湖南宏厦桥花岗岩的水文地球化学特征和成因过程

以湖南宏厦桥花岗岩体作为研究区,对地下水化学分析资料进行了研究,发现区内地下水系超淡、极软的、弱-中性的重碳酸型水,其化学组成以Ca2 、Mg2 、K 、Na 、HCO3-为主。与株洲地区的地下水相比,可溶性S iO2、K 、Na 和游离CO2明显偏高,而且,在水中M g2 、K 、Na 、HCO3-所占比重更大,m eq%平均比值分别是株洲地区地下水的2.23、1.27、1.16倍,表现出典型的花岗岩地区地下水相应的化学组成。研究还发现,区内地下水化学的分布具有较强的水平分带性。研究认为:区内地下水化学的形成和迁移受岩性、大气降水及影响水交替强度的地形、地貌、地表水系、断裂构造的控制,同时受其他气候要素及植被、人类活动等生物作用的影响;区内地下水化学成分的形成以硅酸盐矿物的分解和水解等化学风化作用为主,风化过程中CO2的积极参与起作关键性的促进作用。同时水中CO2的减少和阴离子以HCO3-离子占绝对优势地位,进一步说明花岗岩的化学风化过程是一个净碳汇的过程。     

内蒙古杭锦旗气田区地下水化学特征及其形成机制

对内蒙古杭锦旗气田区浅层地下水运用Piper三线图、Gibbs图、氯碱指数图等方法进行水化学特征及其形成作用分析研究,结果表明：杭锦旗气田区浅层地下水具有较高的矿化度,偏碱性,硬度较大,枯水期TDS浓度和总硬度高于丰水期;研究区浅层地下水化学组分在小范围内具有一定的空间变异性,地下水阳离子以Na+、Ca2+为主,阴离子以HCO3-为主,水化学类型主要有HCO3 Ca型、HCO3 Na型和SO4·Cl Na型;研究区浅层地下水化学组分来源于碳酸盐矿物、硅铝酸盐矿物和蒸发岩的风化溶解,且丰水期和枯水期水化学组分有微弱变化,地下水化学特征的形成以岩石风化溶解作用为主。     

亚热带小流域花岗岩化学风化及CO2消耗速率研究

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...     

溶浸采矿区地下水化学特征及水资源保护——以福建上杭洋坡坑为例

溶浸采矿工艺是直接向花岗岩风化层中注入酸、碱等化学试剂,然后从浸出点抽取浸出液以获得所需元素。这一工艺显著的环境影响是化学试剂将会直接污染到花岗岩风化层中地下水资源。且在南方部分地区,花岗岩风化层往往会富集具有供水意义的地下水资源。在这种矿区地下水资源的保护显得尤为重要;研究分析矿区花岗岩风化层的地下水资源的水化学特征,结果表明,矿区地下水类型以HCO3-Na和HCO3-Na.Ca为主,且与该地区的地质背景情况有很好的对应关系,其成因是岩石风化与大气降水共同作用的结果,是大气降水渗入岩层并经过溶滤作用、阳离子交换吸附作用等复杂水文地球化学过程,最终形成现今的地下水类型。阐明矿区地下水水化学特征及其成因机制的基础上,对溶浸采矿区的地下水资源保护提出合理化建议。     

南宁市区地下水水化学特征及形成机制

为了深入研究南宁市区地下水水化学特征、水质情况及地下水质量演变的主要水化学过程,文章采集南宁市区22组孔隙水和7组岩溶水,检测pH值、阴阳离子、溶解性总固体（TDS）和总硬度等化学指标,探讨地下水水化学特征和形成机制。结果表明:研究区孔隙水和岩溶水pH平均值均小于7,两种水TDS和总硬度基本一致,主要的阴离子（HCO3-、Cl-、SO42-）中含量最高的是HCO3-,平均分别为68.08 mg/L和106.68 mg/L;对于阳离子（Ca2+、Mg2+、K+、Na+）,研究区孔隙水和岩溶水均表现为Ca2+≥Na+>Mg2+>K+,其中Ca2+的平均含量分别为24.04 mg/L和31.34 mg/L;地下水化学成分主要通过风化-溶滤作用与混合作用形成,地下水水化学类型为HCO3--Ca2+型水;地质环境背景是地下水pH值普遍偏低的主要原因,人类活动对地下水的影响越来越重要,pH值和水化学类型改变均与经济发展、人口增加、工矿企业增加等人类活动密切相关。      

杭嘉湖地区水化学及同位素特征初步分析

本文通过初步分析杭嘉湖地区地下水化学和同位素特征,认为地下水的水化学分布存在着一定的分带性.浅层地下水化学类型为Cl,HCO3-Ca,Na型,代表了降水或地表水补给的形成过程,且补给前受到不同程度的蒸发.深层承压水化学类型为HCO3-Ca,Na和HCO3-Na型,代表了以铝硅酸盐矿物溶解为主的形成过程,其补给源为古气候...     

