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相似文献
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1.
以疏勒河源区为研究区,自2018年12月至2019年11月分别采集河水、泉水和雪样样品44个、4个和7个,综合运用Piper三线图、Gibbs图、离子比值法定性分析不同水体水化学特征及控制因素,利用质量平衡法(正向地球化学模型)量化不同来源对不同季节河水水化学成分的贡献率。结果表明:疏勒河源区不同水体水化学特征存在差异,TDS含量为泉水>河水>冰川融水>雪水,河水水化学类型冬季为HCO3--Mg2+?Ca2+型,春季为HCO3--Ca2+?Mg2+?Na+型,夏、秋季均为HCO3--Ca2+?Mg2+型,泉水和雪水分别为HCO3--Ca2+?Mg2+型、HCO3--Ca2+型;受多种因素共同影响,不同季节河水主离子时空变化均存在差异;河水和泉水水化学组成受岩石风化作用控制,主离子来源于以白云石为主的碳酸盐岩风化、硅酸盐岩风化和盐岩、石膏、硫酸盐矿物等蒸发岩溶解;正向地球化学模型计算结果表明冬春季河水阳离子主要来源于硅酸盐岩风化溶解,夏秋季碳酸盐岩对河水阳离子贡献率大于硅酸盐岩,总体河水阳离子主要来源于碳酸盐岩和硅酸盐岩风化。  相似文献   

2.
Carbon sink produced during rock weathering is critical to global carbon cycles. In this work, we analyzed the major ion chemistry of the Chishuihe River Basin, and the major ion composition of the Chishuihe River system and the principal component analysis was applied for estimating the weathering rate and atmospheric CO2 consumption via the rock chemical weathering. The results demonstrated that the chemical composition of the river was dominated by Ca2+, Mg2+, HC and S. The average concentration(317.88 mg/L) of the total dissolved solids within the Chishuihe River was higher than the average value (65 mg/L) of world rivers. The Gibbs graph combining major ion element ratio analysis indicated that the catchment major ion composition mainly originated from rock weathering, primarily from carbonate weathering, sparsely from silicate weathering. Carbonate and silicate weathering contributed 70.77% and 5.03% separately to the dissolved loads. The anthropogenic and precipitation impact was limited. According to calculation based on principal component and the ion composition characteristics, the chemical weathering rate was 126.716 t/(km2·a), significantly higher than that of the Yellow River and Yangtze River, and also higher than the average rate of the global major rivers. The CO2 consumption flux based on annual average runoff was 10.96×109 mol/a, and the CO2 consumption rate by chemical weathering was 5.79×105 mol/(km2·a).  相似文献   

3.
Ajaz Karim  Jan Veizer   《Chemical Geology》2000,170(1-4):153-177
This study deals with the major ions and isotope systematics for C, O, S, and Sr in the Indus River Basin (IRB). Major ion chemistry of the Indus, and most of its headwater tributaries, follow the order Ca2+>Mg2+>(Na++K+) and HCO3>(SO42−+Cl)>Si. In the lowland tributaries and in some of the Punjab rivers, however, (Na++K+) and (SO42−+Cl) predominate. Cyclic salts, important locally for Na+ in dilute headwater tributaries, constitute about 5% of the annual solutes transported by the Indus. Weathering of two lithologies, sedimentary carbonates and crystalline rocks, controls the dissolved inorganic carbon (DIC) concentrations and its carbon isotope systematics throughout the Indus, but turbulent flow and lower temperatures in the headwaters, and storage in reservoirs in the middle and lower Indus promote some equlibration with atmospheric carbon dioxide. Combined evidence from sulfur and oxygen isotopic composition of sulfates refutes the proposition that dissolution of these minerals plays a significant role in the IRB hydrochemistry and suggests that any dissolved sulfates were derived by oxidation of sulfide minerals.

