大同盆地高氟地下水的分布特征及形成过程分析

大同盆地是典型的高氟地下水分布区,其分布规律和成因在类似地区具有代表性。在对盆地地下水水化学特征和空间变化特征分析的基础上,深入讨论了高氟地下水的空间分布规律、控制因素及其形成的水文地球化学过程。结果表明,整个盆地浅层孔隙水中的氟质量浓度普遍较高,变化范围为0.29~6.22mg/L,平均值为1.82mg/L。氟质量浓度高值区主要分布于盆地中部和北部,呈现出由盆地边缘至盆地中心,质量浓度趋向于升高的变化规律。强烈的蒸发浓缩作用以及高pH、高碱度、高钠低钙含量的水化学特征有利于氟富集。大同盆地高氟地下水的形成是含氟矿物的溶解、离子交换和蒸发浓缩作用等水文地球化学过程共同作用的结果。     

苏皖坡缕石粘土中蛋白石特征及其成因意义

TEM和XRD研究表明，在苏皖坡缕石粘土矿床的蛋白石坡缕石层中存在0pal-A和0pal-CT两种结构的蛋白石。蛋白石坡缕石层主要含坡缕石、opal-A、opal-CT，以及少量白云石和其它矿物，由富opal-A层和富opal-CT层互层组成，交互层的厚度在几个厘米左右。蛋白石坡缕石层中的矿物基本是自生矿物，从蒸发湖水中化学沉淀形成。矿物组成特征研究表明，蛋白石坡缕石层的矿物组分(Si、Mg、Al)来源于盆地周围玄武岩淋滤的浅层地下水。根据Opal-A和Opal-CT溶解度图解和城缕石、白云石形成物理化学条件图解，当湖水具有高浓度溶解SiO2和Mg^2 时，有利于opal-A和坡缕石形成，当湖水具有低浓度溶解SiO2时，有利于opal-CT结晶。因此，沉淀SiO2的结构状态取决于地下水补给的湖水溶解SiO2浓度。富opal-A和富opal-CT交互层的形成是古气候、古水文周期性变化的指示。富opal-CT层指示高地下水补给流入量，低蒸发量，湖水低盐度和溶解组分，代表湿润气候时期；而富opal-A层代表低地下水补给流入量，高蒸发量，高溶解组分浓度，代表干旱气候时期。     

吐鲁番盆地地表水和地下水主要化学成分的形成与演化

吐鲁番盆地是我国西北干旱区内陆盆地之一,盆地内赋存铁矿等重要矿产资源。研究吐鲁番盆地地表水和地下水化学成分的演化对于吐鲁番盆地地下水资源的合理开发具有重要意义。采用无机离子示踪剂的方法,通过主要离子浓度与Cl-离子浓度之间的关系,以及主要离子/Cl^- 与Cl^- 离子浓度之间的关系,对盆地地表水和地下水的主要化学成分的形成进行了分析。同时参照地表水中主要化学成分的形成与演化,揭示盆地地下水化学成分的演化过程以及盐分的潜在来源。在吐鲁番盆地,影响不同深度地下水水化学变化的主要是蒸发矿物,其来源主要包括土壤表面的蒸发矿物、土壤层和包气带中的蒸发矿物以及艾丁湖中的表层沉积物。     

哈密盆地地下水系统水化学特征及形成演化

哈密盆地地下水系统形成受构造运动与水文地质条件共同控制,通过划分哈密盆地地下水系统,分区阐述哈密盆地地下水水文地球化学特征与水化学成因及控制因素,从水文地球化学的角度阐明盆地系统的地下水水化学演化规律。结果表明,哈密盆地地下水水化学特征呈明显分带性,沿地下水流动方向,水化学类型逐渐由HCO₃型演化为SO₄型、最终演化为Cl型;水体TDS含量不断升高,地下水由淡水逐渐演化为微咸水、咸水。地下水离子来源主要为硅酸盐岩与蒸发岩盐溶解,水化学过程受蒸发浓缩作用控制,岩石风化作用与季节变化共同影响。沿地下水径流方向,地下水经盐分溶滤、盐分迁移并在排泄区附近形成盐分聚集带;盐分迁移沿程溶滤作用逐渐减弱,蒸发浓缩作用逐渐增强。哈密盆地地下水化学空间演化主要受自然因素影响驱动,时间演化驱动因素主要为气候变化和工矿活动农业灌溉等人类活动。     