胶西北新城金矿床二长花岗岩岩石地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu-Hf同位素组成

胶东是我国最重要的金矿集区,也是环太平洋中、新生代金成矿系统的重要组成部分,其内花岗质岩石分布广泛,95%以上的金资源储量赋存在晚侏罗世玲珑型花岗岩和早白垩世早期郭家岭型花岗质岩中。关于花岗岩类的成因,尤其是早白垩世花岗质岩的岩石类型及其源区仍存有争议。新城金矿床位于胶东西北部焦家断裂带北段,是迄今为止在胶东矿集区内发现的赋存在早白垩世花岗质岩中最大的金矿床,其内已探明金资源储量大于200t。该金矿床的赋矿围岩为新城花岗岩体,由中细粒石英二长岩和中粗粒似斑状二长花岗岩组成,形成于127~132Ma。进一步的地质观察表明中粗粒似斑状二长花岗岩两侧的岩石粒度逐渐变细,斑晶逐渐变小,长英质矿物增多,明显不同于中粗粒似斑状二长花岗岩,应为中细粒似斑状二长花岗岩。论文对该中细粒似斑状二长花岗岩进行了系统的岩石地球化学、锆石LA-ICP-MS定年和Lu-Hf同位素组成研究,并进一步探讨了该类岩石的地球化学类型、形成时代、岩浆源区性质及其与新城花岗岩体的关系。岩石地球化学研究表明中细粒似斑状二长花岗岩具有高的SiO2(71.18%~73.72%)、全碱(K2O+Na2O=7.07%~8.64%)、Ba(793×10-6)、Sr(729×10-6)和轻稀土含量(71.14×10-6),低的Al2O3(13.57%~15.73%)、MgO(0.22%~0.39%)、Rb(91.7×10-6)、Th(7.4×10-6)、U(4.51×10-6)、Nb(4.49×10-6)、Ta(0.26×10-6)、Y(3.67×10-6)和重稀土含量(7.47×10-6),无明显的铕异常,明显亏损Nb、Ta、P、Ti等高场强元素,显示出典型的高Ba-Sr花岗岩所具有的地球化学特征,属高BaSr花岗岩。锆石LA-ICP-MS定年结果表明中细粒似斑状二长花岗岩形成于123±1Ma,而石英二长岩和中粗粒似斑状二长花岗岩的锆石LA-ICP-MS年龄为127±2Ma~132±1Ma,3种类型岩石具有相似的主量元素组成及稀土和微量元素分布模式,表明新城花岗岩体的形成时代应为123±1Ma~132±1Ma。Lu-Hf同位素测试结果显示中细粒似斑状二长花岗岩岩浆锆石的εHf(t)为-20.76~-18.66,二阶段模式年龄tDM2为2351~2479Ma;在εHf(t)-锆石U-Pb年龄图解中,所有数据点均落在球粒陨石演化线之下的壳源区域。金矿床已有石英二长岩、中粗粒似斑状二长花岗岩和区域玲珑型花岗岩Hf同位素组成及该中细粒似斑状二长花岗岩中2个太古代(2629±14Ma、2402±18Ma)和3个中生代(150±7Ma、151±1Ma、147±1Ma)的继承锆石年龄,表明新城金矿床内中细粒似斑状二长花岗岩应来源于前寒武纪变质基底岩石,岩浆上升过程中遭受了上地壳(主要是玲珑黑云母花岗岩)的混染。     

