对苔鲜累积作用
的影响 . 在流经同一地质建造的水系 中 ,
生长在矿化带外围附近 (点 12 ) 的合叶台
鲜带纹玛瑙苔中所测元素的含量最低 (表
2)
. 点 1 1 a 所在水系很可能与在点 1 地区
内已查明的 、 可与其中所含矿物相对比的
矿体相切的 .
现对 生长在某个强矿化带下游 (点
8
、
1 1
、
l l a
、
1 6 和 17 ) 和 上游 (点 8` 、
1
` 、
16
/和 17 ` ) 苔辞中的金属浓度进行比
较 . 与上游苔鲜相 比 。 下游苔辞样品中重
金属 出现高含量的概率要高三倍 。 统计学
研究表明 ( T 检验 ) , 下游苔辞异常高的元
素含量 点 出现 在 以 下位 置 : 点 8 ( lA 、
B a
、
C o
、
C r
、
P b )
, 点 1 l a ( C d 、 C o 、
F e
、
M n
、
N i
、
V
、
Z n )
, 点 1 6 ( A I 、
C o
、
C r
、
C u
、
F e
、
L i
、
N i
、
V ) 和点 17
( B a
、
C d
、
C o
、
C r
、
F e
、
L i
、
N i
、
S r
、
Z n
. 表 3 给 出了各个有 显著意 义的水平 ,
金属含量差异最明显的样品分别位于强矿
化带的下游和上游的点 l la 和 1 `之间 〔在
点 1 和 1 `之间显著程度较低 ) 。
表 3 矿化带上游 (位置 8 ` 、 11 ` 、 16 ’ 、 17 ’ )和下游 (位置 8 、 1 1 、 11 a 、 13 、 17) 的苔鲜中元素浓度间差
异的显著性 (T 一检验 ,n ` 6)
种类 A I B a C d C o C r C u F e L i M n N i P b S r V Z n
平灰醉属 usr ic of mr 。
( 8
、
8勺 n s
合叶苔属带纹玛瑙苔
( 1 l a
、
1 1勺 n s
平灰辞属 r’u cs而 mr e
( 1 1
、
1 1马 n s
合叶苔属带纹玛瑙苔
( 16
、
16勺 0 , 0 1
合叶苔属带纹玛瑙苔
( 1 7
、
! 7今 n s
0刀0 1 .0 0 1
0
.
0 1 0
.
0 1 n s
.,`
0
:
0nU
n s n S O刀 1
.0100众
几 s 几 , n弓 0一 0 0 1 0 0 1
0
.
0 1 朋 n s n s 朋 n s o 、 0 0 1 n s o , 0 5 n s 0 . 0 1 n s 0 .0 1
p ` .0 0 1极高显著性 ; .0 0 1 < p 成。刀1 高显著性 ; .0 01 < p ` .0 05 显著性 ; p > 让05 不显著性 ( 。 .s)
有地质文献记载 (M o ra wsk i . 9 14 6) , 种群的 P b . 水纂属抗热鲜所含的 C d 、 P b
点 9 有重晶石存在并见有每 k鲜 宜植物含 明显低于其它苔辞 . 相反 , 本 次调查发
有 623 m g B a 的 合 叶苔属 带纹玛 瑙苔种 现 , 水辞属抗热醉聚积的某些元素的量远
群 . 在点 1 、 6 、 1 1 、 l la 和 1 可能存在含 比生长在同一水系中的合叶苔属带纹玛瑙
有重晶石的细小石英脉或方解石脉 . 苔 (地 点 2 、 表 2) 高 . 假如 K el y 和
在河 水和 合 叶 苔属 带 纹玛 瑙苔 中 , W hi t ot n ( 1 9 8 9) 研究的所有苔鲜样 品采
B a
、
M n 和 N i 含量之间有明显的正 相关 自不 同 水 系 并 含类 似含 量 的 P b 和 Z n
(相 关系 数 分 别是 0 . 89 、 0 . 86 和 O一 , ( 0 . 01 m g / 1) , 但 田 于 常量离 子如 C a 、
