运用H、O同位素分析石阡地区地热水来源

通过对贵州省石阡地区地热水、冷泉及河流的地热地质条件、水化学成分及氢氧同位素分析,对该地区的地热水、冷泉及河流的水化学特征、来源及石阡地区的补给模式进行了研究.温泉水属于低中矿化度的弱碱性水;温泉群中阳离子以Ca2+、Mg2+为主,阴离子以SO42-和HCO3-为主,研究区水化学类型主要为HCO3-Ca和SO4.HCO...     

吉林省长春莲花山地区地下水中锶及偏硅酸的形成机理研究

【研究目的】长春莲花山地区地下水中富含Sr和偏硅酸,查明地下水中锶及偏硅酸的形成机理具有重要意义。【研究方法】通过Piper三线图法及对研究区矿泉水形成的物质基础、水动力条件、水化学条件的深入研究。【研究结果】研究发现长春莲花山地区发育的松散岩、碎屑岩、火成岩是该地区地下水中锶及偏硅酸的富集的物质基础;大气降水与地表水入渗补给等为地下水长期与周围岩石（矿物）发生水解和溶滤作用、为地下水最终富锶及偏硅酸创造了条件。【结论】区域地层中存在16.3～80 m巨厚的基岩风化带,使富锶及富含偏硅酸的地下水呈面状分布,部分区域两种地下水同时存在,这一点不同与以往在基岩构造带上发现的线状分布的矿泉水源;前人在此区域上没有发现富含锶及偏硅酸的矿泉水,这一发现为地方经济发展提供了新的空间。     

济南平阴氡温泉水化学成分与同位素特征研究

在系统的分析济南平阴氡温泉水化学成分和同位素特征的基础上,结合当地地形和水文条件,研究了氡温泉水的起源和形成年龄,结果显示:济南平阴氡温泉水温为28.3℃,pH值为中性,水化学类型为Cl·SO4-Na·Ca型,富含氡、锶、氟、锂、溴、偏硅酸、偏硼酸等微量元素,且含量均符合理(医)疗热矿泉水水质标准,其中氡含量特别高是该温泉的一个显著特点。氡温泉水的同位素测定资料显示,平阴氡温泉热水起源于大气降水,用氚及14C法估算出的氡温泉水的表观年龄在15.81±2.17 ka。     

贵州省水热型地热资源分布及流体水化学特征

为分析总结贵州省水热型地热资源分布特征和水化学特征,对省内天然温泉和地热井流体进行调查和采样测试,在全面收集已有最新地热勘查资料的基础上,通过地热资源地质勘查、评价相关标准和规范以及流体水化学Piper三线图分析等,划分地热资源类型,分析资源分布、资源富集和热储特征,研究不同构造区、不同热储中流体水文地球化学、微量元素等特征。结果表明: 贵州省水热型地热资源主要分布于黔中及黔北地区,属低温地热资源,类型以隆起(褶皱)断裂型为主,以层状兼带状热储分布最广; 地热流体富集和出露受构造控制明显,在石阡、遵义、贵阳、息烽等地形成以震旦系、寒武系白云岩热储为主的4大地热资源富集区,动态较稳定; 相同构造区和热储中流体水化学特征基本相似,水化学类型总体以重碳酸盐型为主,具有矿化度低、富含锶、偏硅酸、氟、氡等对人体有益的微量元素和放射性成分等特征。     

围场牌楼御圣饮用天然矿泉水

围场牌楼御圣矿泉水出露于侏罗系张家口组凝灰岩、安山岩中，属偏硅酸、锶复合型矿泉水，其成因是含偏硅酸和锶的岩石经地下水深循环作用，长期溶滤围岩，使偏硅酸、锶不断富集的结果，除含偏硅酸、锶外，还含有有益于人体健康的微量元素。该矿泉水水量充沛，动态稳定，水质良好。     