云南维西花岗岩地区水文地球化学特征及形成机制研究

基于矿物风化分析,以典型花岗岩地区云南维西为例,对该地区2005年8月地下水和河水水化学性质(pH、Ca2 、Mg2 、K 、Na 、Cl-、HCO3-、SO42-)进行了观测,在Piper图上分析了花岗岩地区水文地球化学特征,并利用主成分分析法探讨了其形成机制。研究认为,在野外调查基础上可将云南维西地区地下水分为6类:花岗岩孔隙水、浅部裂隙水、矿带影响的浅部裂隙水、深部构造裂隙水、花岗岩与灰岩接触带水、花岗岩与第四系堆积物接触带水。利用主成分分析法可以提取影响这6类水的3项公因子:Y1(反映钙长石、黑云母、黄铁矿风化)、Y2(反映水循环深度)、Y3(反映钠长石、钾长石溶滤作用)。地下水和河水公因子得分图分析表明:(1)全风化带孔隙水长石、黑云母溶滤作用弱,而且几乎没有黄铁矿氧化作用;(2)浅部裂隙水和花岗岩与第四系堆积物接触带水两者埋深差不多,但后者因水岩接触面积更大,长石、云母溶滤作用以及黄铁矿氧化作用更强;(3)矿带作用下,浅部裂隙地下水体现一定程度的深部构造裂隙水特征,其钠长石、钾长石风化在所有风化带中最强。因钙长石、黑云母矿物活性相对较弱,其增加幅度不如钾长石、钠长石明显;(4)深部构造裂隙水循环深度大,水岩作用充分,钙长石风化强于其他矿物,钾长石、钠长石因为影响因素多,特别是风化淋滤时间的影响,其风化增强不明显;(5)花岗岩与灰岩接触带水失去花岗岩水特征,更多地表现为灰岩水性质;(6)河水主要离子主要来源于循环较浅的裂隙水、全风化带孔隙水等,循环深度大的地下水贡献小。     

南昌平原区孔隙地下水水化学特征及成因分析

为阐明南昌平原区地下水的水化学特征及成因机制,通过统计分析、Piper三线图图示法、Gibbs图和离子比例系数,系统研究地下水化学的空间分布特征与及来源.研究结果表明:(1)孔隙地下水整体为微酸性淡水,阴离子以HCO3-为主,阳离子以Ca2+和Na+为主;(2)地下水的主要化学类型为HCO3-Ca及混合型,在空间上具有...     

滇西双江县勐库地区临沧花岗岩中暗色包体锆石U-Pb年代学及其地质意义

位于三江南段双江勐库地区的临沧花岗岩,主体岩性为黑云母二长花岗岩,其次为黑云母花岗闪长岩和碱长花岗岩。通过野外地质调查,在勐库热水塘附近黑云二长花岗岩中发现了与其紧密共生的暗色镁铁质微粒包体(MME)—闪长岩。本文对暗色闪长岩包体进行了岩相学观察、LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和全岩主量元素分析。暗色闪长岩包体LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄为230.9±1.2Ma,与中细粒黑云二长花岗岩LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄(229.2±0.8Ma)基本一致。岩石地球化学特征表明,黑云二长花岗岩富K2O和Na2O,Na2OK2O,富Al2O3,铝饱和指数A/CNK平均为1.17;闪长岩K2O和Na2O含量中等,Na2OK2O,富Al2O3和Mg O,铝饱和指数A/CNK平均为0.77。二者稀土配分曲线为右倾的轻稀土富集型,二者均富集大离子亲石元素而亏损高场强元素Nb、Ta等,均具有相对较高的Mg#(黑云二长花岗岩30.50~61.41;闪长岩58.58~67.34)。中细粒黑云二长花岗岩Cr、Ni含量(平均值分别为46.96×10-6和11.21×10-6)小于闪长岩Cr、Ni含量(平均值分别为197.62×10-6和75.68×10-6)。综合研究表明,该地区花岗质岩浆的形成很可能与地幔流体作用引发的地壳部分熔融与壳幔岩浆混合作用密切相关,形成于陆陆碰撞-后碰撞的构造背景,暗示保山地块与思茅地块在230Ma已经进入了陆陆碰撞-后碰撞的地质时期。     

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。     

A Novel Approach in Hydrogeochemical Exploration for Uranium Mineralization: an Example from West Central Sinai, Egypt

