西藏自治区雄巴地区钙华沉积机制及其地质找矿意义

本文根据研究区钙华的形态将钙华分为三类,根据已有钙华沉积机制研究,确定了研究区的钙华类型均为热成因钙华,钙华的堆积形态与热液通道的类型有关.因此钙华可以被认为是寻找硼酸盐矿床最重要的找矿标志之一.钙华中还富集了锂、钾、铷、铯等元素,表明该地区热液流体对成矿盆地中相关元素富集具有一定的促进作用,对寻找该类矿床有一定的指示...     

巴丹吉林沙漠湖泊钙华的水化学成因

通过对巴丹吉林沙漠7个湖泊的钙华分布特征调查研究,以及对相关水样的化学成分分析,初步探讨了沙漠东南区湖泊钙华的水化学成因。结果显示：湖水水化学类型为Cl-Na型,Ca²⁺含量极低,CO₃^2-或HCO₃^-含量较高;湖四周地下水水化学类型以Cl-SO₄-Na型、Cl-CO₃-Na型为主,CO₃^2-或HCO₃^-含量较低,Ca²⁺含量较高,部分湖水中霰石、方解石矿物饱和指数SI>0。PHREEQC软件模拟结果显示,地下水与湖水混合过程中,方解石、霰石饱和指数明显增大。我们认为咸淡水混合效应是钙华形成的重要原因,同时存在湖水蒸发浓缩作用沉淀的碳酸钙;混合端元的组分决定了最大SI时的混合比例以及最大SI值,温度相对混合效应影响较小。     

地表喀斯特沉积中藻类作用的观察研究

本文通过对我国,南斯拉夫及英国的一些典型地表喀斯特沉积样品的微观观察(偏光显微镜及扫描电镜观察),并综合前人成果,讨论了多种陆相淡水碳酸盐沉积物(石灰华、藻微礁、钙壳核、荒漠叠层石及钙结壳等)沉积过程中藻类(蓝藻、硅藻、绿藻、红藻及轮藻的)钙化作用(充填、结壳及代换作用)、捕获和粘结作用、同化作用和分泌作用,并提出了一种地表喀斯特沉积中新的藻类作用的可能类型——构架作用(shoring effect)。     

柴达木盆地北缘冷湖三号构造油田水水化学特征

油田水是沉积盆地中的重要流体,通过柴达木盆地北缘冷湖三号构造油田水水化学分析,来深入理解该地区的水化学特征并探讨其成因。研究表明,冷湖三号构造油田水的矿化程度较低且以CaCl_2型水为主,硅酸盐的溶解是油田水中的K、Mg、B、Li等元素的重要来源,而油田水中F含量的异常高值很可能与区内断裂作用有关。油田水水化学特征系数分析结果指示,冷湖三号构造油田水的演化是在较好的封闭条件和还原环境下进行的。和柴达木盆地西部相比,研究区油田水主要成分的含量低于或远低于柴达木盆地西部,K、Li、B等元素均未达到矿床的边界品位,目前尚难以利用。     

可可西里盐湖及其沉积特征初步研究

通过对可可西里地区盐湖的沉积学、地球化学和遥感学的研究,发现该地区盐湖的水化学类型多数为硫酸镁亚型,个别为氯化物型,而没有碳酸盐型盐湖。盐湖水化学特征为矿化度高,pH值中性到偏弱酸性,密度在1.10 g/L左右;B-Li微量元素具有共生元素对属性,Sr-Ba、As-Hg等具反生元素对属性。盐湖中的锂、硼等物质很可能来自于与火山和断裂构造有关的地下热泉。沉积的盐类矿物主要为石盐、芒硝、无水芒硝,另有少量的水钙芒硝、白钠镁矾、方解石、石膏、菱镁矿等盐类矿物。依据现有数据和沉积剖面推测,可可西里最早的盐类沉积很可能达到60 ka左右。     

青海可可西里东部盐湖水化学及沉积特征初步研究

2008 a夏对可可西里地区东部4个新发现的盐湖,进行了卤水水化学组分、矿物组成及其石盐元素含量分析。结果表明,该区水体卤水矿化度高,湖表卤水富硼锂等组分。通过对化学组分及水化学特征系数的研究,卤水的水化学类型主要为硫酸镁亚型和硫酸钠亚型。卤水pH值随着矿化度的增加而降低。Na+、Cl-含量与总矿化度呈正相关,SO42-"与矿化度呈负相关。Li与Mg物源、迁移规律近似。本区盐类沉积物以石盐为主,石盐中Si、Al、Fe、Sr含量低,其间相关性好,物质来源可能为周围岩石风化。布查盐湖盐类沉积存在少量硬石膏、半水石膏和铁白云石,表明布查盐湖的盐类物质来源很可能与地下热水作用有关。     

