张家口地区
发布网友
发布时间：2022-05-01 12:25
共1个回答
热心网友
时间：2023-10-11 23:09
（一）地球内部系统
1.地球深部构造
近期的研究表明，张家口—宣化地区深部类似于一种地幔*柱构造或幔枝构造（李红阳等，1996；牛树银等，1996）。其主要证据为①岩石圈厚度从古生代—中生代—新生代由170→100→80km，具明显减薄趋势；②莫霍面等深图显示冀西北地区等深线呈环状分布，地壳最薄部分正好在张宣地区（图6-1）；③中生代变质核杂岩构造主要由表壳岩变质基底热穹隆-拆离断层滑脱带（不整合面）-盖层冲断带组成。
2.断裂系统
图6-2为张家口地区地质构造与矿床分布图。从图中可以明显看到，该区主要有两组断裂系统交汇。一组为东西向康保-围场-赤峰断裂和尚义-崇礼-平泉断裂；另一组为北东向的大甸-康保断裂和太行山断裂北段（来源-赤城断裂）。本次研究的沽源、张北、崇礼、赤城地区都在上述4条断裂带控制范围内。根据研究，这些断裂都是在太古宙时期形成至今仍在活动的超壳层岩石圈深大断裂（河北省区域地质志，1989）。在断裂带附近，特别是交汇部位集中了我国一些重要的金、铜、多金属矿产，同时，也是我国频繁活动的地震带。
图6-1 冀西北地区莫霍面等深图（引自李红阳，1996）
3.岩石系统
图6-2 张家口地区地质构造与矿床分布图
全区主要分布两大类岩石。一类是太古宙变质岩，主要类型有辉石麻粒岩、片麻岩、斜长角闪岩和长英质片麻岩、混合岩等。另一类是中生代侏罗纪火山岩建造和河流湖泊相含煤沉积建造，以及与火山岩同源的中酸性花岗岩。若以坝顶（分水岭）为界，由南至北可将本区岩石分为三部分（图6-3）：①南部：宣化—崇礼—赤城三县交界地区主要分布变质岩和花岗岩；②北部沽源—张北县城联线地区主要分布安山岩和玄武安山岩；坝顶（分水岭）属于沽源—张北与赤城—崇礼四县交界区，主要分布流纹岩和英安岩，并在两侧逐渐出露玄武安山岩或安山岩。
图6-3 张家口研究区岩石分布图
4.热流体系统
活跃于南部地区宣化—崇礼—赤城一带。主要表现；①岩体（如东坪岩体）的碱交代现象；②重熔花岗岩浆侵位；③含金、铜的酸性石英脉体和碳酸盐脉体；前者被认为是地幔碱质流体对岩石的钾质交代作用，后两者是表壳岩重新深熔后生成的岩浆及其气液活动，在这一带形成金、银、铜等矿床集中区（邱小平，1996；李红阳，1996）。
5.岩石硒分布及其与地幔柱、断裂系统和热流体系统的关系
第三章中我们已分析统计了各岩石类型的硒含量（表3-2）。其中变质岩和中基性火山岩硒含量最高分别为0.118和0.110μg/g；花岗岩和中酸性火山岩硒最低，分别为0.048～0.065和0.070μg/g。按照岩石类型的分布，本区南部大部为变质岩出露区，其岩石硒相对较高；北部主要出露中基性火山岩，岩石硒也相对较高；中部坝顶及附近（分水岭）地区主要是中酸性火山岩，因此岩石硒较低。
在南部矿床集中区也是深部热流体活跃区，中生代花岗岩大量出露，地幔碱性流体交代成因的碱性岩体也处处存在，含金、银、铜等石英脉、碳酸盐脉和蚀变岩石构成了本区大大小小的矿体和矿化体。一些零星资料显示，在变质岩中与Se有关的As、Au、Sb、Hg等较低，而石英脉矿体中或者碱性岩中这些元素都较高。比如变质岩中Au只有4～8ng/g，而石英脉Au可达0.42～9.93μg/g。同样变质岩中As只有0.2～0.4μg/g，而蚀变岩和石英脉中As可达6～10μg/g。矿体中的黄铁矿Se可达19～125μg/g（银剑钊等，1995；邱小平等，1996）。这些现象说明本区本来含量就较高的变质岩中的Se同其密切相关的Au、As等元素一样在地球深部经历了各种形式的多次迁移和富集，最后集中于含金、铜等矿体中（可能赋存于黄铁矿和石英中）。因此虽然经过深部分异后花岗岩和中酸性火山岩熔浆中Se含量偏低，但变质岩和金矿床集中区硒的背景值并不低。