Groundwater in contact with ore deposits may acquire a chemical composition that could be used as a guide for exploration. Eight well-water samples are collected from a known uranium-mineralized area near Abu Zenima, west central Sinai to examine the applicability of using the hydrogeochemical technique in the search for uranium mineralization in similar arid areas. The analytical chemical data of the ground water is compared with ground radiometric measurements. The obtained results indicate that groundwater affected by uranium mineralization has a specific relativity of major anions expressed essentially as SO4>Cl>HCO3 and to a lesser extent as Cl>SO4>HCO3, associated as a rule with low magnesium content. This association constitutes a signature of uranium mineralization on the composition of groundwater in west central Sinai and could be used as an important exploration guide in the search for uranium deposits in similar areas. Anomalies in Ni, Fe, Zn and Cr and other pathfinder elements in groundwater can furnish geochemical guides to uranium ores. The immobile trace element anomalies, including Zn, Ni and Fe are strongly distributed near the orebody; whereas the relatively mobile trace elements, including Co, U, V and Cr, constitute the dispersion haloes away from the orebody. A new hydrogeochemical discrimination diagram is constructed to be used as a quick and cost effective exploration tool in the search for uranium occurrences in environmentally similar arid areas. Based on the obtained results, a new site for uranium occurrence, west of W. Baba, is delineated and recommended for future detailed geological and geochemical surveying.     

典型岩溶槽谷区地下水化学特征及地球化学敏感性分析

利用2012年4月—2013年3月的水化学数据研究了重庆老龙洞地下河流域地下水系统地球化学敏感性。结果表明,研究区表层岩溶泉和地下河水化学阳离子分别以Ca2+、Mg2+和Ca2+、Na+为主,阴离子以HCO3-、SO42-为主;表层岩溶泉雨季Mg2+/ Ca2+摩尔比和地下河雨季Na+/ Ca2+摩尔比旱季大于雨季,表层岩溶泉和地下河雨季 HCO3-/SO42- 摩尔比分别为3.428～6.524、3.122～5.966,旱季HCO3-/SO42-摩尔比分别为5.693～8.664、3.428～6.524,表现出低SO42-、高HCO3-的特征,主要受农业活动影响的表层岩溶泉主量元素地球化学敏感性依次为HCO3-> SO42->Ca2+> NO3-> Mg2+> Na+> K+>Cl-,而受农业活动、工业活动、城镇建设活动等多种因子共同影响下的地下河主量元素地球化学敏感性有所变化,依次为HCO3->Na+> Ca2+> K+> Cl-> Mg2+> NO3-> SO42-,随着人类影响的加剧,离子敏感指数将会有增加的趋势。      

Geochemistry of groundwater from a rhyolite aquifer,Northwest Iran

Chemical data on groundwater composition in rhyolitic hard rock aquifers with limited global occurrence are rarely found. In this research geochemistry of Mahabad Rhyolite Aquifer, NW Iran, was studied considering major ions, silica and trace elements measured in wet and dry seasons. Based on the results, the mean silica content was 18 mg l^?1, less than the average of the rhyolitic waters. However, the relatively higher electrical conductivity (EC) of 418 µS cm^?1 was measured. Based on a PHREEQCI model, the weathering of the silicate minerals and dissolution of carbonated intercalations turns groundwater dominantly into Ca–HCO₃ type, enhancing EC, pH and silica concentration along the flow path. Trace elements of Sr, Ba and Pb were measured at highest concentrations, the later with an average value of 83 ppb exceeds the drinking guidelines. Cluster analysis confirms biotite weathering and barite dissolution as the main sources of the trace elements in the groundwater. The results signify geochemical features of rhyolitic groundwater which can be a useful tracer of mixing in flow systems containing variety of aquifers including rhyolites.     

海原盆地地下水咸化特征和控制因素

地下水是海原盆地唯一的供水水源,近年来部分地区地下水溶解性总固体(TDS)增高,引起了有关部门和水文地质工作者的高度关注。通过分析69组地下水样品的水化学和氢氧稳定同位素数据,对地下水补给来源和咸化的水文地球化学过程进行了研究。结果表明:地下水TDS值198.2~6 436.4 mg/L,沿着地下水流向,咸化程度增加,水化学类型从基岩区的HCO3—Ca·Mg型演化至滞留—排泄区的SO4·Cl—Na·Mg型。地下水补给来源主要为大气降雨和基岩裂隙水侧向径流,补给源—对地下水咸化贡献较小。溶滤作用具空间差异,基岩区和补给区以碳酸盐、硅酸盐风化为主,径流区和滞留—排泄区则为蒸发岩风化,硫酸盐是地下水中阳离子的主要来源。补给水、溶滤和蒸发对第四系地下水TDS的贡献比率分别为4.8%~81.2%、11.9% ~85.9%、1.7%~29.5%,溶滤作用是控制海原盆地地下水咸化的首要因素。当地有关部门应加大对基岩泉水的综合利用,同时注意控制海原县和西安镇等地区地下水开采量,防止地下水进一步咸化。另外,在微咸水分布区可引进地下水去除硫酸盐技术,提高微咸水利用程度。     