滦河流域中上游富锶地下水成因类型与形成机制

承德市滦河流域富锶矿泉水资源丰富,成因类型多样,具有典型研究意义。通过水化学图解与多元统计分析、离子比值分析、矿物平衡体系分析,分析富锶地下水形成的地球化学背景,分区阐述富锶地下水水化学特征,探讨富锶地下水的形成机制。结果表明,研究区水化学类型以HCO3-Ca·Mg、HCO3·SO4-Ca、HCO3-Ca、HCO3·SO4-Ca·Mg为主。富锶地下水的形成受地质构造格局和岩浆活动控制,地质建造锶元素丰度影响,水文地球化学条件制约。断裂构造和地层岩性控制着富锶地下水形成分布的总体特征,水文地质条件影响着地下水化学锶元素的地球化学响应机制。地下水锶富集来源为含水介质长石矿物、碳酸盐矿物的风化溶解和阳离子交换吸附作用,矿泉水出露机制分为构造断裂深循环淋溶型、裂隙浅循环淋溶型、补给富集埋藏型3种类型。坝上高原孔隙裂隙水系统富锶地下水形成作用主要受大气降水和溶滤作用控制,滦河中上游裂隙水系统地下水阳离子交换吸附作用强烈,滦河中游孔隙岩溶裂隙水系统地下水化学主要受溶滤作用控制,蒸发浓缩作用和人为活动影响。     

河北省张北县新生代玄武岩偏硅酸矿泉水化学特征及成因

【研究目的】河北省坝上地区新生代玄武岩地层蕴含着丰富的偏硅酸矿泉水资源,研究其形成机制及水岩作用对区内水资源合理利用以及发展矿泉水产业具有重要的现实意义。【研究方法】通过系统采集研究区地下水、雨水等环境水化学样品,运用数理统计、离子比值分析、同位素分析等方法,对区内新生代玄武岩偏硅酸矿泉水的形成机制进行了分析。【研究结论】张北县偏硅酸矿泉水主要分布在县域南部坝头一带的地下水补给区,以低矿化度的HCO₃-Ca·Mg型与HCO₃-Na·Mg型水为主,地下水中偏硅酸主要来源于玄武岩中钠长石、斜长石、橄榄石等硅酸盐矿物的水解,同时受到溶滤作用和阳离子交换作用的影响;氢氧同位素分析结果显示,当地地下水主要补给来源为当地夏季降水,地下水可视年龄在15～60 a。【结论】河北省坝上地区偏硅酸矿泉水的形成与当地特殊玄武岩地质构造以及特定的水文地球化学过程有关。     

安庆大别山区矿泉水化学特征及成因模式

安庆大别山区位于大别山造山带东侧,调查研究了该区饮用天然矿泉水6处(锶偏硅酸型2处,锶型1处,偏硅酸型3处),理疗天然矿泉水硅酸水3处。在分析矿泉水的水化学特征和环境同位素特征的基础上,进一步探讨其成因模式。冷泉(井)水(AH1、AH3、AH4、AH5、AH8和AH9)的主要离子为Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+和HCO_3~-,水化学类型为HCO_3·Ca型、HCO_3-Ca·Na型或HCO_3-Ca·Mg型,TDS值为90～239 mg/L;温泉(AH2、AH6和AH7)的主要离子为Na~+和SO_4~(2-),水化学类型为SO_4-Na型或SO_4·HCO_3-Na型,TDS值为253～426 mg/L。利用δ~2H值和δ~(18)O值估算的冷泉水的补给区高程为217～346 m,平均温度为17.7℃;温泉水的补给区高程为457～668 m,平均温度为12.6℃。9处矿泉水均为大气降水补给,沿断裂带或裂隙带历经一定深度的循环,在山谷、河谷地带出露地表。温泉地下水的循环深度大、水-岩作用时间长,TDS值、特征化学组分含量均高于冷泉水。     

