峰峰矿区东部地下水水文地球化学模拟

应用离子比例系数法分析了峰峰矿区东部地下水化学成分特征,结合含水层岩性条件,为水文地球化学模拟中“可能矿物相”的确定提供依据;采用PHREEQC软件对含水层中水-岩作用进行水文地球化学模拟,模拟计算出饱和指数,通过质量平衡模拟计算水-岩作用过程中主要矿物相的转化量。结果表明：方解石和白云石处于饱和状态,在适当的条件下会沉淀,而岩盐、石膏处于未饱和的状态,在适当的条件下将继续溶解。沿地下水流路径,从五矿奥灰水-一矿奥灰水-一矿副井水,地下水系统中白云石、岩盐、石膏溶解,方解石沉淀,且发生了阳离子交换作用。研究矿井水中水-岩相互作用,初步探讨废弃矿井水文地球化学演化机制,对分析矿井水文地球化学演化的影响因素有重要作用。     

广东雷州半岛玄武岩地下水水文地球化学特征及演化模拟

应用水化学分析软件和水-岩作用模拟软件对雷州半岛的水文地球化学进行了分析和路径模拟。沿东、西2个地下水径流方向从一级台地补给区至二级台地、三级台地排泄区的模拟计算结果表明,地下水可能经历了一系列复杂的水-岩作用,包括石膏、高岭石、钙蒙脱石、伊利石、绿泥石、斜辉石(或透辉石)、针铁矿、赤铁矿的溶解或沉淀及CO2气体的溶解或逸出等地球化学反应。针铁矿、赤铁矿和透辉石的溶解或沉淀量在沿东面地下水径流方向上远小于沿西面方向;针铁矿和赤铁矿只在少量水点发生溶解进入地下水,在大多数水点处于饱和状态而从地下水中析出;CO2气体在大多数取样点发生溶解进入地下水中,其溶解量较大,且随着CO2在水中浓度的变大,其饱和指数也增大,达到饱和后从水中逸出。可见水-岩作用模拟结果有助于揭示研究区地下水化学环境的演化机制。     

湛江市深层承压水铁分布和地球化学模拟研究

在广东省湛江市深层承压水开采过程中,在开采区内形成了区域水位降落漏斗。降落漏斗的形成对深层承压水的化学特性产生了一些影响,具体表现为：西部和西北部铁含量低,北部铁含量高,降落漏斗附近铁含量中等。对降落漏斗内深层承压水铁分布进行演化模拟计算,结果表明,降落漏斗内深层承压水的补给可能来自北部高铁承压水、西部和西北部低铁承压水以及浅层承压水。深层承压水由这些地下水混合而成,高铁地下水是主要补给来源。降落漏斗中心区深层承压水的大量人工开采导致其铁含量升高。地下水在向降落漏斗中心区的径流过程中,不但发生了方解石、白云石和赤铁矿的溶解作用以及菱铁矿和水绿矾的沉淀作用,而且发生了Na⁺与Ca²⁺的交换、铁氧化-还原反应等一系列复杂的水-岩作用。     

水文地球化学模拟在地下水化学成分形成过程研究中的应用

为进一步探究和田河流域绿洲区地下水化学演化规律,采用水文地球化学模拟法定量分析该区地下水化学成分形成过程。以绿洲区1980、2014和2017年地下水化学检测数据为基础,运用PHERRQC软件建立反向水文地球化学模型对水-岩相互作用进行模拟。结果表明：浓缩作用、溶滤作用及阳离子交替吸附作用是控制绿洲区地下水化学成分形成与变化的主要作用,气候条件、地下水动力条件和地层岩性为主要影响因素。由强径流区到弱径流区,水动力条件逐渐变差,岩土溶滤作用逐渐变弱,蒸发浓缩作用不断加强,致使地下水的TDS、TH和主要离子含量逐渐升高,水化学类型以Cl·SO₄·HCO₃-Na·Ca型为主转变为以Cl-Na型、Cl·SO₄-Na型为主。弱径流区内阳离子交替吸附作用显著,改变着地下水中Na⁺和Ca²⁺含量。     

高砷地下水的反向地球化学模拟:以中国吉林砷中毒病区为例

饮水型砷中毒分布在中国台湾、新疆、内蒙、山西、吉林等地。笔者采用GIS的空间数据叠加技术、化验测试与环境模拟技术,进行了地下水砷的反向地球化学模拟研究。研究表明,受构造运动控制,低洼地带堆积了巨厚的粉砂淤泥质沉积物和富含有机质的湖积物,为砷的赋存提供了空间。地下水砷的富集受水中Fe、Mn、pH、Cl-、PO34-、HCO3-、SO24-、Se的影响,其中,重碳酸钙型水中砷含量最低,氯化物重碳酸钠型水砷含量最高。臭葱石(FeAsO4:2H2O)等含铁、含锰矿物在进入地下水的溶解过程中,形成铁(锰)氧化物和砷化合物(砷酸盐或亚砷酸盐)。随着Eh降低,氧化物被还原形成更为活泼的离子组分,吸附在氧化物表面的砷化合物随之解吸,还原环境有利于砷从沉积物中向水中溶解、迁移。研究结果为实施安全供水提供了重要依据。     

