山西省寿阳县超深水位岩溶矿泉水田的开发与利用

山西寿阳县矿泉水田位于娘子关泉群岩溶水系统西北部补给径流区。受多期构造影响,使该处奥灰岩溶深埋,而其深部地下水交替却较为积极,使补给区游离CO2随大气降水进入岩石裂隙,溶解奥灰岩中的菱锶矿,形成了超深水位岩溶矿泉水田。该处矿泉水具有高锶、低钠特征和优势,且含有锶、锌、钼、偏硅酸等有益于人体健康的元素或组分,有较好的开发前景。     

淄博市淄川区饮用天然矿泉水赋存条件与形成机理研究

淄博市淄川区饮用天然矿泉水按照含水层性质可划分为松散岩类孔隙水、碳酸盐岩类裂隙岩溶水和岩浆岩类构造裂隙水3大类。区内29眼井泉监测点饮用天然矿泉水检测结果显示,研究区存在锶型、锂型和锶锂复合型3种类型矿泉水。从水岩作用角度分析了矿泉水中锶和锂的来源,认为研究区广泛分布寒武纪碳酸盐岩,石灰岩尤其是鲕状灰岩中丰富的锶元素,是锶矿泉水形成主要的物源条件之一;地下水沿灰岩裂隙岩溶运动为矿泉水的形成创造了重要的水动力条件;研究区腐殖质经低矿化近中性的大气降水淋滤后,形成富含腐殖酸的偏酸性溶液入渗地下,对地下岩层产生溶解、溶滤作用,随着溶解过程的进行,岩石中的锶元素大量进入地下水中。     

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。     

安徽省舒城县柳抱泉天然饮用矿泉水水质特征及成因分析

安徽省舒城县柳抱泉矿泉水主要赋存于晚侏罗系毛坦厂组安山岩的风化壳及裂隙中,通过对矿泉水赋存条件、同位素特征及形成原因进行分析,结果显示:该矿泉水起源于大气降水,形成年龄为29年或更老,属深循环的承压水;研究区内第四系下部主要为风化、半风化的安山岩,安山岩中锶、SiO_2含量高,遇地下水后,部分锶、SiO_2组分发生溶解,富集于水中,便形成了锶型、偏硅酸型矿泉水。矿泉水清澈透明、口感甘甜,各项指标完全符合国标要求,属重碳酸钙型含锶、高偏硅酸型优质天然饮用矿泉水。     

肃南县祁连山素珠链冰川矿泉成因及动态特征

肃南县祁连山素珠链冰川矿泉位于祁连山主峰北坡观山河脑一带,由南泉和东泉构成,属祁连山主峰素珠链冰川区。泉域在大地构造上处于北祁连褶皱带,区域构造线呈北西~南东向展布。泉域地下水主要赋存于基岩裂隙孔隙中,主要接受冰川融水、大气降水和观山海子湖水的入渗补给。矿泉水的形成严格受地貌、地层和构造因素控制,经地下水的溶滤作用而形成锶型天然矿泉水。矿泉流量、水温、水质动态基本稳定,属低钠锶型矿泉水。研究祁连山素珠链冰川矿泉水的成因及动态特征,对于在祁连山冰川分布区寻找同类型锶型矿泉水具有十分重要的意义。     

贵州纳雍县沙包镇下木村富锶矿泉水成因分析及开采量计算

通过对贵州纳雍县沙包镇下木村研究泉点的水文地质条件、水化学特征、动态特征及微量元素锶来源等进行研究,分析其成因模式。研究成果表明：大气降水入渗含水岩组,径流运移中溶滤含锶膏岩矿物形成富锶地下水,在地形切割及中三叠统关岭组(T₂g)底部泥岩相对阻水出露成泉,水中锶含量达到饮用天然矿泉水标准,矿物质成分源于岩石和土壤的风化水解,水化学类型为HCO₃·SO₄-Ca·Mg。根据动态监测成果,采用泉水流量衰减法及泉水枯季流量频率分析法,计算其允许开采量为1134.26 m³/d,研究结果可为下木村锶型矿泉水的开发利用提供依据。     

