湘南泥盆系碳酸盐岩区富锶饮用天然矿泉水成矿规律

湘南地区泥盆系碳酸盐岩分布广泛,文章在分析湖南省新田县新圩富锶饮用天然矿泉水形成的岩性、构造、水文地质条件、水文地球化学成因的基础上,通过探究影响锶富集的因素,揭示出泥盆系碳酸盐岩分布区富锶饮用天然矿泉水的成矿规律:泥盆系佘田桥组泥灰岩中锶的高丰度、相对封闭的地下水循环交替条件和弱的水动力条件是形成富锶饮用天然矿泉水的根本条件,循环深度和水温是锶富集的重要影响因素。湘南地区台盆相佘田桥组泥灰岩分布区是寻找富锶饮用天然矿泉水的首选靶区,特别是平缓的溶丘岗地地区的阻水断裂上盘以及靠近岩浆岩岩体和区域导热断裂附近是寻找富锶饮用天然矿泉水的有利地段。      

湖南新田锶矿泉水文地球化学分带特征分析

以湖南新田县大型富锶矿泉为研究对象,通过采样、水化学组分分析,运用ArcGIS、AquaChem软件揭示富锶地下水水化学组分、水化学类型及水平和垂向分带特征。结果表明:下降泉中锶元素含量具有很好的分带特征,但机井中锶的分带性较差,TDS与锶元素含量变化基本一致。下降泉、机井中离子的变异系数具有较好的一致性,Ca2+、HCO3 - 含量较为稳定,而Sr2+、Mg2+、Na+、SO4 2-、Cl-质量浓度变化较大,下降泉和机井的水动力环境均有较大变化,或含水岩组的差异性较明显。下降泉、机井中主要离子毫克当量数所占百分比排次相同,但其垂向变化范围较大,机井水化学组分受含水岩组和人类活动等因素影响较大,水化学类型也由下降泉单一的HCO3-Ca型水演变为HCO3-Ca型、HCO3-Ca·Mg型、HCO3-Na·Mg·Ca型等复杂水化学类型,表现出垂向上正向的地球化学分带特征。锶元素在垂向上的分带呈现出异常,在50~80 m深度达到最大值。      

湘中涟源凹陷上泥盆统佘田桥组页岩地球化学特征及有机质富集机理

上泥盆统佘田桥组是湘中地区页岩气勘探的重要层系之一.为了探讨湘中地区涟源凹陷上泥盆统佘田桥组黑色泥页岩有机质富集机理,系统采集了区内湘新地3井佘田桥组20个泥页岩岩心样品,开展有机碳含量、主量元素、微量元素以及稀土元素等地球化学特征测试,分析佘田桥组页岩的古盐度、古气候、古氧化还原条件和古生产力等古沉积环境.结果表明:佘田桥组底部层段有机碳含量较高（1.28%~2.68%）,平均值为1.69%.页岩主要成分为SiO₂（50.27%）、Al₂O₃（13.66%）、CaO（11.55%）.微量元素Rb、Sr和Zr富集而Co、Mo、Sc和Hf亏损.Sr/Ba、化学蚀变指数（CIA）、Th/U、V/Sc、V/Cr、δU比值表明佘田桥组富有机质页岩段沉积环境为淡水-半咸水、干旱的贫氧-次富氧环境,贫有机质页岩段为咸水、干旱-半干旱的富氧环境.结合区域层序地层特征,综合对比佘田桥组有机碳含量（TOC）与古氧化还原条件、古生产力条件的相关性,揭示出涟源凹陷佘田桥组富有机质页岩段有机质富集的主控因素为古氧化还原环境,而贫有机质页岩段有机质主要来源于陆源供给.      