柴达木盆地南翼山油田卤水水化学及氢氧同位素地球化学特征

南翼山油田卤水是钾钙硼等元素的富集区,具有较高的开采利用价值。开发利用油田卤水,需要对其演化过程有较深入的研究。采用地层岩性与水化学特征及氢氧同位素地球化学特征相结合的方法,对南翼山油田卤水的形成与演化过程进行探讨,得到初步结论:南翼山油田卤水水化学类型主要为氯化钙型,具有高矿化度、高钙、低镁和低硫酸根的特点。油田卤水起源于大气降水,下渗过程中溶滤第三系岩盐沉积物,经过一系列水岩相互作用,并与深部地热水、岩浆水混合,最终形成现在的水体。     

新疆喀什噶尔冲积平原区地下水水化学特征

以矿化度和水化学类型两个主要指标阐述了喀什冲积平原区地下水水化学的基本特征 ,用相关分析的方法和R型聚类方法定量分析了地下水水化学组分含量与矿化度及各组分相互依存关系 ,探讨了该地区的地下水水化学特征的形成与演化的因素。研究表明 :(1)当地的地下水化学特征具有鲜明的水平和垂直分带性 ,水化学类型主要为硫酸盐型水 ,在阴离子中占主导地位的为硫酸根离子和氯离子 ,且含量与矿化度呈线形相关 (p <0 .0 1) ;阳离子中 ,钠离子与钙离子占优势 ,其含量亦与矿化度呈线形相关 (p <0 .0 1)。 (2 )影响地下水化学特征的天然因素主要包括气候因素、水文因素与水文地质因素 ;人类活动因素主要为引水工程和灌溉工程、凿井工程 ,人类活动对地下水化学特征的作用逐渐加大。     

南极长城站地区西湖水化学组成影响因子分析

在对南极长城站地区西湖水化学组成影响因素分析的基础上，利用化学风化反应平衡方程，对西湖水化学组成的影响因子进行了定量化分析评价。研究表明，影响西湖水化学组成的主要因素是大气降水、化学风化过程和海洋物质的叠加效应。西湖水中Ｃａ和Ｍｇ元素主要来源于陆地原生矿物的化学风化，尤其是碳酸盐风化；Ｎａ和Ｋ元素则主要来源于海洋物质的叠加效应。硅（铝）酸盐风化产生的元素量对湖水的贡献率较小，反映出在南极低温条件下化学风化尚停留在硅（铝）酸盐脱盐基阶段。     

塔里木河流域地表水水化学空间特征及控制因素研究

通过对塔里木河流域地表水主要离子浓度及矿化度(TDS)的检测,分析其水化学空间特征及控制因素。研究表明:塔里木河流域地表水体中阳离子以Na+为主,阴离子以Cl-+SO42-为主。水化学组成通过层序聚类分析(HCA)分为4种水化学类型:阿克苏河、和田河、开都河水化学类型分别为Ca-Mg-SO4-HCO3、Na-Mg-SO4-HCO3、Mg-Ca-HCO3型,塔里木河水化学类型自上而下由Ca-Mg-SO4-HCO3向Na-Mg-Cl-SO4转化。研究区水化学受岩石风化控制:阿克苏河、和田河受碳酸盐岩风化控制,同时硅酸盐岩风化作用明显;开都河受控于碳酸盐岩风化;塔里木河上游受石膏和泻盐风化控制,下游受岩盐和泻盐风化控制。研究还发现塔里木河中下游河水因蒸发产生的TDS增加量非常显著。     