贵州石阡地区矿泉水的同位素年龄研究

本文根据石阡地区矿泉水的碳－１４，碳－１３的氚等同位素的测试结果和有关组分的水化学分析结果，采用８种方法计算了石阡地区若干矿泉水的年龄，并对这些年龄结果进行了分析评估和推断。结论认为：印江甲山矿泉水为１３０α，印江凯望矿泉水为５７００－７８００α，石阡关鱼粮矿泉水为１７００－２４００ａ；石阡溪沟矿泉水为９３００ａ，石阡城南矿泉水为１０００－１０４００α。石阡吴家湾矿泉水为９５００－９９００α；石阡     

浑源塔村锶—偏硅酸饮用天然矿泉水

本文介绍了塔村泉的区域地质、水文地质特征。大量的化验结果表明，塔村矿泉水完全符合我国及世界卫生组织饮用水的水质标准。塔村泉水出露于长城系石英岩状砂岩中，为溢出泉。矿泉水的确认指标为锶、偏硅酸，水化学类型为重碳酸钠型，可命名为锶－偏硅酸重碳酸－钠型饮用天然矿泉水。水质优良，环境优美，有巨大的发展潜力和广阔的开发利用前景。     

废水及酸化环境对地下水偏硅酸和锶含量的影响

偏硅酸和锶是饮用天然矿泉水常见的二种界限指标,由于工业废水、生活污水超标排放及酸化环境的影响,导致地下水偏硅酸和锶含量增高。作者对其进行了模拟实验,探讨了形式机理,为正确评价饮用天然矿泉水开拓了思路。     

长春莲花山地区地下水化学特征及成因分析

在调查取样的基础上,充分利用前人成果资料,应用SPSS及地下水污染分析软件,对莲花山地区区域地质条件、水化学参数空间分布特征、地下水化学类型、地下水化学成因进行分析研究,认为：莲花山地区地下水的硬度较高且矿化度较大;HCO₃^-浓度的平均值最大,在地下水的离子中占据主导地位;TDS（溶解性总固体）浓度较高且不同区域间浓度相差较大;莲花山地区部分区域偏硅酸、锶达到矿泉水标准,是矿泉水开发潜力区;研究区Na⁺和K⁺同时来自岩盐和硅酸岩的溶解;研究区浅层地下水中的Ca²⁺和Mg²⁺主要来源于碳酸盐的溶解;莲花山地区浅层地下水发生了阳离子交换作用.     

御道口汉诺坝玄武岩偏硅酸矿泉水形成机制及其地质建造制约

冀北坝上一带玄武岩地区广布富偏硅酸地下水,研究其形成机制及其水岩作用过程对矿泉水的合理开发利用与京津冀水源涵养功能具有重要意义.结合玄武岩地质建造地下水赋存特征,综合利用水化学分析,玄武岩岩石风化机制,水岩相互作用矿物平衡体系,δD、δ18O和δ13C同位素、14C放射性同位素测年等方法,剖析了汉诺坝玄武岩偏硅酸矿泉水形成的岩石地球化学风化和水文地球化学过程及地质建造制约因素.结果表明,研究区矿泉水为低矿化度的HCO₃-Ca·Mg型与HCO₃-Na·Ca型水,矿泉水形成类型有构造断裂深循环淋溶型和层状补给富集埋藏型2类.上层古风化壳地下水14C校正年龄约为4 050 a,地下水可溶性无机碳来源于土壤CO₂与幔源CO₂的混合作用.偏硅酸矿泉水的形成与分布受玄武岩地质建造制约,受岩石地球化学特征、岩石风化地表过程和水文地球化学响应过程控制.地下水中偏硅酸主要来源于玄武岩中斜长石、单斜辉石、镁橄榄石等硅酸盐矿物的风化水解;岩石矿物风化的水化学响应过程受溶滤作用控制,受阳离子交换作用影响.      