高放废物处置库甘肃北山预选区地下水的形成

在高放废物处置库场地选择和性能评价中,水文地质特征是最重要的因素之一,地下水的形成则是水文地质研究中的首要问题。在水文地质、地下水化学、同位素、CFC、地下水动态等资料综合分析的基础上,探讨了高放废物处置库甘肃北山预选区地下水的形成问题。研究结果表明,北山地区地下水以赋存于变质岩、岩浆岩、碎屑岩、碳酸岩节理、裂隙中的基岩裂隙潜水为主,地下水化学成分具有明显的水平分带性特征,地下水动态类型主要为入渗—蒸发—径流型,结合地下水同位素和CFC 特征,认为区内地下水主要由当地大气降水入渗补给形成。浅部地下水主要由现代区内降水补给形成,而深部地下水则可能由地质历史时期降水补给形成。     

东刘家金矿矿区地下水动态与均衡分析

东刘家金矿矿区位于海阳市郭城镇,主要发育3组NE向断裂裂隙,含水岩组主要为第四系冲洪积、坡积孔隙含水岩组,碎屑岩类孔隙裂隙含水岩组,碳酸盐岩类岩溶裂隙含水岩组及基岩风化带裂隙含水岩组。文中在查清水文地质条件的情况下,详细分析了矿区含水层的富水性,地下水补给、径流、排泄及动态特征,矿区地下水开发利用现状。在此基础上,进行了地下水均衡计算,地下水补给来源主要为大气降水入渗和农灌入渗补给,补给方式为地表直接下渗补给、断裂带导水补给以及上覆松散层下渗补给,主要排泄方式为人工开采、矿坑涌水和蒸发,总体上矿区处于地下水均衡状态。研究成果为矿区在今后的开采过程中控制地下水,合理防治与排水,维持区域地下水自然动态等提供了科学的依据。。     

应用 D、18O同位素峰值位移法求解大气降水入渗补给量

采用D、¹⁸O同位素峰值位移法求出研究区大气降水入渗补给量。通过野外地中渗透计法和降水入渗系数法对同位素法计算结果检验,发现D、¹⁸O同位素法计算结果具有较高精度,同时验证了在研究区用D、¹⁸O同位素方法求大气降水入渗补给量是可行和可靠的。用该方法求解大气降水入渗补给量具有方便快捷、经济省时的优点,在湿润、半湿润地区大气降水补给研究方面,具有很大的应用潜力和重要的应用价值。     

格尔木河流域平原区地下水同位素及水化学特征

通过对格尔木河流域天然水中H、O同位素的系统分析,根据地球水化学组分循环演化规律所对应流域不同类型水体的同位素组成的研究,结果表明流域地下水化学组分随流程增加溶滤作用增强,地下水中HCO3-逐渐减少,Cl-则增加。运用δD、δ18O和3H值建立了流域大气降水线方程,确定了山区河水非当年降水补给,河水以地下水补给为主、其次是冰雪融水和大气降水补给。山区降水δD、δ18O均值低于平原区,表明平原区降水受蒸发作用影响水中富重同位素。平原区地下水中的δD、δ18O值与河水基本一致,说明平原区地下水主要受河水出山后入渗补给。承压自流水δD和δ18O值与潜水基本一致,根据地下水的3H值确定早于潜水年龄,且随埋深增加δD、δ18O值减少的趋势,其年龄亦由新变老。     