克鲁伦河流域下游水体氢氧同位素与水化学特征

通过对克鲁伦河流域下游河水与地下水的主要离子水化学与氢氧同位素进行分析，结合区域水文地质资料，利用Durov图、空间插值、统计分析等方法分析了河水与地下水水化学与氢氧同位素特征。结果表明，河水的水化学类型主要为Na-Ca-HCO3型，地下水水化学类型为Na-Cl和Ca-Na-HCO型。克鲁伦河水主要离子浓度与氢氧同位素空间分布特征显著较地下水稳定、空间差异小。流域内地下水与地表水主要来自降水补给，地下水也是克鲁伦河的主要补给源。氘盈余变化揭示出克鲁伦河水的蒸发分馏程度强于地下水，除流域内水体蒸发主要受地质地貌影响外，人类活动对河水的影响显著于周边地下水。G3点所在的西庙为一个完整独立的水文地质单元，其表现出的水化学与氢氧同位素特征均异于其他地下水。流域内部分地下水F-含量超标，虽然一定程度是受人类活动影响，但更多的是基于综合水文地质条件基础上的自然现象，已严重威胁人类生存，应引起当地有关部门的高度重视，避免氟中毒事件重现。     

基于水化学和稳定同位素定量评价巴音河流域地表水与地下水转化关系

以分析青海巴音河流域地表水与地下水转化关系为目标,2016年8月,沿巴音河采集了23组地表水样、13组地下水样和9组泉水样,室内分析得到了其对应的主要水化学离子和氘氧稳定同位素数据,运用统计分析、Piper三线图、Gibbs图分析了流域水化学特征;以溶解性总固体（TDS）、氯离子（Cl^-）和氧同位素（δ¹⁸O）作为示踪剂,定性分析了巴音河沿程地表水与地下水的转化关系;基于质量平衡法,运用δ¹⁸O定量计算了巴音河沿程地表水和地下水之间的转化量。研究结果表明：TDS、Cl^-、δ¹⁸O可用于定性分析巴音河流域不同河段地表水与地下水之间的转化关系,定量评估其转换强度;巴音河流域地表水和地下水的水化学类型主要为HCO₃·Cl-Ca·Mg,地下水水化学类型更为多样,地表水受控于岩石风化作用,地下水与泉水受到岩石风化与蒸发作用的影响;地表水与地下水水力联系密切,沿巴音河流向,二者相互转化频繁,上游河段,地下水主要接受地表水渗漏和沿途侧向径流补给,补给比例分别为65.33%、34.67%,至黑石山水库上游,地表水接受上游地下水和溢出泉水的补给,补给比例分别为49.54%、50.46%;中游河段,地下水接受地表水和北部山区侧向径流补给,补给比例分别为65%、35%;下游河段,地表水接受地下水和泉水补给,补给比例分别为53.12%、46.88%。研究结果有助于建立流域水循环模式、揭示水资源形成机制,可以为巴音河流域水资源可持续开发利用和生态环境保护提供理论和技术支持。     

Glacier hydrology and the potential for subglacial karstification

Contemporary models of subglacial hydrology identify two quasi-independent hydrologic systems at the bed of temperate alpine glaciers: a dendritic, low pressure conduit network and a more extensive, high pressure regelation film. Observations in Castleguard Cave beneath the Columbia Icefield suggest that this distinction continues into the groundwater system; the conduit waters draining through erosional shafts, and the film waters percolating through a network of fine cracks and fissures, depositing calcite when encountering the cave atmosphere.

The depleted aggressiveness of glacial meltwater limits its potential for karst development, even if comparatively large discharges are involved. However, conduit waters arc capable of developing short lengths of cave passage during a glacial epoch. Such passages can develop as cross-links to pre-existing karst, and may appear anomalous in the post-glacial landscape. The hydrochemical nature of the regelation film is unknown, although some erosional evolution is probably occurring along the flow route. The regelation-percolation flow system may be important in the initiation of karst flow routes, although the nature of the regelation film prevents further development, and subsequent evolution must involve conduit waters. Subglacial karst is most likely to develop in elevated areas, beneath comparatively thin ice, around the firn line, rather than beneath valley glaciers or high under the upper accumulation zone. Karst may cause relatively low ice velocities and decrease glacial erosion rates.     