In the upper Indus, silicate weathering contributes as much as 75% (or even higher in some tributaries) of the total Na+ and K+, declining to less than 40% as the Indus exits the orogen. In contrast, about two-thirds of Ca2+ and Mg2+ in the upper Indus (over 70% in some tributaries) and three-fourth in the lower Indus, are derived from sedimentary carbonates. The 87Sr/86Sr ratios tend to rise with increasing proportions of silicate derived cations in the headwater tributaries and in the upper and middle Indus, but are out of phase or reversed in the lower Indus. Finally, close to the river mouth, the discharge weighted average contribution of silicate derived Ca2++Mg2+ and silicate derived Na++K+ are, respectively, about one-fourth and two-thirds of their total concentrations.  相似文献   


4.
额尔齐斯河源春季水化学及稳定同位素特征研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
基于2018年4月额尔齐斯河源至富蕴段的河水样品, 综合运用Gibbs图、 Piper三线图、 相关矩阵分析等方法对河水中主要的化学离子、 pH值、 电导率、 TDS和氢、 氧稳定同位素等物理化学指标进行了分析。结果表明: 额尔齐斯河源春季河水呈弱碱性, TDS平均值为72.02 mg·L-1, 整体属于低矿化度水。河水中主要离子浓度序列为HCO3- > SO42- > Ca2+ > Na+ > Cl- > NO3- > Mg2+ > K+, 其中HCO3-、 SO42-和Ca2+是最主要的阴阳离子。水化学类型从库依尔特河的HCO3--Ca2+型转变为额尔齐斯河富蕴段的(HCO3-, SO42-)-Ca2+型。从源区至富蕴段各离子含量整体呈增大趋势, 但其增加过程受到复杂因素的影响而出现差异。河水离子主要受水-岩风化作用控制, 且以碳酸盐岩(石灰岩、 白云岩)为主的风化水解是离子的主要来源, 其次是长石类矿物的风化, 还包括下游人类活动的离子输入等。δD和δ18O沿程逐渐增大, 在下游出现了富集现象。  相似文献   

5.
重庆岩溶地下河水文地球化学特征及环境意义   总被引:16,自引:0,他引:16       下载免费PDF全文
岩溶地下河系统是岩溶地区重要的地下水资源,重庆地区分布有岩溶地下河380条,是重庆市重要的地下水资源。为宏观掌握重庆地区岩溶地下河水化学特征,了解区域岩溶地下河水化学影响因素及分布规律,研究了重庆不同地区61条岩溶地下河水文地球化学特征。结果表明,重庆地区岩溶地下河的溶解组分主要来源于碳酸盐岩的溶解,水化学类型为Ca-HCO3型或Ca(Mg)-HCO3型,但部分地下河水化学受到人类活动影响变为Na+Ca-HCO3型、Na+Ca-SO4型、Na+Ca-Cl型或Ca-SO4+HCO3型,且农业活动或城市废水对地下河水化学的影响比工矿业活动普遍。地下河水温度随海拔升高而逐渐降低。在相同的地质背景下,地下河Ca2+、Mg2+、HCO3-等离子由于受不同区域岩溶作用强度差异的影响呈现出明显的区域性,SO42-、NO3-、Cl-等指标由于受不同区域人类活动强度和方式的影响也显示出明显的区域性。总体来看,岩溶地下河水质正在恶化。  相似文献   

6.
喀斯特区域的水化学不稳定性——以黔中地区为例   总被引:2,自引:0,他引:2       下载免费PDF全文
黔中地区是岩溶作用发育的喀斯特区域.1993年秋和1994年春末采自该地区不同类型水样的水化学分析表明:碳酸盐岩裂隙泉水呈中偏碱性,为[C]Ca-Ⅱ型;秋季离子总量、HCO3-及Ca2+浓度大于春季.裂隙泉水流经地表一定距离后,HCO3-降低,pH及SO42-、Cl-、K+、Na+明显增高.黄果树的天星桥、水帘洞及落水潭三个部位河水的SO42-、Na+以及Fe3+、NO3-等浓度的季节性变化也更加明显.春季因瀑布暴气,CO2的逸出,钙华生成更强烈一些.红枫湖作为喀斯特区域地表水的汇集地,HCO3-与SO42-的当量比值仅2.1~2.4;Ca2+与Mg2+比值上升为2.4~4.2,Cl-浓度较碳酸盐岩裂隙泉水增高1倍;Na+浓度增高一个数量级.说明流域内地表土层溶蚀及人为污染影响的增强.土层孔隙水属强矿化水,而湖水呈现过渡特征.碳酸盐沉淀作用、硫酸盐矿化作用及固氮氨化作用,导致水质组成的显着差异.  相似文献   