新田县富锶地下水动态特点与成因分析

为掌握湖南省新田县富锶地下水的动态特点,在2017年1-12月对两处富锶地下水进行了一年定期采样分析。结果表明:S045下降泉Sr2+含量在丰水期、平水期、枯水期基本保持稳定,其值分别为0.27 mg·kg-1、0.25 mg·kg-1、0.26 mg·kg-1,S045下降泉Sr2+含量全年保持相对稳定的主要原因是水文地质特点决定了降雨对S045富锶下降泉Sr2+含量的稀释效应有限;ZK1机井Sr2+含量表现为丰水期>平水期>枯水期,其值分别为0.73 mg·kg-1、0.68 mg·kg-1、0.52 mg·kg-1,水循环条件的差异引起水位的变化导致高锶潜流带水与低锶浅潜流带水混合比例不同,使ZK1机井中锶含量与大气降雨具有正相关性。而离子比值法表明:S045下降泉的γ(Na+)/γ(Cl-)比值在丰水期、平水期、枯水期分别为0.78、0.44、0.49,γ(HCO3-+SO42-)/γ(Ca2++Mg2+)比值在丰水期、平水期、枯水期分别为0.99、0.98、0.96;ZK1机井的γ(Na+)/γ(Cl-)比值在丰水期、平水期、枯水期分别为75.24、71.34、126.08,γ(HCO3-+SO42-)/γ(Ca2++Mg2+)比值在丰水期、平水期、枯水期分别为37.13、30.54、44.89,这说明ZK1机井中地下水发生了阳离子交换。S045下降泉的γ(Cl-)/γ(Ca2+)比值在丰水期、平水期、枯水期平均值分别为1.09×10-2、1.06×10-2、1.05×10-2,ZK1机井的γ(Cl-)/γ(Ca2+)比值在丰水期、平水期、枯水期平均值分别为1.29、0.98、0.94,ZK1机井γ(Cl-)/γ(Ca2+)显著高于S045下降泉,表明ZK1机井水水动力条件弱于S045下降泉,这是机井中Sr2+高于下降泉的重要因素。     

湖南新田发现大型富锶矿泉水及机理研究

<正>1研究目的(Objective)湖南新田县(图1)发现大型富锶矿泉水田,面积约176.7 km~2,下降泉、机井锶元素平均含量分别为0.38 mg/L、2.76 mg/L,均大于国家饮用天然矿泉水锶含量限值,在西南岩溶区,乃至全国实属罕见。下降泉、机井p H平均值均呈弱碱性,TDS平均值均属于淡水,硬度平均值分别属于微硬水、硬水。Ca2+含量分别占阳离子组成平均含量91.28%、58.05%,HCO3-含量分别占阴离子组成平均含量     

湖南新田富锶地下水水化学特征与成因分析

研究湖南新田富锶地下水水化学特征及成因,为富锶地下水的可持续利用与开发提供理论依据。对研究区21个下降泉、30个机井富锶地下水样品的水化学类型、化学成分含量特征、成分间相关性以及离子比值的研究。结果表明：下降泉水化学类型全部为HCO3-Ca型,机井水化学类型以HCO3-Ca、HCO3-Ca·Mg型为主。相关分析表明,下降泉和机井中SO42-与Ca2+、Mg2+均表现显著相关或极显著相关,HCO3-与Ca2+、SO42-与NO3-在下降泉与机井中的相关性具有差异,下降泉、机井Sr与Ca2+、Mg2+、HCO3-均表现为极显著相关。Gibbs图表明下降泉和机井的水化学组成主要受水-岩相互作用的控制,下降泉、机井c(Ca2+)/c(Mg2+)、c(HCO3-)/c(SO42-+Cl-)、c(Na+)/c(Cl-)、c(Cl-)/c(Ca2+)系数比值具有差异。结果表明富Sr地下水的形成受碳酸盐岩成分影响显著,赋存条件的差异导致富锶地下水在下降泉、机井中的水化学特征、相关性以及离子系数比值的差异。     

湘中坳陷邵阳凹陷佘田桥组泥岩岩相及其成因演化

泥盆系佘田桥组泥岩是南方页岩气勘探重点层位之一.为揭示湘中坳陷邵阳凹陷佘田桥组泥岩岩相特征及其发育控制因素,基于系统岩心描述、矿物组分和地球化学采样及测试,对邵阳凹陷佘田桥组泥岩岩相类型、沉积环境特征及其对岩相发育的控制进行了研究,探讨沉积环境演化对岩相类型发育的控制作用.结果表明,佘田桥组泥岩依据矿物组分含量主要识别...     

黑河中游绿洲农区地下水硝态氮污染调查研究

通过区域采样的方法,对黑河中游绿洲农田灌区71眼水井硝态氮(NO-3-N)含量进行了分析.结果表明:调查水井的NO-3-N平均含量为(10.66±0.19) mg·L-1,其中32.4%的水井NO-3-N含量超过饮用水标准(NO-3-N含量＞10 mg·L-1),16.9%的水井NO-3-N含量严重超标(NO-3-N含量＞20 mg·L-1).被调查的手压水井NO-3-N平均含量为17.41 mg·L-1,比饮用水机井((5.75±0.20) mg·L-1)、灌溉水机井((11.44±1.70) mg·L-1)分别高67.0%和34.3%,超标和严重超标机井所占比例分别为52.4%和28.6%;地下水观测井NO-3-N含量的平均值为(11.53±0.92)mg·L-1,超标和严重超标机井所占比例分别为50.0%和25.0%.该区域浅层地下水受到的污染较为严重,区域内深层水井也受到污染威胁.不同土地利用类型地下水NO-3-N含量顺序为:蔬菜大棚＞制种玉米＞菜田＞带田＞水稻＞小城镇.蔬菜大棚、菜田和制种玉米种植区域内的地下水污染情况严重.沙质土壤地区地下水NO-3-N含量平均值为(27.20±1.96)mg·L-1,比壤土地区的(9.93±0.87)mg·L-1高2.74倍,地下水NO-3-N含量的最大和最小值均高于壤土地区,超标率高28.3%,严重超标高52.5%,表明地下水NO-3-N污染受土壤质地影响,沙质土壤区域内的地下水更易受到污染.     