综合图6-1～3可看出，本区南部宣化—崇礼—赤城地区高硒岩石背景与地幔热柱、交叉断裂系统和矿床密集区在空间上是明显耦合的。对于这种耦合现象我们不难从构造动力学、流体动力学和地球化学场等理论中得到解释。中—新生代时期，由于西伯利亚板块由北向南与华北板块的俯冲碰撞和太平洋板块由南东向北西对欧亚*板块的俯冲，在我国东部形成了东西向的断裂系统和北东向的断裂系统，本区南部宣化—崇礼—赤城一带是这两个断裂系统的一个交汇点。由此引发了地幔热柱的上涌，其顶端碱性热流体进入地壳岩石中交代基底变质岩形成碱性岩体。地幔柱的热能熔化了深部的岩石形成重熔岩浆并经过深部分异后变成基性—中酸性岩浆，沿断裂破碎带上升并喷出地表形成玄武岩、玄武安山岩、安山岩、英安岩、流纹岩等；较晚的中酸性岩浆沿断裂带上升至地壳浅部侵位形成花岗岩或花岗斑岩；岩浆期后的含矿热液流体则沿破碎带流动交代蚀变形成石英脉矿体。由上述过程中可以看出，硒从变质岩中被萃取出来有两种方式，一是碱交代作用，二是重熔作用。前一种方式硒直接进入含矿热液，后一种方式要经过复杂的岩浆分异富集，硒依次由石英脉-中基性火山岩-中酸性花岗岩和火山岩递减。
在远离地幔热柱和断裂交汇点的地区，硒的影响主要表现于岩石类型空间的分布上。由南往北，地幔柱中心喷发的火山岩在坝顶一带形成中酸性熔岩，及少量中基性熔岩；在沽源县城一带形成中基性熔岩，它们的硒背景由此而出现差异。
（二）地球表生系统
1.地形地貌景观
以坝顶（即东西走向的分水岭）为界将本区分为截然不同的二个自然地理景观区。北部是高原平原和丘陵景观，称为坝上；南部是山地丘陵景观，称为坝下。
坝下相对坝上虽然海拔低，但由于切割深，多出露基底变质岩系；而坝上地势平坦，主要被火山喷发熔岩覆盖。坝下岩石裸露，沟谷纵横，只在山间盆地形成多级河流冲积阶地。在此基础上发育残坡积土和冲洪积土。坝上在分水岭附近为舒缓波状起伏的山丘和谷地，并逐渐向北演变成辽阔的平原。在山丘上发育以火山岩为基岩的残坡积土，在沟谷中则发育风成黄土和冲积土，在平原上则为冲积土和盐渍土。
2.天气气候系统
本区处于暖温带与寒温带过渡气候带。以坝顶为界，坝上气候偏于寒温带，冬春季寒冷干燥风沙大，夏秋季温暖潮湿，雨量较充沛，年平均气温0～3.5℃，年降水量300～420mm/a，无霜期90～110天。坝下偏于暖温带气候，总的气候特点虽然与坝上类似，但年平均气温要比坝上高3～5℃，年降水量比坝上丰富得多。无霜期也相对比坝上长20～30天。
3.地表水系统
地表水系统可分为地下水系统和地表河流系统，地表河流系统以坝顶为分水岭，在坝上沽源县境内形成闪电河水系，属壮年河，河水流量不大。流域内还分布一些小型内陆湖泊。在坝下山区主要发育溪流——幼年河，并分别注入大清河和白河水系。
本区地下水系发育，泉水和井水是人们的主要饮用水。在黄土层较厚的村，井水水位较深。其余各地井水水位都较浅。饮水中的硒除了个别情况之外，基本上都小于1ng/ml。显然对人体的影响可以忽略不计。