西昌市尔乌泉域泉水水文地球化学特征及成因

泉和泉群是川西南乡村居民首要的生活水源,对本区泉水水文地球化学特征及成因的研究具有重要的科学价值和指导意义。以尔乌泉域泉水和地表水为研究对象,通过分析泉水和地表水常规水化学组分、氢氧同位素和氚同位素,探讨了该泉域泉水水文地球化学特征及成因。结果显示:尔乌泉域泉水为中偏碱性低矿化水,其水化学类型为HCO3—Ca·Mg和HCO3·SO4—Ca·Mg型水。地表水因受泉水补给影响具有与泉水相似的组分特征。氢氧同位素分析显示尔乌泉水和地表水补给来源为大气降水,且未发生氧同位素漂移。氚同位素进一步确定泉水为非现代水,地下水经历较长的径流时间。受断裂带和褶皱构造的影响,入渗补给的大气降水与碎屑岩中碳酸盐岩、石膏等矿物发生水岩相互作用,后与第四系黏土物质发生阳离子交换反应,致使泉水水化学组分以Ca2+、Mg2+、HCO-3和SO2-4为主。此外,居民生活污水的排放和化学肥料的施用也对泉水中Na+和SO2-4组分产生影响。     

河北省承德市丰宁县岗子矿泉水特征及成因研究

岗子矿泉水位于承德市丰宁满族自治县鱼儿山镇岗子村西南,其水化学类型为重碳酸—钙(HCO3-Ca2+)型,水中偏硅酸含量30. 89～35. 82 mg/L,变化较大,为偏硅酸型饮用天然矿泉水。通过多期的水质检测结果对比,认为其水质较为稳定。结合研究区的地质、水文地质特征,分析认为该矿泉水补给来源主要是头道河河谷的中上游地区的大气降水,通过岩石裂隙、断裂构造,进入到地层深部,在深部运移流通过程中,与周围岩石发生了一系列水岩反应形成矿泉水,并最终以人工钻孔的形式被揭露。     

荥巩矿区岩溶地下水系统的水文地球化学特征及其指示意义

本文在分析荥巩矿区水文地质条件的基础上,重点对岩溶地下水系统的水化学特征进行分析。结果表明:岩溶水水化学类型自补给区到排泄区,从单一的HCO3型向复杂的HCO3.SO4型和SO4.HCO3型转变,TDS和Sr2+/Ca2+值均增加。地下水氢氧稳定同位素分析结果表明,本区岩溶地下水主要接受大气降水的入渗补给。根据同位素计算的补给高程推断岩溶水补给范围和划分的流动系统与地面调查结果及水化学研究成果一致:矿区处于区域流动系统排泄带,中寒武统张夏组—中奥陶统灰岩在矿区南部出露的范围接受降水补给,以侧向径流的方式进入矿区充水含水层。     

浅谈大气降水对地下水的补给

大气降水入渗补给是地下水的主要补给源.在分析大气降水入渗机理,以及影响降雨入渗诸多因素的基础上,以山西省第二次水资源评价为例,采用相关图解法、回归分析分别对降雨入渗补给量进行计算研究.结果表明,作为大气降水对地下水补给因素影响,综合反映的降水入渗补给系数是计算降水入渗补给量最关键参数,直接表达了降水对地下水垂直入渗补给...     

夏河清水沟锶型饮用天然矿泉水地球化学特征及形成原因探讨

饮用天然矿泉水是含有一定矿物质和微量元素且未受污染的地下水,富含锶元素的矿泉水对维持人体生理功能具有重要意义。依据实际调查、水文地质勘探及围岩、水质化学成分测试等数据,在阐述区域水文地质条件的基础上,深入分析了矿泉水常规离子、25种离子界限指标及污染物、微生物、放射性指标化学特征和围岩锶含量分布特征,辅以矿泉水³H、¹⁴C等环境同位素分析,探讨了富锶地下水形成原因。结果表明,区内广泛分布的三叠系板岩、堇青石角岩、闪长岩等围岩中形成的基岩裂隙水（含断裂带脉状裂隙水）及其循环转化形成的松散岩类孔隙水是矿泉水赋存的地下水类型,水化学类型为HCO₃-Ca型水,锶元素含量0. 434 ～ 0. 808 mg／L,TDS 60. 9 ～ 395. 4 mg／L,为低矿化富锶地下水;水年龄2 460 ～ 2 480 a,氚含量小于1. 0 TU,属于大气降水入渗经深循环的远源补给;围岩是地下水中锶元素的主要母岩,地下水在径流循环过程中经过长时间的水岩互助作用,产生阳离子交换,使围岩中的锶元素被充分溶解和过滤进入含水层,从而形成富锶矿泉水。     