贵阳市岩溶地下水水化学演化机制:水化学和锶同位素证据

岩溶地下水的水化学特征及其水岩作用过程研究对岩溶地下水合理开发利用和污染防治具有重要意义.综合利用水化学分析、主要离子比值、锶含量和87Sr/86Sr比值分析和反向水文地球化学模拟,深入分析了贵阳市地下水和地表水不同季节的水化学特征变化和水文地球化学演化过程.水化学特征分析表明,贵阳市地下水以HCO₃·SO₄-Ca型和HCO₃-Ca·Mg型为主,水化学组成在季节和空间分布上存在一定的规律性变化,地表水与地下水的直接混合对地下水化学组成有一定的影响.锶同位素比值和水文地球化学反向模拟表明,地下水水化学组分主要受岩石风化作用的控制,以方解石和白云石为主的碳酸盐的溶解－沉淀作用以及硫酸盐和岩盐的溶解是控制研究区地下水水化学特征的重要过程,并受上覆孔隙含水层硅酸盐矿物水解的影响.      

天津蓟县官庄盆地天然矿泉水田水化学特征及形成条件

文章分析了蓟县官庄盆地的水文地质特征以及地下水埋藏条件、边界条件、补径排条件、动态特征、水化学与环境同位素特征。分析了矿泉水特征组分偏硅酸的形成机理,表明花岗岩中大量的石英、铝硅酸盐矿物在深循环条件下的水解作用是偏硅酸的主要成因。     

大沽河流域上游水化学特征及其控制因素研究

大沽河流域是青岛市、烟台市重要的供水源区,为研究大沽河流域水化学特征及成因机制,选取大沽河流域上游补给区开展研究,采集35个地下水样品和5个地表水样品。综合运用描述性统计分析、Piper三线图、Gibbs图以及离子比值等方法,结合水文地质条件,分析研究区水化学特征,探索其水化学组成的成因机制。结果表明,大沽河流域地下水为弱碱性水,占优势的阴、阳离子分别为HCO-3、SO2-4和Ca2+、Mg2+。水化学类型共分多种,其中以HCO-3·SO2-4—Ca2+·Mg2+为主。大沽河流域水化学特征受水—岩作用、阳离子交换作用的影响,岩石风化溶解是水化学特征的主要控制因素,且阳离子交换作用活跃。Na+、K+、Cl-、偏硅酸主要来源于硅酸盐岩的溶解,Ca2+、Mg2+和SO2-4主要来源于碳酸盐岩的溶解,显著高于来自蒸发盐岩风化溶解的贡献。人类活动对地下水化学特征有较大影响,农业种植、养殖业等人类活动导致水中NO-3浓度普遍偏高,同时人类活动加剧了硅酸盐矿物的风化溶解,使得偏硅酸浓度升高,超过74%的水样偏硅酸质量浓度达到了25 mg/L。     

藏北温泉盆地地热田水文地球化学特征研究

藏北温泉盆地地热资源丰富,但研究程度较低。为查明温泉盆地地热资源赋存状态及热源来源,揭示热循环机理,定量评估研究区热储温度、冷水混入比例、热循环深度等,利用温泉盆地地热田共18组温泉水样进行水化学分析,进行定量计算。结果表明:温泉盆地温泉水水化学类型主要为Ca-HCO3?SO4型。温泉盆地地下热水在向上运移过程中,受浅层地下水的混合作用影响,使得热水变为“未成熟水”。温泉水中文石、方解石等钙质热液的饱和度指数大于0。热储温度60.93~96.52 ℃,热循环深度3 238.06~5 215.28 m,冷水混入比例在20.97%~70.19%之间。硅-焓模型计算出未混入冷水时深部热储温度在81.94~167.26 ℃之间,热储循环深度4 405.56~9 145.56 m。      

