矿泉水中微量元素锶富集的地球化学环境

本文通过对全国566处富含锶(Sr)矿泉水的化学测试数据、所处的地球化学环境、地质背景的分析,重点阐述了微量元素Sr的富集与含水介质岩性的关系,并概括了矿泉水中Sr富集的地球化学特征。认为富含Sr矿泉水的形成与不同含水介质岩性和Sr的丰度等地球化学环境密切相关。矿泉水中Sr富集的最有利的环境是碳酸盐岩地层,其次是碎屑岩地层。研究表明,HCO3-Ca型的矿泉水分布最广,但Sr含量普遍偏低。各种重碳酸型的矿泉水中Sr的平均含量均小于1mg,L;相反,由于Sr^2 和SO4^2-呈正相关关系,各种硫酸型的矿泉水中Sr的平均含量大于1mg/L。地下水中的pH值能影响Sr的迁移能力,含Sr的矿泉水pH值多集中在7∽8．5之间。     

广西北山岩溶水系统地球化学的研究

研究岩溶水系统的含水介质特征是进行岩溶水文地质勘探工作的一项任务,本文从地球化学角度出发,利用北山矿区出露的泉水及大量的水文地质钻孔,通过地下水化学场在时间空间上的变化,研究了岩溶含水层的含水介质特征。 文中主要讨论了不同类型的地下水化学组成的季节变化,以及地下水矿化度在垂向上的变化,还讨论了利用碳酸盐平衡原理,通过矿物饱和指数（SIC,SID）与CO2分压（Pco2） 关系区分管道流及扩散流等。最后还提出了利用氚（3H）来区分含水介质类型的可能性。      

山东苍峄铁矿带沟西西官庄矿区地下水微量元素 Fe^ 3＋富集赋存规律

2010年以来,对研究区内水文地质背景及不同层位水质化学测试样品数据分析研究,重点阐述了微量元素F e3＋的富集与含水介质岩性、地下水的酸碱度、地层含水性和氧化还原环境的关系,认为地下水中F e3＋富集赋存的最有利的环境是变质岩类地层;碳酸盐岩和碎屑岩中水化学类型 HCO3 Ca型水分布最广,碳酸盐岩的地下水中Fe^3＋平均含量最低;变质岩中硫酸型（包括复合型）的地下水中 Fe^3＋的平均含量最高,对 Fe^3＋的行为呈正相关关系。地下水中F e3＋含量赋存具以副井及其外围地区为中心高浓度分带性。     

山东大汶河流域中上游古近系含水岩组水文地质特征

利用古近系大汶口组及朱家沟组含水岩组5眼施工钻孔及55眼井孔调查资料,通过岩心、地下水常规离子组分及氢氧同位素样品测试结果,研究大汶河流域中上游莱芜盆地、大汶口盆地古近系含水岩组分布特征、物性及富水性、地下水化学及补给循环特征。结果表明:富水较好的大汶口组上段位于盆地腹部偏北,含水层岩性为半固结砂砾岩,水化学类型HCO_3-Ca·Mg型为主;朱家沟组含水岩组位于盆地边界断裂下降盘,含水层岩性为溶蚀发育的灰质砾岩,水化学类型复杂多变。现代大气降水作为地下水主要补给来源,蒸发浓缩作用,方解石、白云石和石膏溶解及人类污染活动参与了地下水化学组分的形成。归纳总结3种古近系不同类型含水岩组地下水富集规律:构造裂隙控水模式、半固结含水岩组裂隙孔隙水富集模式和灰质砾岩裂隙岩溶水富集模式。     

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。     

河北平原东部地下碘水资源形成机理及其开发意义

河北平原东部平原第四系含水系统广泛赋存着地下碘水，碘含量一般２００－８００μｇ／Ｌ，最高可达１２５０μｇ／Ｌ，本文通过对地下碘水含水介质沉积环境及其地球化学特征、地下水中碘的水文地球化学特征等综合研究，认为本区地下碘水资源的民第 以来所发生的６次海侵密切相关。     

安徽淮北平原水文地质条件与供水引发的环境地质问题分析

研究了安徽淮北平原含水层的分布特征,根据岩性、含水介质和埋藏条件将区内的含水层划分为松散岩类的孔隙水和岩溶裂隙水,分析了地下水化学成分在空间上的分布规律和变化特征,指出了区内开采地下水引发的环境问题。     

安龙—木咋岩溶地下水化学特征研究

安龙-木咱片区为贵州西南重要的经济发展中心,岩溶地下水是区内重要水资源。该区域储水构造岩溶水系统,为封闭系统,含水岩组为三叠系白云岩,含水介质为溶孔、溶隙,地下水分布较均匀。通过对该研究区域岩溶水背景条件、水化学特征,沉积环境、地球化学背景和水文地质条件进行分析,并对其地下水化学特征成因进行探讨。结果表明,岩溶含水介质组合类型以溶孔-溶隙、溶洞-裂隙为主,水化学类型主要为HCO3--Ca2+·Mg2+型。同时以岩溶地下水系统为研究单位,论证了黔西南高原台面的岩溶山区地下水化学具有"平面分块"和"垂向呈层特征"。     