关中盆地浅层地下水地球化学的形成演化机制

在对关中盆地浅层地下水169个水化学数据分析的基础上,运用图解法、数理统计法及Phreeqc模拟等方法对关中盆地浅层地下水水文地球化学形成演化机制进行系统研究,取得了一些新的认识。按含水介质及地下水循环特征,将浅层地下水系统大致划分为强烈径流区、缓慢径流区、排泄区。不同水动力分区中,地下水化学类型具有一定的分带性,从强烈径流区、缓慢径流区至排泄区,地下水的化学类型由HCO3-Ca·Mg型经过HCO3-Ca·Mg·Na型逐步演化为SO4·Cl-Na型。地下水强烈径流区,地下水化学组分的形成主要以碳酸盐、硅酸盐等矿物岩石风化作用为主,缓慢径流区以多种作用为主,排泄区由Na-Ca阳离子交换及蒸发浓缩作用控制。     

典型新生代断陷盆地内孔隙地下水地球化学过程及其模拟：以山西太原盆地为例

以地处中国北方半干旱地区的典型新生代断陷盆地--太原盆地为例,分析了影响孔隙地下水化学特征的水岩相互作用过程。研究结果显示:孔隙地下水的水化学类型表现出明显分带性,并与盆地水文地质单元分区吻合得很好。地下水地球化学过程的定性研究结论与基于PHREEQC的反向水文地球化学模拟结果一致,均表明对于地下水化学特征的形成和演化而言,硅酸盐和碳酸盐矿物的溶解沉淀作用、排泄区地下水的蒸发浓缩作用及其与含水层介质的阳离子交换作用是控制性的地球化学过程。研究表明：地下水地球化学特征可指示地下水流动场,水化学过程研究是地下水系统结构研究的重要手段之一。     

内蒙古乌拉特中旗海流图盆地铀矿化成因及找矿意义

本文运用地质、物探、水文等多种手段 ,分析了海流图盆地铀矿化异常区的沉积环境、水文地质环境及铀矿化特征 ,认为矿化异常受交替作用迟缓的浅层地下水控制 ,由蒸发浓缩作用形成。     

新疆吐-哈盆地地下水水文地球化学特征及形成作用

新疆吐-哈盆地水资源严重缺乏,地下水是当地主要的水资源,探讨该地区地下水水文地球化学特征对区域地下水资源开发利用与保护具有重要意义。通过运用阴阳离子Piper三线图、氢氧稳定同位素、Gibbs图以及离子相关关系分析的方法,探讨了该地区地下水化学特征及其形成作用。结果表明:吐-哈盆地地下水的补给来源主要以大气降水为主,排泄以蒸发为主;溶滤作用、蒸发浓缩作用对地下水化学组分的形成具有主导作用;沿地下水流动方向水化学类型由Cl·SO_4-Na型逐渐演变为Cl-Na型,水化学组分变化规律具有较好的一致性并且浓缩现象比较明显。     

大荔潜水含水层中氟的赋存规律及水化学成因

大荔县地处渭河断陷盆地东部,潜水中氟含量较高,氟的赋存受水文,气候,地形地貌、地质背景、水文地质、水文地球化学等多种因素的制约,根据浅层地下水调查资料采用美国地质调查局的PHREEQC软件来研究地下水中氟赋存规律.该地区降雨量小,蒸发强烈,高氟水的成因可分为,蒸发浓缩型和溶滤富集型.岩性主要为黏土、亚黏土、细砂,孔隙小,富含氟的矿物成分为地下水中高氟提供了丰富的物质来源.地下水水位埋深浅,包气带中毛细上升高度高,导水性差,多层交互含水层结构为高氟地下水提供了得天独厚的赋存条件.结合水文地球化学的作用,研究了氟与其主要络合离子的存在形式和组分浓度以及它们的矿物来源的溶解-沉淀情况,来揭示氟在地下水径流方向上的演化规律.     