北京平原区永定河冲洪积扇地下水水化学特征与演化规律

本文以北京市平原区永定河冲洪积扇地下水化学场的演化机理及地下水水循环规律为研究目的,根据水化学特征的水平分布及典型剖面上的演化过程研究,得到以下结论:1)从永定河冲洪积扇顶部补给区到扇缘排泄区,地下水水化学类型呈现水平分带性,潜水水化学类型由Ca-HCO3过渡到Ca·Mg-HCO3、Mg·Na-SO4,局部因人类活动影...     

平顶山矿区岩溶水系统水-岩相互作用的随机水文地球化学模拟

在前期工作的基础上,基于新的（补充）采集的地下水化学样品的分析数据,以ＷＡＴＥＱ４Ｆ模型为基础,应用本次研究中开发的耦合的ＭｏｎｔｅＣａｒｌｏ－ＷＡＴＥＱ４Ｆ模型,对平顶山矿区地下水系统中水－岩反应状态进行了随机水文地球化学模拟和评价。结果表明：随机水文地球化学模拟方法具有很好的实用性和应用性和应用前景;在模拟研究区内地下水相对于方解石、、白云石、威武央过饱和,而与玉髓处于平衡状态。这些结果为该区     

相山铀矿田铀源的地球化学证据

相山矿田矿石、沥青铀矿及伴生的黄铁矿的铅同位素具有明显的异常铅特征，成矿物质源区年龄为140Ma，与该区碎斑熔岩的年龄一致，说明铀源系由火山岩提供。矿石中U、Th、Mo、P的分布特征显示成矿铀源来自围岩。水-岩反应的模拟实验结果表明，铀成矿热液可以由本区火山岩与地下水在成矿期地质地热背景条件下的相互作用产生。     

河套灌区西部浅层地下水咸化机制

浅层地下水水位埋深浅、含盐量高,是导致河套灌区土壤次生盐渍化的重要原因.以河套灌区西部地区为研究区,通过对浅层地下水的水化学和氢氧同位素特征分析以及水文地球化学模拟,探讨了灌区浅层地下水的补给来源和主控水-岩作用过程,并定量估算了蒸发作用对浅层地下水含盐量的影响.研究区内浅层地下水为弱碱性咸水,pH为7.23～8.45...     

冲洪积扇含水层地下水可开采量数值模拟——以文峪河冲洪积扇为例

依据钻孔岩性,水文地质资料,将文峪河冲洪积扇平原分为上游单一潜水区和中下游承压水区,中下游垂向划分为上部弱水含水层和下部较强承压水含水层,对上游潜水和中下游承压水用二维侧向流数学模型,对中下游弱潜水用一维垂向流数学模型,在计算了现状开采条件下的水资源基础上,进一步计算出,在扇上游集中采水时,按工业开采和农业开采,以地下水多年总补排均衡,水位长期稳定的约束条件地下水可开采量。     

广西北海市海城区西段含水层海水入侵地球化学过程研究

广西北海市海城区西段地下含水层出现过海水入侵.海水入侵过程中可能发生哪些地球化学作用是人们关注的问题.本文运用绘制Piper图、理论混合线(TML)、计算离子delta值和饱和指数SI以及水文地球化学模拟等方法研究了该区含水层在海水入侵后发生的地球化学作用.通常海水入侵后地下水含水层容易发生白云岩化作用,要通过模拟计算...     

焦作矿区地下水水化学特征及其地球化学模拟

为了研究焦作矿区地下水水化学演化机制,查明岩溶水的主要补给来源,为矿井突水防范提供科学依据,对研究区域地下水系统取样分析。综合应用Piper三角图示法、岩性影响分析、相关性分析、总溶解固体分析和水文地球化学过程的定量模拟技术,系统地研究地下水水化学的空间分布规律和演化趋势;建立了地下水质量平衡模型,以提供岩溶地下水化学成分演化机理的定量信息;揭示了Ca2+-Na+、Mg2+-Na+阳离子交换作用、风化溶滤作用、蒸发浓缩作用、白云石的非全等溶解是地下水质演化的主要水文化学过程,为推断矿区地下水的补给来源提供了理论依据。     