鄂尔多斯盆地周边岩溶含水介质结构类型和量化统计分析

岩溶含水介质结构类型在一定程度上决定了岩溶地下水的富集与运移规律。根据鄂尔多斯盆地周边岩溶含水层的岩性、层组结构类型划分出了4种各具特色的岩溶含水介质结构类型,并对各类介质结构的钻孔单位涌水量进行了系统量化统计分析,为进一步认识鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水的富集规律提供依据。     

鄂尔多斯盆地周边岩溶含水介质结构类型和量化统计分析

岩溶含水介质结构类型在一定程度上决定了岩溶地下水的富集与运移规律.根据鄂尔多斯盆地周边岩溶含水层的岩性、层组结构类型划分出了4种各具特色的岩溶含水介质结构类型,并对各类介质结构的钻孔单位涌水量进行了系统量化统计分析,为进一步认识鄂尔多斯盆地周边岩溶地下水的富集规律提供依据.     

Metal enrichment in the groundwater of the arid environment in South Africa

This paper presents the enrichment tendency and spatial distribution of metals in the groundwater which is pumped out from the granitic aquifers in South Africa. Groundwater is the sole source of water supply for the local community in the study area (Namaqualand), and hence, it was necessary to understand the controlling geochemical processes and interrelationship of metals in the groundwater. The geochemical association of metals has been assessed based on the geostatistical methods. The results show that geochemical processes such as oxidation, leaching, and evaporation besides water–rock interaction are very important in controlling metal enrichment in the groundwater from highly mineralized rocks. The metal enrichment index for selected toxic metals in groundwater increases in the order of Cd > U > Cr > Pb. The observed enrichment trend could be considered as a result of mineralization of basement rocks which is facilitated by active geochemical process in the arid environment. The lack of aquifer flushing due to negligible recharge helps the metals to concentrate at shallow groundwater zones supported by severe evaporation process.     

山东莱芜盆地西北缘古近系半固结含水岩组的特征及其成因

通过岩心、测井、地下水常规离子组分及氢氧同位素样品测试对分布在莱芜盆地西北缘古近系半固结含水岩组物性、水化学特征及地下水补给循环特征进行研究; 结合古新世以来盆地沉积演化史及含水层成岩阶段划分, 分析半固结含水层地下水富集模式。结果表明, 埋深100 m以下的古近系砂砾岩含水层, 长期处在早成岩A期, 呈弱固结-半固结状态, 兼具裂隙与孔隙含水层特性, 且以孔隙为主。与碳酸盐岩含水层水化学特征相似, 水化学类型为HCO3-Ca?Mg型, 现代大气降水作为地下水主要补给来源, 蒸发浓缩作用, 碳酸盐岩、石膏及盐岩溶解参与了地下水化学组分形成。在莱芜盆地北部边界断裂处, 部分断裂所夹断块可作为古近系含水岩组应急找水靶区。     

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.     

银北平原浅层高砷地下水砷富集水化学特征研究

宁夏银川平原是继河套平原之后,在黄河流域发现的又一个高砷地下水分布区.为了总结其高砷地下水的水化学特征,并探索水化学因素对地下水砷释放和富集的影响机制,本文以银川平原北部（银北平原）作为典型研究区,采取野外水文地质调查、水样采集与测试、砷与水化学组分散点图相关分析及水文地球化学方法进行了综合研究.结果表明,银北平原地下水砷含量在0.2~177 μg/L之间;高砷地下水（大于50 μg/L） pH值多在7.5~8.5,水化学类型主要为HCO3-Na·Ca、Cl·HCO₃-Na及Cl·HCO₃-Na·Ca型,E_h多在-200~-100 mV.银北平原砷含量较高的地下水中COD、NH₄⁺、HCO3^-含量相应也较高,而NO3^-和SO₄^2-含量较低.高砷富有机质的冲-湖积含水层经过长期演化,形成偏碱性的中强还原性地下水环境和特殊的水化学特征,也具备极大的砷释放能力.较高的pH导致砷从铁锰氧化物或氢氧化物等水合物或黏土矿物表面解吸.其次部分铁锰氧化物在高pH、低E_h条件下可被还原为低价态可溶性铁锰,从而使与其结合的砷也得以释放进入地下水中.此外重碳酸根与砷酸根、亚砷酸根的竞争吸附行为促使含水层砷的解吸.     