内蒙古河套盆地地表水-浅层地下水化学特征及成因

地表水-地下水的相互作用不仅影响地下水化学演化,而且控制地下水化学组分的空间分布,是地下水研究领域的重要课题之一。在内蒙古河套盆地采集地下水样品58组,雨水和地表水样品32组,分析了主要离子、微量组分和氢氧稳定同位素等18个指标。结果表明,研究区地表水除了受蒸发浓缩作用影响外,还受到人为活动的影响,水中钙离子、硫酸根、硝酸根等组分明显升高。浅层地下水具有与地表水类似的主要组分和同位素特征,表明浅层地下水可能受到地表水的影响。地表水补给进入含水层的过程中,可能发生了硅酸盐矿物的非全等溶解、盐岩全等溶解、重晶石沉淀、硝酸根、铁氧化物矿物和硫酸根还原等作用。其中,铁氧化物矿物的还原是地下水砷含量高的主要原因。此外,砷浓度还受硫酸根还原的影响。因此,地下水-地表水的综合研究有助于揭示地下水的成因及水文地球化学过程。     

中国北方平原盆地地下水氢氧同位素组成特征

在系统收集整理中国北方河北平原、太原盆地、鄂尔多斯盆地以及银川平原的地下水氢氧同位素资料基础上,依据同位素形成演化相似性原理,对比分析同位素组成得出:深层地下水是在过去更寒冷的气候条件下形成;研究区的大气降水不但在现代气候条件下存在大陆效应和高程效应,而且在 25 kaB.P.以来的古气候条件下也存在大陆效应和高程效应;古气候条件下各盆地平原之间的蒸发强度的差异可能比现代气候条件下各盆地平原之间的蒸发强度的差异大.     

连云港北部地区高氟地下水分布特征及成因

为研究连云港北部地区地下水氟水文地球化学特征,采集测试了63件地下水样品,分析了高氟地下水的空间分布特征及其形成的水文地球化学过程。结果表明,地下水中氟的质量浓度呈现出随着地下水流动而逐渐升高的变化规律,高氟地下水分布于海湾低平原及平原洼地。HCO_3~-质量浓度高的弱碱性水化学环境是促进氟富集、并增强其从沉积物向地下水中转化的主要因素。高氟地下水的形成是长期地质作用和地球化学演化的结果,矿物溶解-沉淀作用、蒸发浓缩作用、阳离子交替吸附作用是控制地下水中氟富集的主要水文地球化学过程。     

祁连山西段诸盆地水文地质条件

祁连山西段诸盆地地下水的形成与分布不仅取决于第四系厚度、孔隙、冻土等条件，更重要的还取决于山前平原与基岩的接触关系及其地质结构。盆地内地表水与地下水的相互转化，不仅使地下水的水质、水量具明显的水平分带性，而且也影响着主干河流流量的大小。在海拔３８００ｍ以上多年冻土区，地下水以冻结层上水和冻结层下水形式存在；在海拔３８００ｍ以下非多年冻土区，地下水主要以潜水形式存在，富水性中等或强。诸盆地地下水主要以ＨＣＯ３－Ｃａ－Ｍｇ型水为主，水质优良     

印度半干旱地区基岩地下水资源开发与管理的水文地质研究

在印度半岛的半干旱地区分布着大面积的基岩。该地区的水文特征是降雨量小,降雨持续时间短和蒸发损失量大。地下水赋存于太古代的花岗岩质岩石的风化带和裂隙带中,粒玄岩岩脉广泛分布于太古代岩石中,由于岩脉的渗透性较风化的花岗质岩石的要小,故将该区划分为几个地下水子盆地。岩脉、坚硬块状岩石、风化带的风化强度和厚度以及裂隙破碎带的破碎程度和厚度控     

额济纳旗盆地傍河潜水蒸发型稳定流解析解

黑河下游的额济纳旗盆地,气候干旱,降雨稀少,濒临崩溃的生态系统靠其有限的地下水资源维持着,如何有效的评价地下水资源量,怎样合理的开发利用地下水资源,成为亟待解决的问题。本文通过建立额济纳旗盆地傍河潜水蒸发的稳定流数学模型,通过对一维蒸发型稳定流进行分析和计算,得到了一维稳定流在线性蒸发条件下的定水头补给和定流量补给的解析解;通过龙格-库塔方法,在excel中实现了一维稳定流在非线性蒸发条件下的定水头补给和定流量补给的潜水面形态;并且在计算的过程中分别对定水头补给和定流量补给做了无量纲化处理,计算结果对傍河典型剖面具有一定适用性。     