4.土壤系统
本区发育的土壤类型有砂土、褐土、灰钙土和草甸土。砂土的母质层一般为冲积层，灰钙土母质层多为冲积层＋黄土，褐土和草甸土母质则主要是坡残积质层。草甸土呈黑色或灰褐色分布于分水岭两侧附近，以及北侧岗丘坡地，母质层原岩多为流纹岩、石英斑岩等。褐土亦分布于分水岭北侧附近以及沽源县城以北地区，母质层原岩多为玄武安山岩和安山岩。灰钙土分布于分水岭两侧的谷地中，无基岩出露，有时黄土厚数米至数十米。砂土产于分水岭两侧的河滩中，而且主要出现在南侧河谷阶地。综合上述，本区土壤大致可作以下划分：①本区南部以砂土为主，其成土母质多来自于上游变质岩和花岗岩的碎屑堆积。②本区北部以褐土、砂土为主，母质层为中基性火山岩的残坡积和河流冲积层。③中部坝顶分水岭一带为草甸土和灰钙土，以及少量褐土和砂土，母质层为酸性火山岩残坡积层和黄土，以及中基性火山岩残坡积层和复杂成分的冲积层。
本次研究按照克山病发病率划分重—中—非病村采集的土壤样品，其总硒平均值依次为0.179→0.133→0.097μg/g，呈降低趋势。如果与上述土壤分布地区对比，非病村主要分布于本区南部和北部，土壤类型多为砂土、褐土，与低总硒对应；分水岭（坝顶）及附近为重病村，土壤类型多为草甸土和灰钙土，与高总硒对应；分水岭两侧丘陵谷地一带为中低病村，土壤类型多为褐土和砂土，与中硒含量对应。由此可简单地归结为克山病区与高硒草甸土，灰钙土、褐土和部分砂土对应，非克山病区与低硒砂土和褐土对应。
在第三章的表3-7和3-8中，重病村草甸土和褐土总硒＞0.152～0.266μg/g，非病村砂土总硒0.062～0.116μg/g。其中可供植物吸收的硒（水溶性硒＋交换态硒＋有机硒）重病村土壤亦多于非病村土壤；但由于重病村土壤MnO2+Fe2O3、有机炭都比非病村高，而pH比非病村低，因此重病村土壤中许多可供植物吸收的有效硒被束缚，而不能进入土壤溶液中被植物吸收，造成重病村粮食硒反而比非病村粮食硒含量低。因此，从土壤可溶性有效硒角度分析，重病村处于相对低硒状态，非病村处于高硒状态。与土壤总硒相反。
5.植物与粮食系统
坝上坝下的植物和粮食作物明显反映了两种不同的气候特点。坝上以草原植被为主，而坝下则以灌木和乔木植被为主。坝上栽培作物主要是生长期短耐寒的小麦、莜麦、土豆、蚕豆为主，坝下则可生长小米、向日葵、玉米等喜温作物。
采样分析的结果表明，小麦、莜麦和小米硒平均值分别为0.0016μg/g、0.0015和0.0013μg/g，非常接近一致。重病村—中病村—非病村粮食硒分别为0.0081→0.015→0.0235μg/g，病村草甸土、灰钙土和褐土粮食硒含量低，而非病村砂土、褐土粮食硒含量高。与土壤总硒对比后发现，病村高总硒土壤长出低硒粮食；非病村低总硒土壤长出高硒粮食。这主要是因为非病村的砂土和部分褐土供给粮食吸收的有效态硒比病村草甸土和灰钙土多的缘故。
6.人群生活方式与食物结构及硒营养水平
本区属于全国和河北省的贫困县地区。由于经济落后，当地居民至今仍处于相对封闭的生活环境中，祖祖辈辈都以当地生产的粮食和蔬菜为主要食物，外源食品对当地居民影响不是很大。这样的生活方式和简单的食物结构，是我们研究人体硒营养状况和硒营养作用的较理想的环境。
本书收集了重—中—非病村人发硒含量数据用以反映人体硒营养状态。结果显示，重—中—非病村人发硒依次为0.191→0.211→0.237μg/g，重病村和中病村非常接近。病村人群发硒低，而非病村人群发硒高，这与粮食硒的结论是一致的。
