水化学及硫同位素对大冶矿区地下水硫酸盐污染的指示

铜铁矿区周边地下水硫酸盐污染是生态环境研究关注的热点问题,精确识别硫酸盐来源及迁移途径对于矿区周边地下水污染防控和供水安全至关重要.利用水化学与硫同位素耦合分析,结合矿区水文地质条件和潜在污染源分布,探讨了区内地下水硫酸盐污染特征、来源及迁移途径.区域内地下水包括松散岩类孔隙水、碳酸盐岩裂隙岩溶水及岩浆岩风化裂隙水,水化学类型主要为HCO₃·SO₄-Ca型,水化学组分主要来源于硅酸岩、碳酸盐岩和硫酸盐矿物的溶解以及硫化物氧化;地下水中SO₄^2-含量范围为44.4～2 089.0 mg/L,高值区主要分布在洪山溪尾矿库、矿渣堆存处及矿业生产区附近;地下水中δ³⁴S-SO₄^2-在2.6‰～31.5‰之间,反映其SO₄^2-具有多源性.地下水中SO₄^2-的主要来源包括含水层中石膏矿物的溶解和黄铁矿等含硫矿物氧化输入,高含量的SO₄     

应用扫描电镜-X射线能谱研究神东矿区砂岩中结构面的微观结构及元素特征

神东矿区砂岩地层中存在大量的结构面,这种结构面的存在会对岩层的力学性能、超声波传播、破坏形式以及力的传递等都有显著的影响,但是结构面的微观结构及元素特征是其主要原因之一。本文以布尔台煤矿、大柳塔煤矿和补连塔煤矿地层砂岩中的结构面为研究对象,采用FEI-SEM扫描电镜和能谱仪对不同类型结构面的微观结构和元素特征进行了研究。结果表明:神东矿区砂岩中的结构面可以分为两大类(Ⅰ_和Ⅱ),其中Ⅰ_类又可以分为三个亚类(Ⅰ_1、Ⅰ_2、Ⅰ_3);Ⅰ_类主要含有煤,Ⅱ类主要含有白云母。Ⅰ_1和Ⅱ类结构面颗粒感不明显,颗粒边界不清晰,Ⅰ_2和Ⅰ_3类结构面颗粒感比较明显,颗粒边界比较清晰。Ⅰ_1、Ⅰ_2、Ⅰ_3和Ⅱ类型结构面的孔隙直径和裂隙长度(#m)分别为2.1、81.8、8.9、38.8、4.5、143.7和3.8、13.8。Ⅰ_1类结构面主要组成元素是C、O、Si、Al、K、Ti和Fe;Ⅰ_2类结构面主要为C;Ⅰ_3类结构面主要为C、O、Si、Al、K和Mg;Ⅱ类结构面的主要元素有C、O、Si、Al、K和Ti。神东矿区地层中结构面主要元素为C和O,两种类型的微观结构存在差异。研究结果有助于进一步揭示神东矿区顶板动力灾害及台阶下沉等现象。