哈密盆地区域水文地质条件分析

在对哈密盆地气象、水文、地形以及地貌等条件分析的基础上,对研究区的区域水文地质条件和地下水资源开发利用进行了分析。研究结果表明:哈密盆地为典型的内陆干旱盆地,地下水类型包括松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、基岩裂隙水和冻结层水。哈密盆地潜水主要接受北部巴里坤山、哈尔里克山的冰川融水及少量大气降水补给,径流总体方向由北向南,排泄以侧向径流、机井开采、坎儿井取水、蒸发等方式排泄;哈密盆地在地下水的开发利用上以机电井为主,而坎儿井、泉为辅。     

哈密盆地区域水文地质条件分析

在对哈密盆地气象、水文、地形以及地貌等条件分析的基础上,对研究区的区域水文地质条件和地下水资源开发利用进行了分析。研究结果表明:哈密盆地为典型的内陆干旱盆地,地下水类型包括松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙孔隙水、基岩裂隙水和冻结层水。哈密盆地潜水主要接受北部巴里坤山、哈尔里克山的冰川融水及少量大气降水补给,径流总体方向由北向南,排泄以侧向径流、机井开采、坎儿井取水、蒸发等方式排泄;哈密盆地在地下水的开发利用上以机电井为主,而坎儿井、泉为辅。     

关中盆地河水水化学特征及其对地下水化学成分的形成作用

关中盆地蕴藏着丰富的地下水。作为地下水主要补给来源之一的河水。不仅在量的方面直接影响地下水资源的保证程度,而且在质的方面也直接影响地下水水质的形成及开采利用的可能性。现代水文网的分布,受区域地质构造、气候、地形、岩性等条件的制约,与地下水特别是潜水的形成条件具有密切联系。古水文网的分布及其水文地球化学特征在一定程度上亦控制着承压水的形成和分布规律。现代水系与古水     

河西走廊地下水系统数值模拟中的几个问题探讨

本文依据河西走廊地下水系统的特点，探讨数值模型中几个关键问题的处理方法，涉及含水层系统结构的概化，河流与地下水的相互作用，潜水蒸发，泉群的处理以及由断层形成的地下水瀑布模拟等问题，以酒泉盆地为例，研究了数值模型在区域下水系统演化与动态预测中的应用。     

黑河流域中游盆地地下水动态特征及其调蓄能力分析

40 多年来,我国西北地区大规模的地下水开发利用造成了部分地区地下水水位持续下降甚至泉水干涸,部分地区地下水仍能维持动态稳定,判断这类地区水资源开发利用是否具有可持续性是必须解决的重大科学问题。以黑河流域中游盆地作为研究对象,采用MK检验和连续小波分析等方法,分析长时间序列地下水水位数据的变化特点,研究区域地下水动态特征;结合区域水文地质条件,综合划分黑河流域中游盆地地下水补排平衡区与非平衡区;利用克里金插值法估算1990—2020 年盆地含水层对水资源的调节水量,并评价不同动态平衡区的调蓄能力。结果显示,黑河流域中游盆地地下水水位动态类型有:水文型、水文-开采型、开采型和蒸发-开采型4种长周期动态稳定型,过量开采型或上游过度引用地表水型2 种长周期持续下降型。黑河-梨园河倾斜平原、酒泉盆地和黑河中游下段侵蚀堆积平原的大厚度含水层是黑河流域中游盆地的地下水补排平衡区,其在1990—2001 年共输出地下水12.06×108 m3,2001—2020年共储存地下水9.06×108 m3。大厚度含水层为地下水的长周期调蓄提供了充足的空间,在合理控制开采量的前提下,该类含水层的天然调蓄能力可满足生产生活和下游生态用水需要。盆地地下水补排非平衡区,如黑河以东诸河倾斜平原、盐池盆地和榆木山山前诸小河流域等地区,目前的地下水开发利用方式和强度是不可持续的,应适当减少地下水开采量,调节盆地上游的引水量和开采量,抑制地下水资源枯竭。本研究成果可为西北干旱内陆地区水资源管理和持续开发利用提供参考。