川西南喜德热田地下水水文地球化学特征

地下热水的形成和化学组分特征常受断裂构造和热储地层岩性的影响。川西南喜德地热田内出露的冷泉水和地热水严格受断裂控制,前者为主断裂控制的浅循环型碎屑岩或岩溶裂隙孔隙水;后者则为次级断裂所控制的深循环型裂隙水,其热储层为碳酸盐岩。基于喜德热田形成的地质构造背景,通过开展热田内地热水和冷泉水水化学指标的测试和分析及水岩相互作用模拟,对该热田水文地球化学特征进行了研究。结果表明：喜德热田地热水和冷泉水水源均为大气降水,补给高程分别为2 874~3 092 m和2 584~2 818 m。受温度、含水层矿物类型、水岩相互作用的影响,地热水和冷泉水水化学类型和各组分差别较大,前者为HCO3·SO4-Ca·Mg型水,后者为HCO3-Ca·Mg型水。水岩相互作用模拟表明碳酸盐岩矿物、石膏矿物的溶解和沉淀及阳离子交换过程是导致地热水和冷泉水水化学组分差别较大的主要原因。此外,采用二氧化硅类温标计算喜德热田热储温度为56~90 ℃,循环深度为1 422~2 558 m。研究结果对阐明喜德热田的成因模式,地热水的进一步开发和热水资源的可持续利用具有重要意义。     

因子分类法在黑龙江塔河地区地质填图中的应用

利用因子分类法在黑龙江塔河地区进行地球化学单元识别,根据各单元的理论地球化学意义及其与地质单元的对应关系,进行浅覆盖区地质填图研究。充分提取区域化探资料中的地球化学信息,将研究区识别为具有特定地质、地球化学意义的5个地球化学单元。其中:Be、Nb、Sn、Y、Rb单元主要反映研究区古生代花岗岩和中生代酸碱性火山岩的分布;Co、TFe、Cr、Ni、V、Ti、MgO单元主要反映研究区早元古代侵入岩、变质岩和古生代基性岩体的分布;SiO2、K2O、Na2O单元反映的地质单元主要为古生代侵入岩、中生代酸碱性火山岩和沉积岩;Al2O3、Li、F单元主要反映中生代火山岩的分布;CaO、Sr、Ba单元反映的是中生代沉积岩,可能与生物沉积作用有关,代表比较稳定的沉积环境。同时,根据不同单元的分布形态和边界走向,识别和推断了研究区的北东、北西、南北及东西向断裂构造。     

Evolution of coastal sandy aquifer system in Kalpitiya peninsula,Sri Lanka: sedimentological and geochemical approach

The study on the evolution of groundwater sources has arisen because of growing concern about deterioration of groundwater resources due to overexploitation. The chemical nature of a coastal aquifer depends on the initial composition of aquifer media, internal geochemical processes and external chemical inputs. Therefore, geochemical characteristics of an aquifer can be used as indicative components on elaborating the origin of aquifer media and its evolutionary processes. This study was aimed at understanding the evolution of Quaternary coastal aquifers of the Kalpitya area, Sri Lanka, by studying groundwater quality and aquifer media. The textural, mineralogical and chemical characteristics of aquifer media and chemical nature of groundwater of the area imply that the aquifer media may not have been derived from marine processes and paleo coastal formations of the western coast but are indicative of a fluvial origin due to past strong fluvial processes. Fluviatile sand depositions had taken place initially and with the gradual sea level rise, deposits were transported, sorted and then re-deposited to form barrier islands parallel to the coast. These have evolved to the present state during the Quaternary period. Intermittent climatic changes caused several changes in the depositional pattern of the aquifer material and the chemical nature of the aquifer. Present day groundwater geochemistry indicates an evolution of a fresh water aquifer with relics of ionic constituents showing paleo geochemical processes that were active during the evolution. In addition, anthropogenic activities have also significantly altered the geochemical nature of groundwater in the present aquifer system.     

地下水石油烃生物降解作用研究

在对某石油污染场地地质、水文地质条件、污染源污染方式调查基础上,根据地下水样测试结果,分析了地下水石油烃污染分布特征、污染晕中指示生物降解作用的电子受体、代谢产物以及重要地球化学参数的变化规律,通过计算矿物饱和指数和采用含水层介质X射线矿物衍射方法研究了污染晕中矿物沉淀反应,计算了含水层的氧化容量。结果表明：由于SO42-背景浓度值较高,硫酸盐还原是污染场地地下水石油烃生物降解的优势反应;菱铁矿、黄铁矿和FeS的沉淀反应是HS-、Fe2＋浓度异常的原因;SO42-的氧化容量在含水层中的氧化容量（OXC）所占比例最大,可进一步推断硫酸盐还原反应是引起污染场地地下水石油烃生物降解的优势反应。