分異規律
化學地理分異是在岩石、地貌、氣候、水文、生物等自然要素和人為因素的綜合作用下形成的,其規律表現為地帶性和地區性。地帶性
是化學地理分異的基本規律,各自然地帶都有其獨特的化學地理特徵:① 苔原地帶。氣候嚴寒,發育碎屑風化殼。水土呈酸性反應,還原條件占優勢,有機殘渣分解緩慢,腐殖質豐富,可溶性營養元素缺乏。景觀標型離子為H+,景觀地球化學對比性差。
② 泰加林地帶。氣候寒冷濕潤,發育矽鋁風化殼。水土呈酸性反應,淋溶強烈,Ca和其他礦物營養元素缺乏,腐殖質豐富,泥炭沼澤分布廣泛,可能流行Ca、Cu、Co、I、F、Se等元素缺乏的生物地球化學地方病。景觀標型元素(見景觀地球化學標誌)為H、Fe、Mn等。
③ 落葉闊葉林地帶。氣候溫暖濕潤,發育矽鋁風化殼和碳酸鹽風化殼。水土呈中性或弱酸性反應。通常,礦物營養元素的含量適中,但在自成景觀中可能出現 I、F、Se等元素缺乏的生物地球化學地方病。在碳酸鹽風化殼上,景觀標型元素為Ca。
④ 草原地帶。氣候乾燥,發育碳酸鹽風化殼和含鹽風化殼。土壤有機殘渣分解和礦物風化較快,水土呈中性或鹼性反應。自成景觀的標型元素為Ca。礦物營養元素充足,從屬景觀堆積可溶性鹽(NaCl、Na2SO4等)。景觀標型元素為Na、Cl、S等,可能出現F、B、As、I、硫酸鹽過剩而引起的中毒性生物地球化學地方病。景觀地球化學對比性強。
⑤ 荒漠地帶。氣候極端乾旱,發育碎屑風化殼和含鹽風化殼,廣泛分布沙漠、戈壁、鹽鹼灘。化學元素的水遷移極弱而大氣遷移較強。自成景觀的標型元素為Ca,從屬景觀標型元素為 S、Na等。可能出現B、F、Na、硫酸鹽過剩引起的中毒性生物地球化學地方病。
⑥濕潤熱帶。氣候高溫多雨,發育富鉛風化殼和富鐵鋁風化殼。生物循環迅速,有機殘體分解和礦物風化強烈,景觀中Na、K、Mg、Cl、S等易遷移的元素淋溶流失,而Fe、Al的三氧化二物相對富集。自成景觀可能出現I、F等元素缺乏的生物地球化學地方病。景觀標型元素為H、Al、Fe、Mn等。
地區性
主要是由岩石、地貌和人為因素引起的。①地殼的基本構造單元──地台、地槽具有不同的地球化學特徵。地台上沉積岩占優勢,地球化學條件較簡單,物質組成較單一,硫化礦床缺乏,而地槽地區的地球化學條件十分複雜,具有各種各樣的單元景觀。在火山、礦床、礦泉地區形成元素過剩的生物地球化學省常常流行 F、Mo、Cu、Tl、Se、Ni、Hg、硫酸鹽等中毒性的生物地球化學地方病。在礦區,水土和岩石的元素組成和含量呈有規律的分異:礦床→分散暈→背景區。岩石化學成分對景觀(土壤、水體、風化殼等)的地球化學特徵有明顯的影響。在厚層黃土、石灰岩、花崗岩上形成單岩景觀,而在有大量礦脈入侵的花崗岩、下伏石灰岩的冰磧物等形成多岩景觀。在泰加林地帶內,碳酸鹽岩和非碳酸鹽岩的地區,景觀地球化學特徵差異明顯。
②地貌是地表元素遷移累積、重新分配的重要影響因素,並且在很大程度上決定自成景觀和從屬景觀(見地球化學景觀)基本輪廓的形態。地勢起伏的山地,沖刷剝蝕作用強烈,易遷移的元素淋溶流失,而地勢低洼的盆地、平原則為元素堆積富集地區。特別是在乾旱半乾旱地區,山地引起化學地理分異是十分明顯的。例如,在中國吉林省伊通河流域和新疆奎屯河流域,從山嶽到山前平原,地表元素(F、I、As)有規律地從淋溶到累積,依次出現I、F缺乏性地方病和F、I、As中毒性地方病。
③人類社會活動也是地表元素集散的原因之一。人類通過採礦、冶煉、加工等生產活動把一些在地下礦床中富集的元素分散開來,把另一些在地下礦床中分散的元素富集起來。通過農業、醫療衛生措施,使本來缺乏某些元素的地方得到補足。工業“三廢”污染造成一些地區的元素過剩。大氣污染(見地理環境污染)形成的酸雨可以加速化學侵蝕,改變生物地球化學循環。