典型锑矿区地下水中锑污染年际变化特征和成因分析

湘中锡矿山锑矿区重金属污染问题突出,近年来矿区大力实施废渣综合整治和生态修复工程,但地下水污染修复成效未知。通过2013—2022年连续10 a采集的锡矿山锑矿区地下水样品,运用水化学分析、离子相关性分析、地统计学等方法,对地下水化学特征、锑污染年际变化特征、锑污染来源和途径进行了系统研究。结果显示：(1)锡矿山锑矿区地下水水化学类型主要为HCO₃·SO₄—Ca型,地下水水化学组分的形成过程受固废淋滤和盐岩溶解控制;(2)矿区泥盆系上统佘田桥组、锡矿山组以及矿区外围下石炭统3个灰岩裂隙含水层受到不同程度的锑污染,尤其是佘田桥组含水层,锑质量浓度均值达7.139 mg/L,受辉锑矿氧化影响显著,而锡矿山组、下石炭统含水层锑的来源主要受尾渣、废石等固体废弃物淋滤控制;(3)10年间佘田桥组地下水锑质量浓度均值差异较大,2013—2015年,锑质量浓度均值为13.31 mg/L,逐年下降,2016—2018年锑质量浓度均值为7.28 mg/L,逐年略升,2019—2022年锑质量浓度均值为6.06 mg/L,整体呈下降趋势。分析表明矿区生态环境逐步...     

柿竹园矿区花岗岩顶面趋势面分析及其意义

一、矿区地质简介柿竹园钨、锡、钼、铋矿床,位于千里山花岗岩东南部,是一九六七年提交报告的一个特大型钨、锡、钼、铋矿床。矿田内出露地层主要有:泥盆系上统锡矿山组(D_3x);佘田桥组(D_3s)和泥盆系中统棋子桥组(D_2q)。跳马涧组(D_2t);在矿田东西两侧有前泥盆系地层出露(见图1)。     

岩溶区原始林土壤微量元素含量与有效特征

以贵州茂兰、海南俄贤岭、云南西双版纳勐远仙境国家公园和绿石林自然保护区内具有典型岩溶地貌特征的原始林为研究对象,调查岩溶原始林地土壤4种微量元素（Cu、Fe、Mn、Zn）全量和有效态含量。结果表明,岩溶区原始林地土壤全铜、全铁、全锰和全锌含量分别为0.03~0.08 g·kg-1、35.6~57.4 g·kg-1、0.74~5.83 g·kg-1和0.13~1.03 g·kg-1,均超过国家背景值的平均值。研究区土壤Cu、Fe、Mn和Zn有效态含量分别为1.09~3.51 mg·kg-1、11.6~62.9 mg·kg-1、48.3~173 mg·kg-1和4.17~37.6 mg·kg-1,根据土壤微量元素有效态评价标准,4种微量元素有效态含量均处于较高水平。原始林地土壤Cu、Fe、Mn和Zn的活化率均值分别为5.48%、0.10%、6.44%、4.19%,表明岩溶区森林土壤Cu、Mn和Zn供素水平高,Fe供素水平低。4个原始林地土壤微量元素有效性综合指数（Et）为茂兰（21.0）>绿石林（12.8）≈勐远（12.7）>俄贤岭（5.15）,且Et与全氮和有机碳含量呈显著的正相关。      