。 二 28 , 显著性水平 B a 和 M n 为 .0 0 01 和 M g 的含量不同 , 而影啊 了合叶苔鲜带纹
N i 为 .0 01 ) . 玛瑙苔和水辞属抗热辞中 P b 、 Z n 和 C d
sa y 等 ( 19 81 ) 发现 , 水 、 水鲜属抗 的吸收 , 例如 C a 的高含量会减少植物聚
热鲜和 美咏醉属 中的 z n 、 C 。 和 c d 浓度 集 P b 的 能 力 ( K o b at a , P en id e S 和
之 间存在相关关系 。 W h i t t o n 等 ( 19 8 2 ) P e n d i e s , 19 8 4 ) , 这种矛盾 现象就 不难理
发现水和合叶苔属带纹玛瑙苔中 Z n 、 P b 解 . 在合 叶苔辞带纹玛瑙苔 中 C a 和 C .o
和 C d 含量之 间存在相关关系 . K el y 和 G e 、 P b 、 S n 以及 A s 之 间 出现负相关关
w ih t on ( 19 8 9 ) 计算 出水和合叶苔属带 系 , 指示这些阳离子和 C a 之 间存在着对
纹 玛 瑙 苔 、 水 鲜 属 抗 热 鲜 和 细 鲜 属 抗 作用 ( s a nr e e k a 一 C y m e r n l a n , 1 9 8 8 ) 。
ir aP ir in de
S 中 z n 、 C d 和 P b 浓度之间有显 可能还 涉及到 其它 一些 因素 。 例如 K iel y
著性的双变量正相关关系 。 作者也证明合 气1 9 8 6) 指出 , 在不 同水系 中 , 长 嚎辞属
叶 苔 属 带 纹 玛 瑙 苔 、 A . ir p ar lu m 和 r中ar lo 记es 生长率存在差异 , 这种差异 显
R
.
: iP 盯io id e s 含有 比其它 种类 高得 多 的 然与营养组分或重金属 的含量无关 .
C d
, 而合叶苔属带纹玛瑙苔含有高于其它
译 自 《 J o u r n a i o f G e o e 卜e m ! e a l Ex p lo r a t一o n 》 , 4 6 ( 1 9 9 3 )
译者 : 刘崇民
校者 : 汪名启 吴荣庆
(责任编辑 : 张锡滚 )
米米米米米半半半米来米米来亲米米米来米米来米米米米半兴米米带米米米米米米米米米
浅埋大型地铁工程勘察方法
我国北京西单地铁车站埋藏浅 (拱顶在地面以下 6一 7m ) 、 跨度大 (宽 26 m ) 、 净空高 (高 13 . 6 m ) 、
地质条件差 (松散结构 ) , 为第四纪冲积洪积松散沉积物 , 施工单位结合岩土特征及设计 、 施工的要求 ,
采用以下几项措施和综合勘察方法 , 取得了较好的效果 : 1 .总体安排与统一要求 , 为提出论证可靠 、 评
价正确的勘察报告奠定基础 ; 2 . 钻孔布置与设计的原则是 , 深孔与浅孔相结合 , 控制孔 (技术孔 ) 与一
般孔 (鉴别孔 ) 相结合 ; .3 地下埋设物探测采用电缆探测法与地质雷达法 , 首先在钻孔处及其附近密布
纵 , 横测线进行测试 , 发现异常立即进行调查 , 最后确定地下埋设物的安全孔位 ; 4 .采用植物胶泥浆护
壁施钻 。 使第四纪松散层中的原状土采取率达 95 % 以上 ; 5 .采用浅层横波反向法提高第四纪地层中的勘
探分辨率 . 室内采用 BI M一 4 381 计算机 月P M X 地震资料处理系统进行数据处理 , 经物探与地质紧密配
合 , 提出连续时间剖面图 (彩色〕 和时一深转换地质剖面图 ; .6使用地质雷达确定隐伏物位置 , 移孔位
至安全地点 ; 7 .采用物探综合测井与钻探取原样土在室内作动三轴试验 , 测试动参数指标 . (静荣供稿 )
一 34 一