热心网友
时间：2023-10-11 23:09
（一）地球内部系统
1.地球深部构造
近期的研究表明，张家口—宣化地区深部类似于一种地幔*柱构造或幔枝构造（李红阳等，1996；牛树银等，1996）。其主要证据为①岩石圈厚度从古生代—中生代—新生代由170→100→80km，具明显减薄趋势；②莫霍面等深图显示冀西北地区等深线呈环状分布，地壳最薄部分正好在张宣地区（图6-1）；③中生代变质核杂岩构造主要由表壳岩变质基底热穹隆-拆离断层滑脱带（不整合面）-盖层冲断带组成。
2.断裂系统
图6-2为张家口地区地质构造与矿床分布图。从图中可以明显看到，该区主要有两组断裂系统交汇。一组为东西向康保-围场-赤峰断裂和尚义-崇礼-平泉断裂；另一组为北东向的大甸-康保断裂和太行山断裂北段（来源-赤城断裂）。本次研究的沽源、张北、崇礼、赤城地区都在上述4条断裂带控制范围内。根据研究，这些断裂都是在太古宙时期形成至今仍在活动的超壳层岩石圈深大断裂（河北省区域地质志，1989）。在断裂带附近，特别是交汇部位集中了我国一些重要的金、铜、多金属矿产，同时，也是我国频繁活动的地震带。
图6-1 冀西北地区莫霍面等深图（引自李红阳，1996）
3.岩石系统
图6-2 张家口地区地质构造与矿床分布图
全区主要分布两大类岩石。一类是太古宙变质岩，主要类型有辉石麻粒岩、片麻岩、斜长角闪岩和长英质片麻岩、混合岩等。另一类是中生代侏罗纪火山岩建造和河流湖泊相含煤沉积建造，以及与火山岩同源的中酸性花岗岩。若以坝顶（分水岭）为界，由南至北可将本区岩石分为三部分（图6-3）：①南部：宣化—崇礼—赤城三县交界地区主要分布变质岩和花岗岩；②北部沽源—张北县城联线地区主要分布安山岩和玄武安山岩；坝顶（分水岭）属于沽源—张北与赤城—崇礼四县交界区，主要分布流纹岩和英安岩，并在两侧逐渐出露玄武安山岩或安山岩。
图6-3 张家口研究区岩石分布图
4.热流体系统
活跃于南部地区宣化—崇礼—赤城一带。主要表现；①岩体（如东坪岩体）的碱交代现象；②重熔花岗岩浆侵位；③含金、铜的酸性石英脉体和碳酸盐脉体；前者被认为是地幔碱质流体对岩石的钾质交代作用，后两者是表壳岩重新深熔后生成的岩浆及其气液活动，在这一带形成金、银、铜等矿床集中区（邱小平，1996；李红阳，1996）。
5.岩石硒分布及其与地幔柱、断裂系统和热流体系统的关系
第三章中我们已分析统计了各岩石类型的硒含量（表3-2）。其中变质岩和中基性火山岩硒含量最高分别为0.118和0.110μg/g；花岗岩和中酸性火山岩硒最低，分别为0.048～0.065和0.070μg/g。按照岩石类型的分布，本区南部大部为变质岩出露区，其岩石硒相对较高；北部主要出露中基性火山岩，岩石硒也相对较高；中部坝顶及附近（分水岭）地区主要是中酸性火山岩，因此岩石硒较低。
在南部矿床集中区也是深部热流体活跃区，中生代花岗岩大量出露，地幔碱性流体交代成因的碱性岩体也处处存在，含金、银、铜等石英脉、碳酸盐脉和蚀变岩石构成了本区大大小小的矿体和矿化体。一些零星资料显示，在变质岩中与Se有关的As、Au、Sb、Hg等较低，而石英脉矿体中或者碱性岩中这些元素都较高。比如变质岩中Au只有4～8ng/g，而石英脉Au可达0.42～9.93μg/g。同样变质岩中As只有0.2～0.4μg/g，而蚀变岩和石英脉中As可达6～10μg/g。矿体中的黄铁矿Se可达19～125μg/g（银剑钊等，1995；邱小平等，1996）。这些现象说明本区本来含量就较高的变质岩中的Se同其密切相关的Au、As等元素一样在地球深部经历了各种形式的多次迁移和富集，最后集中于含金、铜等矿体中（可能赋存于黄铁矿和石英中）。因此虽然经过深部分异后花岗岩和中酸性火山岩熔浆中Se含量偏低，但变质岩和金矿床集中区硒的背景值并不低。