水-岩作用系统的随机水文地球化学模拟

水-岩作用过程是一个随机过程。依据化学热力学的基本原理,建立了描述水岩系列间相互作用的数学模型,并采用Monte-Carlo随机分析方法进行求解。在实例研究中,以若干特征值(如均值、方差以及变异系数等)作为计算结果,来反映水-岩系列间相互作用的状态及其变化。由计算结果知,研究区系统内有关水-岩作用反应均可自发进行;因其方差较大,体系自由能接近零或处于平衡状态的机会较大;区内地下水的酸化主要源于页岩中有机质的氧化,由此导致地下水具有酸性及碳酸性侵蚀作用。     

成岩流体—矿物反应的地球化学动力学数值模拟方法

本引用Ｌｉｃｈｔｎｅｒ Ｐ．Ｃ．的渗透－扩散－化学反应三耦合的时空连续性方程和准稳态近似法，建立了成岩作用过程中流体－矿物反应的地球化学动力学数学模型，并设计了数值模拟的计算方法和编写了计算程序。     

太原市深层孔隙水的水化学分带性及其地球化学模拟

太原市深层孔隙水具有明显的水化学分带性,具体表现为由山前到盆地依次分布硫酸一重碳酸型水、重碳酸一硫酸型水、重碳酸型水,且各类地下水均大体在南北向上呈条带状展布,这与补给水的水化学状况密切相关．利用地球化学模拟软件PHREEQC建立一系列地下水混合模型对深层孔隙水的水化学形成过程进行模拟,结果显示：盆地北部的深层孔隙水受到北部边山岩溶水、盆地北部浅层孔隙水、汾河水的补给,其中北部边山岩溶水是最主要的补给源;盆地西部的深层孔隙水由西部边山岩溶水与盆地西部浅层孔隙水混合而成;盆地南部的深层孔隙水则由盆地北部与西部的深层水混合而成．混合作用是控制区域水化学状况的最重要的因素．     

塔里木盆地海相油藏具有高热稳定性的地球化学条件探讨

塔里木盆地在埋深超过8000 m、油藏经历200℃以上高温改造仍然发现液态烃类流体稳定存在,目前勘探工作正在面向深层-超深层拓展,塔里木盆地海相原油具有的高热稳定性来自其较好的保存条件。本文总结了近年来塔里木盆地海相油藏研究进展,结合宏观地质背景演化,主要从微观过程入手探讨塔里木盆地海相油藏热稳定性的地球化学特征。认为宏观上塔里木盆地目前的低地温梯度有利于油藏的稳定保存;而油藏储层中普遍缺乏氧化性矿物,石膏类等含硫矿物也贫乏,使得油藏储层中的烃-水-岩相互作用(包括热化学硫酸盐还原反应)发生的程度有限;同时,塔里木盆地海相油藏中地层水广泛发育、分布复杂,这对油藏中的液态烃类,特别是大分子烃类的热裂解具有抑制作用,从而有利于油藏的稳定保存。有必要进一步开展针对塔里木盆地海相原油热稳定性的微观地球化学特征探讨,特别是烃-水-岩相互作用中有利于原油烃类流体稳定保存的物理化学机理分析,研究成果将有助于深化塔里木盆地深层-超深层油气藏的勘探研究工作。     

相山铀矿田成矿作用的地球化学模拟

相山铀矿田是我国最大的火山岩型热液铀矿田，在地质地球化学和高温高压实研究的基础上，利用地球化学模式程序ＥＱ３／６模拟了成矿热水溶液的形成过程和减压排泄区铀成矿作用。计算机模拟结果表明，通过大气降水与碎斑熔岩相互作用，可以形成富含Ｆ和ＳｉＯ２等矿化剂的含铀热水溶液；由于铀以ＵＯ２Ｆ＾３和ＵＯ２（ＣＯ３（＾２－３等配合形式存在，非常稳定，即使在深部强还原环境中仍能能够迁移；酸性和碱性环境，尤其是强酸性     

娘子关泉域岩溶水硫酸盐污染的地球化学模拟分析

通过分析娘子关泉域岩溶水的水文地球化学特征, 发现沿流动路径上硫酸根质量浓度逐渐降低, 矿化度逐渐降低, Ca2+, Mg2+与SO₄2-比值逐渐升高等特征.运用水岩作用的地球化学模拟软件模拟得出, 广泛出露分布的中陶统灰岩因含石膏而使地下水在补给—径流区和地下浅部即含有高硫酸根, 沿流动路径上在汇流区—排泄区地下水不断有侧向补给及与深部水的混合, 而表现出硫酸根质量浓度逐渐降低; 同时个别特高硫酸根的井水为石炭—二叠系中水污染中奥陶统含水层造成的.相对而言, 深部下奥陶统含水层的水质较好.      

水/岩比的地球化学意义

通过对水－岩反应过程中水／岩比的深入分析,从理论上澄清了前人在水／岩比概念上的错误和混乱,并定义和厘定了流体／岩石比和水／岩比,以及“真实”流体／岩石比和表观“流体／岩石比之间的关系,重新审视了它们的地质意义。