广东碳酸盐溶洞发育的控制因子

广东省碳酸盐溶洞主要分布在粤北的韶关、清远两市。基岩岩性、地貌位置、水文条件、地质构造和气候条件是该地区溶洞发育的主要控制因子。广泛分布于华南岩溶山区、多级台地、山间盆地的晚古生代厚层碳酸盐岩是溶洞发育的物质基础 ;充沛的降水和活动频繁的地下水是溶洞发育的动力因子 ;褶皱核部、近翼部以及深大断裂的两侧是溶洞发育的有利构造部位     

基于氢氧稳定同位素和水化学的青藏高原高寒内陆流域水文过程示踪研究

氢氧稳定同位素和水化学已成为研究水文循环过程的良好示踪剂,两者的结合能很好地揭示流域或者区域（特别是缺少水文观测数据的高寒内陆地区）的水文循环过程。青藏高原地表环境较恶劣,缺乏流域尺度的水文观测资料,不利于对流域尺度水文循环过程的综合理解和认识,成为水资源高效综合利用的瓶颈。为此,本文以青海湖沙柳河流域为研究对象,通过对降水、河水和地下水的定期定点高密度采样和对其氢氧稳定同位素组成（δD、δ¹⁸O）和水化学氯离子（Cl^-）浓度的分析测定,其目的旨在识别和示踪流域不同水体间的补给关系,探究D-¹⁸O同位素和Cl^-离子能否指示流域水文过程。结果显示,青海湖沙柳河流域干、支流河水和地下水均受降水补给,自上游至下游,干流河水受降水补给作用较强,支流河水受补给作用依次减弱,地下水受降水补给作用较弱。下游干流河水主要受下游地下水和全域支流河水补给,比例分别为15.45%和84.55%;下游地下水主要由中上游的河水和地下水补给,比例分别为42.40%和57.60%。上述结果表明结合氢氧稳定同位素和水化学手段可定量揭示高寒内陆河流域的水文过程,可为青藏高原其他类似流域水文过程示踪研究提供范例。     

黑河流域中游绿洲边缘地表水和地下水水化学特征分析

以黑河流域中游典型绿洲边缘地表水（水库水、河流水）和地下水为研究对象,选取2005—2013年地下水和地表水水化学离子连续监测数据,综合运用描述性统计、Piper图、Gibbs图、离子相关性等方法,对水化学类型及其控制因素进行系统分析。结果表明：① 在2005—2013年地下水总溶解固体（TDS）呈上升趋势,而地表水（河流水和水库水）TDS呈下降趋势,同时,地下水TDS显著高于地表水;② 在年际尺度,地下水离子浓度均随时间增加而显著升高,而河流水和水库水离子整体呈下降趋势;在年内尺度,地下水NO₃^?离子浓度呈现8月显著高于5月的特征,河流水Ca²⁺、SO₄^2?离子浓度8月高于5月,而水库水所有离子含量5月高于8月;③ 在2005—2013年,地表水和地下水水化学类型变化：地表水水化学类型在2005—2009年由HCO₃^?-SO₄^2?-Ca²⁺-Mg²⁺ 转变为HCO₃^?-Ca²⁺-Na⁺,而2009—2013年水库水转变为HCO₃^?-SO₄^2?-Ca²⁺-Mg²⁺,河水转变为HCO₃^?-SO₄^2?-Ca²⁺-Na⁺;地下水水化学类型由HCO₃^?-SO₄^2?-Ca²⁺-Mg²⁺ 型转变为SO₄^2?-HCO₃^?-Ca²⁺-Na⁺-Mg²⁺ 型;地表水和地下水中SO₄^2?、NO₃^?变异系数最大,是随环境因素变化的最主要敏感离子;④ Gibbs图表明,地表水和地下水中离子主要来源于岩石风化作用,方解石、白云岩等碳酸盐岩或硅酸盐岩矿物的风化溶解是该地区离子主要来源。     

哈萨克斯坦东部水体氢、氧同位素和水化学特征

哈萨克斯坦是中亚干旱-半干旱地区最大的内陆国家,东部以阿尔泰山、天山与我国相隔,区内河流众多,是该国水资源的主要来源地,额尔齐斯河、伊犁河是中哈两国重要的跨境河流。通过对哈萨克斯坦东部不同区域河水和湖水的主要离子、氢、氧同位素分析,初步研究了该区域的水化学和同位素空间分布特征及其对地表水循环的指示意义。结果表明：哈萨克斯坦东部河水离子组成以HCO3-Ca为主,局部有HCO3-Na水型分布。湖水以SO4-Na为主,有少量HCO3-Ca和SO4-Ca型水。研究区内水体Ca2+、Na+、SO42-均表现出南北低中间高的空间特征。河水氢、氧同位素变化范围分别为-123.46‰～-71.22‰和-16.09‰～-10.21‰,湖水氢、氧同位素变化范围分别为-97.82‰～-9.20‰和-12.74‰～2.44‰。额尔齐斯河河水与周围补给水体的氢、氧同位素差异显著,表明其主要来源于上游补给。河水和湖水氢、氧同位素关系式分别为δD=7.546×δ18O+3.507和δD=5.737×δ18O-24.14,且河水氢、氧同位素与经、纬度显著相关,反映了明显的内陆效应,而湖水氢、氧同位素的变化则主要反映了水体的蒸发程度,水体氢、氧同位素变化敏感地示踪了该区域水体的来源与循环特征。     