综合图6-1～3可看出，本区南部宣化—崇礼—赤城地区高硒岩石背景与地幔热柱、交叉断裂系统和矿床密集区在空间上是明显耦合的。对于这种耦合现象我们不难从构造动力学、流体动力学和地球化学场等理论中得到解释。中—新生代时期，由于西伯利亚板块由北向南与华北板块的俯冲碰撞和太平洋板块由南东向北西对欧亚*板块的俯冲，在我国东部形成了东西向的断裂系统和北东向的断裂系统，本区南部宣化—崇礼—赤城一带是这两个断裂系统的一个交汇点。由此引发了地幔热柱的上涌，其顶端碱性热流体进入地壳岩石中交代基底变质岩形成碱性岩体。地幔柱的热能熔化了深部的岩石形成重熔岩浆并经过深部分异后变成基性—中酸性岩浆，沿断裂破碎带上升并喷出地表形成玄武岩、玄武安山岩、安山岩、英安岩、流纹岩等；较晚的中酸性岩浆沿断裂带上升至地壳浅部侵位形成花岗岩或花岗斑岩；岩浆期后的含矿热液流体则沿破碎带流动交代蚀变形成石英脉矿体。由上述过程中可以看出，硒从变质岩中被萃取出来有两种方式，一是碱交代作用，二是重熔作用。前一种方式硒直接进入含矿热液，后一种方式要经过复杂的岩浆分异富集，硒依次由石英脉-中基性火山岩-中酸性花岗岩和火山岩递减。
在远离地幔热柱和断裂交汇点的地区，硒的影响主要表现于岩石类型空间的分布上。由南往北，地幔柱中心喷发的火山岩在坝顶一带形成中酸性熔岩，及少量中基性熔岩；在沽源县城一带形成中基性熔岩，它们的硒背景由此而出现差异。
（二）地球表生系统
1.地形地貌景观
以坝顶（即东西走向的分水岭）为界将本区分为截然不同的二个自然地理景观区。北部是高原平原和丘陵景观，称为坝上；南部是山地丘陵景观，称为坝下。
坝下相对坝上虽然海拔低，但由于切割深，多出露基底变质岩系；而坝上地势平坦，主要被火山喷发熔岩覆盖。坝下岩石裸露，沟谷纵横，只在山间盆地形成多级河流冲积阶地。在此基础上发育残坡积土和冲洪积土。坝上在分水岭附近为舒缓波状起伏的山丘和谷地，并逐渐向北演变成辽阔的平原。在山丘上发育以火山岩为基岩的残坡积土，在沟谷中则发育风成黄土和冲积土，在平原上则为冲积土和盐渍土。
2.天气气候系统
本区处于暖温带与寒温带过渡气候带。以坝顶为界，坝上气候偏于寒温带，冬春季寒冷干燥风沙大，夏秋季温暖潮湿，雨量较充沛，年平均气温0～3.5℃，年降水量300～420mm/a，无霜期90～110天。坝下偏于暖温带气候，总的气候特点虽然与坝上类似，但年平均气温要比坝上高3～5℃，年降水量比坝上丰富得多。无霜期也相对比坝上长20～30天。
3.地表水系统
地表水系统可分为地下水系统和地表河流系统，地表河流系统以坝顶为分水岭，在坝上沽源县境内形成闪电河水系，属壮年河，河水流量不大。流域内还分布一些小型内陆湖泊。在坝下山区主要发育溪流——幼年河，并分别注入大清河和白河水系。
本区地下水系发育，泉水和井水是人们的主要饮用水。在黄土层较厚的村，井水水位较深。其余各地井水水位都较浅。饮水中的硒除了个别情况之外，基本上都小于1ng/ml。显然对人体的影响可以忽略不计。
4.土壤系统