7.
黑河源区河水水文地球化学特征的研究有助于了解黑河源区河水沿流域水质变化概况,对黑河源区生态环境的保护具有积极意义。以黑河源区干流为研究对象,对河水进行取样检测,结果显示:河水化学组成以K+、Na+、Ca2+、Mg2+和Cl-、NO3-、HCO3-、SO42-为主。通过聚类分析、舒卡列夫分类和Piper三线图分析发现主要离子中,阳离子主要来源于石灰岩风化产物,SO42-主要来源于蒸发岩矿物风化产物和人类活动,HCO3-主要来源于纯碳酸盐风化产物。通过对重金属污染调查发现,V、Co、Cu、Pb、Cr、Mn和Zn含量较高,矿山开采是重金属污染的主要来源。  相似文献   

8.
长江流域面积巨大,岩性多变,加之三峡大坝等重大水利工程的影响,干流河水的水化学成因存在较大争议。此外,以往研究中流域矿物风化过程的碳汇通量估算一般基于阳离子来源分析,但该算法通常涉及多种矿物端元的参数选取,结果具有不确定性。本次研究对长江干流水化学的时空演变进行了整体分析,并基于上游河水样品HCO3~-含量的校正与计算,提出了一种计算矿物风化过程碳汇通量的新方法。研究结果表明,蒸发盐溶解、循环盐作用、矿物风化及硫酸盐溶解是控制长江干流河水离子组成的主要水文地球化学作用,而人类活动主要影响了离海距离3 000 km以内河水NO3~-含量;长江上游干流硅酸盐风化消耗CO2速率为1.16×10~5 mol/(km~2·a),碳酸盐风化消耗CO2速率为4.75×10~5 mol/(km~2·a)。本研究有助于加深对长江干流主要水文地球化学作用的认识,丰富和完善碳循环研究理论。  相似文献   

9.
利用太白山北麓2011年12月-2013年7月共39次降水样品数据资料, 定量分析了该区域降水化学的特征和时间变化规律. 结果表明: 太白山北麓地区降水中, 除常量离子Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、F-、Cl-、SO42-、NO3-外, CO32-、HCO3-、PO43-及低分子有机酸也占有相当比例. 研究区降水常量离子浓度的顺序依次为: NH4+ > SO42- > Ca2+ > NO3- > Na+ > Cl- > Mg2+ > K+ > F-, 离子总浓度表现出明显的季节变化: 夏季(轻度污染) < 秋季(中等污染) < 春季(严重污染) < 冬季(极重污染). 利用因子分析法得出太白山北麓地区降水组分主要有三种来源; Na+、Cl-、Mg2+、Ca2+主要来自地壳源, SO42-、NO3-、NH4+主要来自人为源, K+和F-主要由海盐源和人为源共同贡献. 根据Hysplit 后向气流轨迹分析, 得出不同路径气团降水离子组分不同: 受地形等因素影响, 北方路径的气团比南方路径气团离子总浓度较高; 受土壤类型影响, 西北方向气团降水Na+、Mg2+、Ca2+浓度较高; 受人为活动影响, 东北方向SO42-、NO3-、NH4+浓度较高.  相似文献   