洞庭湖流域不同水体中同位素研究

在洞庭湖流域内的长沙、汨罗、怀化对大气降水、地表水（河水）、地下水（泉水、井水）进行了取样,分析了流域内不同水体中稳定水同位素的变化特征以及它们之间的转化关系。研究发现地处亚热带季风区的洞庭湖流域,地表水、地下水中同位素继承了降水同位素冬半年富集、夏半年贫化的特征,但存在不同程度的滞后。同时,降水同位素的变化幅度及波动性明显大于地表水及地下水,而地表水、地下水中同位素较降水中要富集。流域内河水中同位素大致表现出随纬度升高而贫化的趋势,这主要受降水同位素场的影响。流域内长沙河水、井水、泉水中同位素组成均位于大气水线附近且分别大致位于一直线上,这说明大气降水是这3种水体的主要补给源。不同季节河水、井水、泉水中同位素组成与大气水线的比较则进一步反映出了不同水体在不同季节的转化关系。     

鄂尔多斯沙区天然水体水化学组成及其成因

天然水体水化学组成及其成因分析既有助于重塑和预测区域水文地质环境及水文地球化学发展历史,也是水资源评价的基础。本文基于鄂尔多斯沙区天然水体水化学数据和前人在该地区的研究成果,利用多种水化学分析方法,对该地区天然水体的水化学组成及其成因进行分析。结果表明：鄂尔多斯沙区毛乌素沙地和库布齐沙漠虽然具有不同的沙漠景观,但其相同类型的天然水体具有相似的水化学性质和成因,该现象的出现可能和两者具有相似的蒸发量有关。鄂尔多斯沙区受蒸发影响较小的深层地下水水化学类型以Ca²⁺-HCO₃^-型为主,其水化学组成主要受控于岩石风化;湖水蒸发较强烈,水化学类型为Na⁺-Cl^-型,其水化学组成主要受控于蒸发—结晶过程的影响;浅层地下水和河水的水化学类型及其成因均处于两者之间,具有过渡特征。离子比例关系显示,蒸发岩风化、碳酸盐岩风化和硅酸盐岩风化在不同程度上影响着深层地下水、浅层地下水和河水的水化学组成。鄂尔多斯沙区地下水和河水虽然能满足灌溉水要求,但由于蒸发强烈,长期使用可能会引起盐碱化。本研究结果可为区域水资源可持续开发利用提供科学依据。     

Karst subzone division in vertical cycle zone and its significance

Vertical cycle karst zone has been studied for more than 100 years, however karst subzones in the zone have never been divided and affected depth of CO2 from rainwater in the zone has never been studied. On the basis of field observation, survey and chemical analysis, the difference of karst processes indicated by CaCO3and pH values in fine and loose sedimentary strata as well as limestone strata, and the vertical cycle zone ascertained by predecessors can be divided into three subzones, that is, the upper first subzone, characterized by unsaturated water solution and strong dissolution processes, the middle second subzone, characterized by supersaturated water solution and precipitation, and the lower third subzone, characterized by unstable water solution and weak dissolution or weak precipitation. The three subzones can indicate the vertical co2 cycle. In fine and loose sediment strata, the bottom of the first subzone is the lower boundary strongly influenced by co2 from rainwater, soil and air; all co2 from rainwater, soil and air is almost exhausted in the second subzone. In the early developmental period of karst process in limestone strata, karst funnels and vertical caves do not form, vertical seeping of rainwater and soil water is very slow, and co2 from soil, rainwater and air almost can reach the third subzone, but in the middle and late developmental periods, karst funnels and vertical caves occur, co2 from soil, rainwater and air can reach deep seasonal change zone and horizontal cycle zone and quicken development of karst morphology. Deep karst morphology near groundwater level under vertical cycle zone develops better in the middle and late periods of karst process.