地下水水位及水温在查明矿区岩溶水补给条件中的应用——以福建马坑铁矿为例

综合利用马坑矿区积累的水位、水温资料,结合前期对矿区水文地质条件的认识,查明了矿区岩溶水在疏干条件下的补给的变化特征。矿区岩溶含水层以石炭系船山组至二叠系栖霞组灰岩为主,大气降水为其主要补给来源。矿区开采过程中由于矿山采石场开采灰岩造成的溶洞出露地表、采空塌陷裂隙、第四系扰动及沟谷堵塞等使大气降水入渗补给量增大;断层破碎带使分布于灰岩含水层上部的二叠系文笔山组泥质砂岩地层具有了良好的含水性及导水性,致使其上部加福组砂岩裂隙水通过小娘坑断层及F3断层等破碎带补给岩溶水;溪马河河水沿河床与F1断层交汇段渗漏补给岩溶水;深部花岗岩低温热水也沿F1及F10断层破碎带进入矿坑。      

昆明市黑龙潭岩溶泉氢氧稳定同位素分析

黑龙潭位于昆明市北缘的五老山山麓,沿黑龙潭东支断裂带出露地表,该区分布三个岩溶泉,分别是:清水潭、浑水潭、小水潭,文章运用氢氧稳定同位素方法对它们进行连续的观测研究。通过对大气降水和泉水氢氧稳定同位素特征进行分析,揭示研究区岩溶泉水的来源及泉域含水层特征。得出以下结论:（1）通过大气降水δ18O -δD 关系建立当地大气降水线,大气降水线和泉水的稳定同位素分析表明泉水来源于大气降水,而且主要来源于夏季降水。（2）高斯混合模型分析结果表明,清水潭的补给不仅来源于野猫山地区,还包括径流过程中的入渗补给,而且入渗补给量并不小。浑水潭旱雨两季补给类型有所区别。小水潭除受北部二叠系灰岩含水层补给之外,很有可能也受东北部玄武岩山地的孔洞裂隙水补给。      

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。     

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。     

贵州汇善谷锶-偏硅酸复合型天然饮用矿泉水成因探讨

绥阳汇善谷温泉是贵州省内碳酸盐岩分布区十分少有的锶-偏硅酸复合型天然温矿泉水。通过对研究区水文地质条件、温矿泉水的水文地球化学及环境同位素特征分析,认为汇善谷复合型温矿泉水的形成受水-岩作用和构造作用控制。温矿泉水中δ~(87)Sr/~(86)Sr同位素值0.709 1～0.709 2,指示锶元素来源于碳酸盐岩-蒸发盐岩建造中的含锶矿物,未见幔源锶供给。δD-~(18)O、δ~(34)SO_4~(2-)同位素表明,该温泉矿泉水在区域内接受大气降水后沿构造面向地下深部渗透循环增温,形成较高温度的地热水,并在CO_2参与下与娄山关组天青石(SrSO_4)和蒸发岩(CaSO_4)及类质同象于石膏、文石、方解石等矿物发生水-岩作用形成富Sr-SO_4~(2-)·HCO_3~--Ca·Mg型水。H_2SiO_3形成在热储深度2 172.8～2 811.2m,热储温度68.9～85.4℃的地质条件下石英矿物的水解和地热水沿断裂对流循环过程中溶滤先期形成的硅化碳酸盐岩、石英脉矿物,使SiO_2不断迁移、富集并结合水体中H+形成H_2SiO_3型温矿泉水。