10.
雅鲁藏布江丰水期河水离子组成特征及其控制因素   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了解雅鲁藏布江丰水期河水离子组成特征及其控制因素,利用2015年采集的8个河水水样,运用数理统计、聚类分析、Piper三线图、Gibbs模型以及离子比值等方法,分析了雅鲁藏布江丰水期河水水化学特征,并探讨了其主要控制因素。结果表明:河水中阳离子以Ca2+、Mg2+为主,阴离子则以HCO3-和SO42-为主,阴、阳离子分别约占其总量的96%和85%。河水水化学类型均为HCO3·SO4-Ca·Mg型。TDS含量介于202.46~371.27 mg·L-1,均值为299.30 mg·L-1,较世界河流平均值高。自上至下,河水水化学特征表现出一定的差异性,河水中主要离子以及TDS、TH、EC的含量沿程表现出下降的趋势,其原因主要有支流河水汇入和降水增加的稀释作用。河水水样均落在Gibbs模型图中部偏左,表明河水中主要离子化学组分主要受水岩作用控制。离子比值法分析表明研究区碳酸盐岩以及蒸发岩的风化溶解是河水水化学的主要控制因素,且存在硅酸盐类矿物的风化。  相似文献   

11.
文章选择深圳市的亚热带典型小流域作为研究对象,通过定期采集流域内降水、泉水、岩石及风化残积土样品,分析所有样品的常量元素和微量元素,探讨流域水体的化学成分组成和主要成分来源以及岩石化学风化程度和风化趋势,结合流域水文气象数据估算了花岗岩化学风化速率及CO2消耗速率.结果表明,研究区地下水化学类型为HCO3-Na型,主要...  相似文献   

12.
Dissolved load of the Loire River: chemical and isotopic characterization   总被引:5,自引:0,他引:5  
The Loire River, with one of the largest watersheds in France, has been monitored just outside the city of Orleans since 1994. Physico-chemical parameters and major and trace elements were measured between 2-day and 1-week intervals according to the river flow. The sampling site represents 34% of the total Loire watershed with 76% silicate rocks and 24% carbonate rocks.

Elements are transported mainly in the dissolved phase with the ratio of total dissolved salts (TDS) to suspended matter (SM) ranging between 1.6 and 17.4. Chemical weathering of rocks and soils are thus the dominant mechanisms in the Loire waters composition. The highest TDS/SM ratios are due to dissolved anthropogenic inputs. The database shows no link between NO3 content and river flow. The Na+, K+, Mg2+, SO42−, and Cl concentrations are seen to decrease with increasing discharge, in agreement with a mixing process involving at least two components: the first component (during low flow) is concentrated and may be related with input from the groundwater and sewage station water, the second component (during high flow) is more dilute and is in agreement with bedrock weathering and rainwater inputs. A geochemical behaviour pattern is also observed for HCO3 and Ca2+ species, their concentrations increase with increasing discharge up to 300 m3/s, after which, they decrease with increasing discharge. The Sr isotopic composition of the dissolved load is controlled by at least five components — a series of natural components represented by (a) waters draining the silicate and carbonate bedrock, (b) groundwater, and (c) rainwaters, and two kinds of anthropogenic components.

The aim of this study is to describe the mixing model in order to estimate the contribution of each component. Finally, specific export rates in the upper Loire watershed were evaluated close to 12 t year−1 km−2 for the silicate rate and 47 t year−1 km−2 for the carbonate rate.  相似文献   


13.
根据珠穆朗玛峰东侧东绒布冰川海拔6450 m处长度为80.36 m的冰芯1886个样品的δ18O与主要离子浓度资料,研究了1844 AD以来珠穆朗玛峰地区大气环境在季节及年际尺度上的变化特征.结果表明:δ18O与Na+、K+和Cl-相关不明显,与Ca2+、Mg2+、SO42-、NO3-和NH4+具有较强的相关性.据相关分析及因子分析的结果,可以把8种主要离子分成5组来研究,它们主要表现为:海盐离子Na+可反映印度夏季风强弱变化;K+和Cl-在一定程度上可以反映印度等南亚地区生物质燃烧量的变化;陆源Ca2+和Mg2+离子表现为春季的峰值和夏季的低值,冬春季高浓度的Ca2+和Mg2+可能主要来自南亚的塔尔沙漠,以及西亚的干燥少雨的高原地区,或更遥远的北非撒哈拉沙漠,同时,青藏高原本身也可能是一个重要的沙尘源区;NO3-和SO42-离子浓度表现出高频的季节变化特征,存在春季的峰值和夏季的低值,20世纪70年代初期至90年代初期,NO3-和SO42-离子浓度一直维持在较高的水平;NH4+浓度在20世纪40年代以来的大幅度上升可能是世界大战后,社会趋于稳定,南亚地区农业迅速发展而大量使用化学肥料的结果.  相似文献   