本区发育的土壤类型有砂土、褐土、灰钙土和草甸土。砂土的母质层一般为冲积层，灰钙土母质层多为冲积层＋黄土，褐土和草甸土母质则主要是坡残积质层。草甸土呈黑色或灰褐色分布于分水岭两侧附近，以及北侧岗丘坡地，母质层原岩多为流纹岩、石英斑岩等。褐土亦分布于分水岭北侧附近以及沽源县城以北地区，母质层原岩多为玄武安山岩和安山岩。灰钙土分布于分水岭两侧的谷地中，无基岩出露，有时黄土厚数米至数十米。砂土产于分水岭两侧的河滩中，而且主要出现在南侧河谷阶地。综合上述，本区土壤大致可作以下划分：①本区南部以砂土为主，其成土母质多来自于上游变质岩和花岗岩的碎屑堆积。②本区北部以褐土、砂土为主，母质层为中基性火山岩的残坡积和河流冲积层。③中部坝顶分水岭一带为草甸土和灰钙土，以及少量褐土和砂土，母质层为酸性火山岩残坡积层和黄土，以及中基性火山岩残坡积层和复杂成分的冲积层。
本次研究按照克山病发病率划分重—中—非病村采集的土壤样品，其总硒平均值依次为0.179→0.133→0.097μg/g，呈降低趋势。如果与上述土壤分布地区对比，非病村主要分布于本区南部和北部，土壤类型多为砂土、褐土，与低总硒对应；分水岭（坝顶）及附近为重病村，土壤类型多为草甸土和灰钙土，与高总硒对应；分水岭两侧丘陵谷地一带为中低病村，土壤类型多为褐土和砂土，与中硒含量对应。由此可简单地归结为克山病区与高硒草甸土，灰钙土、褐土和部分砂土对应，非克山病区与低硒砂土和褐土对应。
在第三章的表3-7和3-8中，重病村草甸土和褐土总硒＞0.152～0.266μg/g，非病村砂土总硒0.062～0.116μg/g。其中可供植物吸收的硒（水溶性硒＋交换态硒＋有机硒）重病村土壤亦多于非病村土壤；但由于重病村土壤MnO2+Fe2O3、有机炭都比非病村高，而pH比非病村低，因此重病村土壤中许多可供植物吸收的有效硒被束缚，而不能进入土壤溶液中被植物吸收，造成重病村粮食硒反而比非病村粮食硒含量低。因此，从土壤可溶性有效硒角度分析，重病村处于相对低硒状态，非病村处于高硒状态。与土壤总硒相反。
5.植物与粮食系统
坝上坝下的植物和粮食作物明显反映了两种不同的气候特点。坝上以草原植被为主，而坝下则以灌木和乔木植被为主。坝上栽培作物主要是生长期短耐寒的小麦、莜麦、土豆、蚕豆为主，坝下则可生长小米、向日葵、玉米等喜温作物。
采样分析的结果表明，小麦、莜麦和小米硒平均值分别为0.0016μg/g、0.0015和0.0013μg/g，非常接近一致。重病村—中病村—非病村粮食硒分别为0.0081→0.015→0.0235μg/g，病村草甸土、灰钙土和褐土粮食硒含量低，而非病村砂土、褐土粮食硒含量高。与土壤总硒对比后发现，病村高总硒土壤长出低硒粮食；非病村低总硒土壤长出高硒粮食。这主要是因为非病村的砂土和部分褐土供给粮食吸收的有效态硒比病村草甸土和灰钙土多的缘故。
6.人群生活方式与食物结构及硒营养水平
本区属于全国和河北省的贫困县地区。由于经济落后，当地居民至今仍处于相对封闭的生活环境中，祖祖辈辈都以当地生产的粮食和蔬菜为主要食物，外源食品对当地居民影响不是很大。这样的生活方式和简单的食物结构，是我们研究人体硒营养状况和硒营养作用的较理想的环境。
本书收集了重—中—非病村人发硒含量数据用以反映人体硒营养状态。结果显示，重—中—非病村人发硒依次为0.191→0.211→0.237μg/g，重病村和中病村非常接近。病村人群发硒低，而非病村人群发硒高，这与粮食硒的结论是一致的。