秭归岩溶流域锶的分布特征与富集规律

为探究岩溶地区水流系统控制下地下水中锶的分布现状及富集规律,本文以秭归茅坪河与九畹溪两个岩溶小流域为研究对象,于2016-2018年期间针对研究区典型泉点、典型断面地表水以及主要含水岩组的岩样进行了采集,共分析了415组水样数据,93组岩矿分析数据。研究结果表明：区域上锶多富集在以潮坪-潟湖沉积相沉积的嘉陵江组、娄山关组、灯影组地层中,且多以天青石、菱锶矿等矿物等形态存在;富锶地下水水化学类型主要为SO₄型和Cl型;在水流系统结构上,包气带以上地层中富锶矿物较少,主要受淋虑作用影响,浅循环地下水中的天青石与菱锶矿均未达到饱和,在少数深循环地下水流中趋于达到饱和状态;封闭还原且富含石膏、天青石的环境下有利于地下水中锶的富集。     

花梨隧道岩溶水文地质条件及危险性评估

花梨隧道是瓮开高速的控制性工程,其地质构造及岩溶水文地质条件较为复杂。采取现场地质调查、钻探、测量、室内岩土物理力学指标试验、电法物探等综合勘察手段,分析花梨隧道含水层岩性组合特征、可溶岩体系分布特征及岩溶水系统性,查清了其岩溶水文地质条件,并对涌突水危险性进行了分级评价。结果表明:（1）花梨隧道地表出露的可溶岩与非可溶岩,分为泥质粉砂岩组成的非可溶岩与灰岩组成的可溶岩两个体系;（2）花梨隧道预测正常涌水量为32 126.4 m3·d-1,隧道最大涌水量应按预测涌水量的2~6倍考虑;（3）花梨隧道可溶岩段内岩溶涌突水危险性总体为中等危险,其中极高危险段占总长度的16%。      

济南明水泉域岩溶地下水数值模拟及泉水水位动态预测

应用地下水模拟软件GMS建立山东济南明水泉域的三维地下水流数值模拟模型,对泉域内岩溶地下水进行数值模拟和水平衡分析,评价了泉域岩溶地下水资源总量和在保持泉水常年喷涌条件下的岩溶地下水可采资源量。在此基础上,应用时间序列分析法对泉水水位动态进行了预测。结果表明:明水泉域多年（2003-2014年）地下水补给量为1.23×108 m3·a-1,排泄量为1.36×108 m3·a-1,均衡差为-1.30×108 m3·a-1;模型预测未来20年泉水最低水位为55.65 m,最高水位为68.72 m,平均泉流量为34.6×104 m3·d-1。      

东阿水文地质单元地下水硝酸盐污染来源的同位素分析

针对近年来地下水硝酸盐污染日益严重的现象,本文运用氮同位素技术对位于典型农业区的东阿水文地质单元地下水氮污染来源进行了研究,结果表明:浅层地下水监测点的NO3-含量较高,平均含量为27.77 mg·L-1 ,δ15N 为7.8‰~12‰,反映了浅层地下水主要受到生活污水或粪便的污染;深层地下水（岩溶水）中NO3- 含量相对较低,平均含量为12.81 mg·L-1,δ15N为7.2‰~14.3‰,同样指示为生活污水或粪便污染,与补给区人为干扰密切相关。部分监测点地下水质量较差,建议研究区内使用高效的灌溉技术及科学的施肥方式,补给区附近的家禽养殖场可通过修建发酵池和改善饲料配方等方式,从源头上降低地下水硝酸盐的输入量。      

Preliminary study on strontium-rich characteristics of shallow groundwater in Dingtao Area,China

Based on the analysis of element correlation, the Gibbs diagram, hydro-geochemical ion ratios, isoline maps of groundwater and soil, and change patterns of strontium content after normalization, the study examines water-rock interaction of shallow groundwater in Dingtao area. The results suggest that strontium in the study area mainly comes from water-rock interactions, and the strata interacting with groundwater are the top of Quaternary and Neogene. The element correlation analysis shows that the formation of strontium-rich groundwater is sufficiently affected by sulfate and carbonate. The Gibbs diagram suggests that the chemical composition of groundwater is mainly influenced by water-rock interactions, accompanied by evaporation crystallization. c(Ca²⁺+Mg²⁺)/c(HCO₃^-+SO₄^2-) reflects that the main reactions in the groundwater system is weathering dissolution of carbonate and sulfate, and ion exchange takes place. c(Na⁺)/c(Cl^-) indicates that Na⁺ in groundwater may have water-rock interactions with rocks it flows through. c(Cl^-)/c(Ca²⁺) indicates that the hydrodynamic condition in the pumping well is poor and the water circulation is slow. The study examines the macro isoline map change patterns, correlation curves of change of strontium content in groundwater and shallow soil, and correlation curves of change of strontium content in groundwater, shallow soil, and deep soil. The results suggest that the strontium content in the study area has the same change pattern in groundwater and in soil, which further indicates that strontium in the study area comes from water-rock interactions.