14.
陈中红  查明 《地质科学》2012,47(2):387-405
通过对沾化凹陷古近系1 160条数据体的试油资料,内容包含矿化度、水型、各离子含量(氯离子、钠离子、钙离子、镁离子、碳酸氢根离子、硫酸根离子等)、原油物性(原油密度、粘度、凝固点及含蜡量等)的分析,对沾化凹陷古近系的水化学场特征进行了研究,研究结果表明,与东营凹陷古近系沙河街组三段与四段封闭性滞留型水化学场特征明显不同,沾化凹陷古近系在宏观上呈现一系列开放性敞流湖盆水化学场的重要特征:矿化度及各离子含量较低(矿化度平均在10 g/L 左右),平面上水化学场环带状特征及剖面上的分带性不明显,而主要呈现平面的分区性及剖面的旋回性; 主要发育NaHCO3型地层水(比例达到80%),变质系数、碳酸盐平衡系数高(分别在1.0和50以上),显示地层水变质作用及交替活动能力强; 不同类型地层水Cl--HCO3-响应有明显差异,低矿化度NaHCO3型地层水rCl-/r(HCO3-)比值基本小于10,表明研究区溶解、溶蚀作用明显; 少量Ca2+ 和Mg2+ 负相关性显示,在研究区这种白云岩化作用主要发生在CaCl2型地层水中; Na+-Ca2+ 关系显示,Na相对亏损、Ca相对富集特征不明显,代表Ca的相对富集数量的流体线(Caexcess=0.997 4(Nadeficit)+29.355(R2=0.859 6))远低于世界平均盆地流体线; 原油物性响应明显,研究区大多次生稠油分布在低矿化度型地层水中,显示了原油在开放性敞流型湖盆地层水载体中发生运移、聚集时的稠化作用。受湖盆中各次级洼陷的不均衡性发育和演化,研究区这种总体开放性敞流湖盆水化学场特征并不排除局部(如渤南洼陷)有封闭性滞留型湖盆水化学场特征。  相似文献   

15.
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.  相似文献   

16.
中国第二次北极科学考察沿线气溶胶成分分析   总被引:7,自引:2,他引:5  
对2003年7月15~9月28日间中国第二次北极科学考察沿线所采集的气溶胶样品进行分析,获得了Na+、NH4+ 、Ca2+、Cl-、MSA、SO42- 等11种离子的浓度数据(文中使用当量浓度).根据相关分析, 可将11种离子分为3类: 海盐源离子, 包括Na+、Mg2+、K+、Ca2+、Cl-、SO42-; 人为源, 包括NH4+ 、NO3-; 其它源, 包括 CH3COO-、MSA、C2O42-. 气溶胶以海盐气溶胶为主, Cl-、Na+ 离子分别是阴阳离子中含量最大的离子, (Na+ +Cl-)对气溶胶载量(所测定的阴阳离子的总和)的贡献平均为60.2%, 占气溶胶总量的一半以上. NH4+ /SO42- 的比值的平均为0.45, 根据当地的大气环境和气溶胶的离子平衡, 认为气溶胶样品中NH4+ 和 SO42- 主要是以 NH4HSO4的形式结合. 根据考察沿线 NO3- 浓度的变化, 把考察沿线大致分为3个区: 日本海区, 中值为15.2 neq·m-3; 鄂霍次克海及白令海区, 中值为1.8 neq·m-3; 北冰洋区, 其浓度较低, 中值为0.4 neq·m-3. 考察沿线白令海是MSA的高产区.  相似文献   