重庆市南川区南部岩溶地下水水文地球化学特征

以重庆市南川区南部地区岩溶地下水为研究对象,通过野外调查和取样测试分析,对研究区内149件地下水样品进行水化学常规分析和微量重金属元素分析,结果表明:研究区内地下水化学类型以HCO3-Ca·Mg、HCO3-Ca和HCO3-SO4-Ca型为主。地下水中主要阴阳离子HCO3-、SO42-、Ca2+和Mg2+浓度均表现出与含水岩组相对应的关系,即碳酸盐岩类岩溶水＞碳酸盐岩夹碎屑岩水＞碎屑岩水。地下水中Mg2+ /Ca2+摩尔比值表明研究区内绝大部分地下水径流过程中以方解石和白云石的共同溶解为主。地下水中微量重金属元素含量整体偏低,绝大部分水质都在Ⅲ类水标准以内,只有极个别点受到污染导致部分重金属组分偏高      

地下水中微量组份H2SiO3富集的地质地球化学环境

通过对全国325处富含偏硅酸地下水点的化学测试数据、所处的地球化学环境、地质背景的分析,阐述了微量组份H2SiO3的富集特征与含水介质岩性的关系,以及富含H2SiO3地下水的地球化学特征。认为富含H2SiO3地下水的形成与不同含水介质岩性和SiO2平均丰度等地球化学环境密切相关。地下水中H2SiO3富集的最有利地质环境是中酸性侵入岩地层,其次是区域变质岩、喷出岩、碎屑岩。研究表明,地下水中的H2SiO3含量与水化学类型和pH值相关,推断出HCO3-Ca、HC03-CaNa型水和碱性、酸性水都有利于H2Si03的富集。     

四川省红原县大骨节病区水化学特征与致病因子初探

通过采集我国大骨节病重病区四川省红原县病区作为饮用水源的地表水和地下水样37件,并测试其水化学成分.结果表明:病区饮用水水化学特征以低矿化度的重碳酸钙型水为主,其补给来源主要为冰雪融水和大气降水.病区饮用水化学组分中Se、Zn元素呈现富集特征,Sr、Ba、F元素处于贫乏状态.利用SPSS软件分析发现饮用不同水源间患病率有显著差异,饮用地表水较地下水更容易患病,并结合因子分析方法进一步解释了大骨节发病机理与饮用水中Ca、SO4、Sr、F4种元素的质量浓度密切相关,水中这4种元素组分的质量浓度越低,大骨节的患病率就越高.     

Geochemical processes controlling fluoride-bearing groundwater in the granitic aquifer of a semi-arid region

The aim of the present study is to identify the geochemical processes responsible for higher fluoride (F^–) content in the groundwater of the Yellareddigudem watershed located in Nalgonda district, Andhra Pradesh. The basement rocks in the study area comprise mainly of granites (pink and grey varieties), which contain F-bearing minerals (fluorite, biotite and hornblende). The results of the study area suggest that the groundwater is characterized by Na⁺: HCO facies. The F^– content varies from 0.42 to 7.50 mg/L. In about 68% of the collected groundwater samples, the concentration of F^– exceeds the national drinking water quality limit of 1.5 mg/L. The weathering of the granitic rocks causes the release of Na⁺ and HCO ions, which increase the solubility of ions. Ion exchange between Na+ and Ca²⁺, and precipitation of CaCO₃ reduce the activity of Ca²⁺. This favours dissolution of CaF₂ from the F-bearing minerals present in the host rocks, leading to a higher concentration of F^– in the groundwater. The study further suggests that the spatial variation in the F^– content appears to be caused by difference in the relative occurrence of F-bearing minerals, the degree of rockweathering and fracturing, the residence time of water in the aquifer materials and the associated geochemical processes. The study emphasizes the need for appropriate management measures to mitigate the effect of higher F groundwater on human health.