研究区位于保定东部,是重要的粮食产区,地处白洋淀上游。河北省平原区多目标地球化学调查结果显示,保定市东部表层土壤重金属元素存在着不同程度的污染现象,直接影响着该地区的粮食安全和白洋淀的环境,对该地区土壤污染的修复治理是当前迫切需要解决的问题。通过对不同污染程度的表层土壤进行矿物组成特征、化学成分等矿物学分析,探讨矿物组成特征与土壤污染之间的关系,是一项重要的基础工作,可以为土壤污染的修复、治理与农业种植结构调整提供科学依据。本文针对研究区不同环境质量分别采集了表层土壤样和近地表降尘样品,通过矿物分选,双目镜下鉴定,X-衍射物相分析、单晶衍射分析、扫描电镜分析、电子探针等手段确定了研究区的土壤和近地表降尘的矿物组成和特征,结合土壤和近地表降尘的化学成分,进一步分析了研究区的地球化学特征、污染程度和污染物的来源,探讨了矿物组成对污染物的控制作用及环境意义。研究结果表明:研究区土壤主要矿物由黏土矿物与石英组成,其中黏土矿物含量为伊利石>绿泥石>高岭石>蒙脱石;次要矿物为长石类矿物、方解石、白云石和不稳定的角闪石;此外含有少量菱铁矿、菱镁矿、石盐、黄铁矿、赤铁矿、方沸石、重晶石和钙芒硝;微量矿物主要由黄铜矿、赤铁矿、赤铜矿、针铁矿、赤铁矿、尖晶石、自然镍、电气石和钠长石等矿物组成。样品中均发现了微球粒矿物,主要是石英、钠长石、尖晶石、磁铁矿与过磷化物(Fe₂P)微粒。近地表降尘中重金属元素均远超出土壤元素背景值,发现了大量微球粒矿物,对研究区城镇近地表降尘、工业厂区近地表降尘与土壤中稀土元素研究表明研究区土壤中稀土元素主要来自于上地壳、汽车尾气和燃煤。近地表降尘主要由土壤扬尘与附近工业厂区组成。研究区土壤中黏土矿对Ni、Pb元素有较强吸附作用,其中高岭石与绿泥石与Cu、Pb元素有较强吸附作用;非黏土矿物中碳酸盐类矿物、长石类矿物、硅酸盐类矿物与铁锰氧化物中均赋存重金属元素,同时发现了自然镍、自然铜与黄铜矿重金属含量极高的矿物,该类型重金属元素以稳定态存在于矿物之中,不易迁移,不易被农作物吸收。