大沽河流域上游水化学特征及其控制因素研究

大沽河流域是青岛市、烟台市重要的供水源区,为研究大沽河流域水化学特征及成因机制,选取大沽河流域上游补给区开展研究,采集35个地下水样品和5个地表水样品。综合运用描述性统计分析、Piper三线图、Gibbs图以及离子比值等方法,结合水文地质条件,分析研究区水化学特征,探索其水化学组成的成因机制。结果表明,大沽河流域地下水为弱碱性水,占优势的阴、阳离子分别为HCO-3、SO2-4和Ca2+、Mg2+。水化学类型共分多种,其中以HCO-3·SO2-4—Ca2+·Mg2+为主。大沽河流域水化学特征受水—岩作用、阳离子交换作用的影响,岩石风化溶解是水化学特征的主要控制因素,且阳离子交换作用活跃。Na+、K+、Cl-、偏硅酸主要来源于硅酸盐岩的溶解,Ca2+、Mg2+和SO2-4主要来源于碳酸盐岩的溶解,显著高于来自蒸发盐岩风化溶解的贡献。人类活动对地下水化学特征有较大影响,农业种植、养殖业等人类活动导致水中NO-3浓度普遍偏高,同时人类活动加剧了硅酸盐矿物的风化溶解,使得偏硅酸浓度升高,超过74%的水样偏硅酸质量浓度达到了25 mg/L。     

隆尧酒厂锶－偏硅酸饮用天然矿泉水

本文阐述了矿泉水形成与赋存条件，指出该矿泉水赋存于第四系中、上更新统中粗砂为主的孔隙中，属松散岩类孔隙水。该矿泉水水化学类型为重碳酸钙·镁型，锶、偏硅酸达到饮用天然矿泉水国家标准（ＧＢ８５３７－８７）的界限指标，属含锶－偏硅酸的重碳酸钙·镁型饮用天然矿泉水。     

河北承德偏硅酸矿泉水成因模式:岩石风化与水岩作用证据

【研究目的】承德地处京津冀水源涵养功能区,矿泉水资源丰富,研究其赋存分布与形成机制对矿泉水可持续利用与水源涵养优化具有重要意义。【研究方法】采用岩石地球化学和水化学分析、化学风化指数、矿物表面微观形态分析,同位素示踪等方法系统梳理了研究区地下水偏硅酸空间分异的影响因素,从岩石风化与水化学耦合角度探讨了偏硅酸矿泉水的成藏机制。【研究结果】结果表明：研究区常温水体偏硅酸含量达30 mg/L以上样品占比达5.16%,地热水偏硅酸平均含量达61.76 mg/L。偏硅酸矿泉水成藏受岩石风化和地质构造控制,风化酸性介质影响,水化学形成作用制约。风化敏感程度愈高,易风化矿物含量愈高的含水介质赋存地下水偏硅酸含量愈高。研究区硅酸盐岩总体处于初等化学风化——长石类矿物和辉石等镁铁质矿物风化形成高岭石、蒙脱石和伊利石阶段。构造深部幔源CO₂、工矿活动和人类生产生活输入的外源硫酸和硝酸共同参与岩石风化脱硅过程,偏硅酸矿泉水、地热水温泉出露处多为构造复合部位或主干断裂与次级断裂的交汇部位。【结论】承德市偏硅酸矿泉水成因模式可概化为构造断裂深循环淋溶型、风化裂隙浅循环淋溶型和层间孔隙裂隙-补给富集埋藏型3类。植被覆盖较好的玄武岩、火山碎屑岩、陆源碎屑岩流域山前宽缓沟谷与导水断裂交汇带,侵入岩导水导热断裂带、侵入岩与围岩接触带,花岗岩、片麻岩和陆源碎屑岩与碳酸盐岩接触带为偏硅酸矿泉水开采潜力区。创新点：（1）从岩石风化与水岩作用水化学耦合角度探讨了偏硅酸矿泉水的成藏机制;（2）系统总结了承德市偏硅酸矿泉水空间分布的影响因素与成因模式。