应用地球学_9植物.ppt
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1、勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,概念第一节 生物地球化学异常形成第二节 生物地球化学测量方法,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,赋存在生物(植物或动物)体中的地球化学异常。 目前,文献中提到的生物地球化学异常一般指植物中异常。 另外,还有地植物异常和微生物异常。,概念,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,生物与其生存环境是一个统一体。一方面环境决定了生物的性状,另一方面,生物的生长及死亡后的解体也使坏境发生变化,但是环境的作用是决定性的。,概念,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,概念,当土壤、岩石、水体及大气中存在地球化学异常时,必然会对生长在其中的生物发生影响: 一、是引起生
2、物体内化学成分的变化,其中最敏锐的要算微量元素含量及其组合的改变,其形成的异常叫做生物地球化学异常;,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,二、生物的个体或群体的生态特征发生变异,甚至出现特殊的种属以至植物区系。其形成的异常叫做地植物学异常。 地植物学异常代表了强烈的生物地球化学异常,但它以生物的生态变化表现出来,因此不必取样化验,凭肉眼观察就能识别。,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,当植物所在的环境只有微弱的异常时,不足以引起生态的变异,但其中所含的化学成分可能己经变化,此时要通过取样分析来发现,这就是生物地球化学找矿。这一想法早在三十年代初,VM戈尔德施密特就提出来了。,概念,勘查地
3、球化学,第五章生物地球化学测量,虽然生物地球化学找矿与地植物学找矿都是很早就提出来的方法,但在勘查地球化学中的作用却是较低的。原因:1、异常总是在其他地球化学异常的基础上发育的,而地球化学异常的影响因素本来已很复杂,再加上一个生物作用的因素,所以使异常解释更加困难。2、生物分布的不均匀性及加工分析植物样品的冗长手续,使其应用比较困难。3、一般的工作人员缺乏植物学知识与训练,概念,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,一、植物体的灰分新鲜的植物,一般物质组成:水7590%干燥物质25%一10%在干燥物质中,氧42%碳45%氢65%这三者通过灰化,留下约6.5%的灰份。,原理,第一节 植物中元素分
4、布特征及异常形成,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,一、植物体的灰分植物灰分含量随植物的品种、器官、年龄而变。下表为高等植物不同器官中灰份含量的一般值,由表可见,从木质部到叶子,灰份不断增加,所以人们通常取树皮或叶子作为样品。近来有人提出用树汁作样品,据报导在一些W、M。矿床上取桦树分泌的树汁反映很好。,原理,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,一、植物体的灰分器官 灰分在干物质中含量()木质部 1种子、果实 3根、茎 45皮 7叶 1015,原理,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,一、植物体的灰分 由于植物
5、灰份本身含量是改变着的,因此,植物中元素含量一律换算到干物质的含量不是,以消除灰份含量变动的影响。 植物干物质的含灰量是生物地球化学取样时原始重量的决定因素,为了取得足够供分析之用的灰份,就要对低灰份的植物多取样。,原理,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,一、植物体的灰分 植物灰份的基本化学成分是磷酸盐及硝酸盐,再加上少量硅酸盐、碳酸盐、氧化物及氯化物。这些化合物形式可能并不是在植物体内的原始存在形式,而只是在灰化时形成的。,原理,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,二、植物灰分的化学成分 在植物灰份中,周期表上
6、的所有元素都可能存在。不过,对找矿有用的元素是有限的,仅限于那些能反映土壤中含量变化的元素。土壤中的含量与植物灰份中的含量之间的存在一定关系。,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,Features,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,二、植物灰分的化学成分,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,Features,土壤中元素含量,植物中元素含量,植物和土壤中元素含量之一般关系,1,2,3,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,二、植物灰分的化学成分植物和土壤中元素含量关系: 1区、当土壤中的含量不高时,两者呈现某种正相关关系; 2区、当土壤中的含量达到一定浓度时,灰份中的含量呈现某种饱和趋势
7、,这说明植物对该元素的生理要求己经满足,从而抗拒过多地吸收; 3区、当土壤中的含量过高时,灰份中的含量急剧上升或反而下降,此时植物发生中毒症状,甚至枯黄。 有些植物,却能逐步适应这种条件而形成新的品种,成为指示植物,其因此为地植物学异常。,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,Features,ppm,Cu,Pb,Zn,植物灰分中金属,1510cm厚度内土壤金属含量,1,10,100,1000,10000ppm,1,10,100,1000,2000,10000,刺三齿稃中元素含量与土壤中含量关系,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,三、植物对金属元素的吸收 据植物生理学研究,植物可以通过根系
8、及叶子两条渠道获得养料,以前者为主。植物根系吸收土壤中的化学元素,主要是在根尖进行的,植物只能吸收溶解状态的成分,所以元素的存在形式对于能否可被植物吸收有决定性意义。,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,Features,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,Features,植物根系对阳离子的吸附,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,三、植物对金属元素的吸收 然而,像Si、Ti这一类化学性质十分稳定的元素能在植物灰份中存在,使人们猜想,可能植物根尖能分泌某些有机酸或生物触媒使局部范围的离子交换与化学溶解大大地加速。,第一节 植物中元素分布特征及异常形
9、成,Features,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,三、植物对金属元素的吸收 植物中的营养元素 C、H、N、O、P、S、K、Ca、Mg、Fe等元素在植物体中有一定的植物生理功能:Ca用于稳定细胞膜;Cu、Mn、Zn、Mo是活化植物酶所必需的;S组成蛋白质;Mg含在叶绿素中。,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,Features,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,三、植物对金属元素的吸收 植物中的其他元素 其他微量元素进入植物体内是由于其它原因,其在植物体内的作用不明,只是由于土壤中浓度大或易溶于水或作为对偶离子而进入。,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,Features,勘查
10、地球化学,第五章生物地球化学测量,三、植物对金属元素的吸收 化学元素进入植物后,通过木质部向上运移至叶子,但根部不是盲目的输送,而是有区别地把多余部分滞留在根部。当叶子快落时,一些矿物质流到木质部,造成植物灰分中元素含量的季节性变化。,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,Features,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,三、植物对金属元素的吸收 为了评价不同元素在生物体内聚集的程度,可以用植物中的含量与它所在的土壤或岩石中含量之比来表示。生物积聚系数生物干物质中含量1000/岩石中含量,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,Features,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,四、影
11、响植物吸收的因素 适合取样植物应具条件: 灰分中的金属元素含量与土壤中的含量成确定的关系(可以正比,也可以反比),而且这种关系是可以重视的。 然而,影响植物体内指示元素含量的因素非常之多,必须加以研究才能正确的选择取样植物。,第一节 植物中元素分布特征及异常形成,Features,勘查地球化学,第五章生物地球化学测量,四、影响植物吸收的因素 植物本身和环境两大因素 1、植物种属 假如不同的植物生长在完全一样的营养液中它们灰份中各元素的含量并不相同。这部分含量叫种属含量,是由植物本身特点决定的。因此对找矿来说是无用伪信息。有时候由于取样的种属不同会引起假异常,如同一地点的松树灰份中含铀8ppm,
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