17.
In estuarine regions and marginal seas, reverse weathering refers to the formation of authigenic aluminosilicate and carbonate minerals promoted by large inputs of terrestrial weathering products and intense remineralization of Sedimentary Organic Carbon (SOC), which is opposite to land weathering process. Compared with the process in open ocean, the formation of authigenic aluminosilicate and carbonate minerals caused by reverse weathering in estuarine regions and marginal seas is rather rapid, playing an important role in the maintenance of ocean acidity and elements cycles. At present, there are two research methods regarding the reverse weathering process, i.e., direct observation and chemical detection. The first method is used to study the structure and chemical composition of authigenic minerals and the second is mainly used to do quantified studies of authigenic minerals. The reverse weathering is very important to the cycles of Si, C, major ions (F-, Li+, Na+, K+, Ca2+ and Mg2+), and alkali metal cations (Fe, Mn and Al) in marine environments, which promotes the burial of these elements in marine sediments. Due to large inputs of weathering products rich in Fe, Mn and Al oxides, precipitation of labile OC and biogenic silica, intense remineralization process and suboxic/anoxic conditions, estuarine and marginal seas are suitable sites for reverse weathering studies. The reverse weathering studies in sub-tropical and temperate estuaries should be emphasized in the future.  相似文献   

18.
塔吉克斯坦水体同位素和水化学特征及成因   总被引:3,自引:0,他引:3       下载免费PDF全文
2011年9~10月采集了中亚干旱半干旱地区塔吉克斯坦不同区域的河水、泉水和湖水,通过不同水体样品水化学指标、氢氧同位素分析,初步研究了该区域水化学类型和同位素空间分布特征,并探讨了其形成原因和环境意义。研究结果表明:塔吉克斯坦河水和泉水的主要水化学类型为Ca-HCO3-型,水体离子主要来源于方解石和白云石风化,局部地区受蒸发岩风化和硅酸盐风化的影响,偶见Ca-SO42-和Na-HCO3-型水体分布。湖泊多分布在东部山区,受多年干旱蒸发影响,水化学类型为Mg-SO42-和Na-Cl-型,以微咸水和咸水湖为主。研究区内河水和泉水氢氧同位素变化范围分别为-129.38×10-3~-65.19×10-3和-17.06×10-3~-9.33×10-3,空间上从东向西逐渐富集。受水体来源的区域差异影响,东部和西部河水水体氢氧同位素关系式存在明显不同。反映了东部地区河水以冰川补给为主,西部地区以降水补给为主,而湖水氢氧同位素的变化主要反映了水体蒸发程度。  相似文献   

19.
广西新坪金矿地处大瑶山多金属成矿带六岑矿田,矿体主要受新坪复式背斜和近东西向的断裂破碎带控制,赋存于寒武系黄洞口组砂岩、砂泥岩中。石英流体包裹体数据显示,成矿流体为中温低盐度低密度含CO2的流体;流体中阳离子以Na+、Ca2+、Mg2+、K+为主,阴离子以Cl-为主。氢氧同位素分析表明,成矿流体中水可能主要来源于岩浆,并叠加有变质水,且不排除有少量大气水加入的特征;矿石硫化物的硫同位素组成范围较窄,多为距离零轴很近的负值,推断可能是深源硫与地层硫的混合。根据本次分析及结合前人研究表明,Au来源具有多源性,主要来源于寒武系地层,但区内深源岩浆岩也有提供Au的可能性。据以上分析,结合前人对该地区矿床成因的研究,初步认为新坪金矿属于变质-岩浆热液叠加成矿。  相似文献   

20.
青藏高原中部各拉丹冬峰雪冰记录特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
2005年10~11月在青藏高原唐古拉山脉各拉丹冬峰冰川区不同海拔采集了3个雪坑样品,分析结果表明,雪坑中δ18O和主要离子浓度具有明显的季节变化特征.夏季风期间降水中δ18O低于其它季节,表明该地区夏季δ18O的"降水量效应"仍然存在.雪坑中主要离子在非季风期的浓度高于夏季风期.主要离子的相关分析表明,除NH4+、NO3-外,雪坑中其它离子浓度之间均存在较好的正相关性.各拉丹冬峰冰川区仍受到南亚季风的影响,但因其位于夏季风影响的边缘区域,其影响程度相对于高原南部较弱;同时也受到大陆性气候的影响,在冬春季节具有较高的粉尘气溶胶沉降.  相似文献   

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