鄂尔多斯盆地白垩系主要含水岩组沉积岩相古地理对地下水水化学场形成和水质分布的影响

通过典型水文钻孔和露头剖面沉积地质、水文地质调查、样品测试及综合研究表明,鄂尔多斯盆地白垩系含水层形成时,北部环河组、洛河组均广泛发育河流相沉积,而南部环河组湖泊相为主、洛河组沙漠沙丘相广泛分布的沉积古地理格局,这对含水岩石中长石、粘土矿物、方解石、石膏等重要矿物组成和易溶盐含量及其空间分布形成明显控制,也控制了含水层和隔水层空间分布,并显著影响了深层地下水循环交替条件的区域分布变化。在沉积-成岩环境条件下,影响地下水水化学场形成和水质分布变化的主要水-岩作用包括硫酸盐、碳酸盐及硅酸盐矿物的溶解溶滤和阳离子交换作用等水文地球化学作用。受含水层沉积岩相古地理、地下水循环及水岩作用等因素控制,环河组、洛河组地下水总体表现为盆地北区TDS低、淡水发育、以HCO3型为主,南区TDS高、微咸水和咸水发育、以HCO3.SO4型为主的分布规律,地下水水化学和水质分布在北区分布变化小、在南区上下含水层分布变化复杂。     

东天山北麓平原区地下水化学特征研究

通过分析东天山北麓平原区160组地下水化学样品检测结果,采用舒卡列夫分类法和Piper三线图解法,研究了地下水化学分带特征。南部山前冲洪积砾质平原地下水化学类型为HCO_3·SO_4型,中部细土平原逐渐向SO_4·HCO_3型过渡,北部沙漠区以SO_4·Cl型为主,地下水溢出带为Cl·SO_4型。根据水化学剖面分析地下水各组分含量在径流途经中的变化趋势,分析结果表明,沿地下水径流方向由南向北,地下水中的硫酸盐、氯化物和钠都呈现出逐渐增大的变化规律,导致了水中溶解性总固体逐渐增大,水质逐渐变差。     

河南平原浅层地下水总溶解固体和水化学类型的分布特征

利用75件地下水样品的水化学数据(丰水期38件,枯水期37件)分析了丰、枯水期河南平原第四系浅层地下水总溶解固体(TDS)和水化学类型的分布特征。结果表明:河南平原浅层地下水淡水(TDS<1g/L)发育。枯水期TDS>1g/L的地下水主要分布在新乡-开封-太康县一线以东地区、项城以及太行山东麓安阳市境内;丰水期TDS>1g/L的地下水分布在新乡以东的部分地区、兰考县城东镇以及太康县以东地区。枯水期地下水主要以HCO3型水为主,丰水期河南平原的北部、南部主要以HCO3型水为主,而中部主要以HCO3-SO4型水为主。丰、枯水期地下水水化学特征的差异是在气候(降水、蒸发)及人类活动等因素的影响下形成的。     

广西北海市地下水系统水化学特征的分析

对广西北海市近20年的地下水水质监测资料和2002-2003年野外实地取样的测试资料进行分析,并采用Piper图和Q型群分析进行水化学分类,结果表明该地区北部地下水以Ca·Na-HCO₃型为主,水化学特征显示地下水化学成分受降雨入渗和溶滤的影响,而南部地下水以Na-Cl或Na·Ca-Cl型为主。北海市天然条件下地下水的矿化度低,pH值低,呈偏酸性。低矿化度的雨水、可溶盐含量极低的含水介质、迅速的水循环以及长期的淋滤作用,导致了北海地区地下水低矿化度的特点。     

红水河中上游流域岩溶地下水水质影响因素的R型因子分析

为了了解红水河中上游流域地下水污染情况,并对其进行防治与管理,利用R型因子分析法对红水河中上游流域的130组水化学数据进行分析,识别出影响区内岩溶地下水水质的因子3个。因子1以Ca2+、HCO3-、总硬度和溶解性总固体为主,反映了水-岩作用（碳酸盐溶解）对地下水水化学组分的影响;因子2以K++Na+、Cl-和NO3-为主,揭示了农业污染（农药、化肥、牲畜粪便等）和生活废水对农业区地下水水化学组分的影响;因子3以Mg2+、SO42-和F-为主,反映了工矿业污染对北部矿区地下水水化学组分的影响。结果表明,因子1、因子2和因子3与人类活动密切相关,今后应加强监管和防治。      

黑河干流浅层地下水与地表水相互转化的水化学特征

通过分析黑河干流地表水与地下水的水化学特征,识别沿黑河干流不同地带地下水与地表水的相互转化关系.研究结果表明:(1)在祁连山区,地下水与地表水的转化以地下水向河流排泄为主.(2)南部盆地,在山前戈壁带,出山河水入渗转化为地下水;溢出带地下水以泉的形式转化为地表水;进入细土平原后,汛期河水补给地下水,非汛期地下水补给河水;在农灌区引河水通过田间入渗补给地下水.(3)北部盆地,在金塔灌区,地下水主要接受引水灌溉入渗补给;在金塔灌区到额济纳旗,河流入渗转化为地下水.     

新疆塔克拉玛干沙漠中两个钻孔的孢粉分析及其意义

通过塔中1井和满西1井两个钻孔的孢粉特征.划分出7个组合带.上新世晚期.塔克拉玛干大部为草原和荒漠平原,河流沿岸生长着以榆为主的落叶阔叶林.第四纪以来气候干旱.北部以荒漠为主;南部以荒漠草原为主,平原河谷广泛分布着以扬、柳、榆为主的落叶阔叶林.根据古植被可以看出,上新古世有面积不大的沙漠出现,到第四纪北部沙漠发育,南部具阶段性发育.     

西北干旱区深层岩溶地下水系统的水化学-同位素研究--以宁南“南北古脊梁”岩溶水系统为例

运用构造控水分析、水化学同位素等方法，对宁南“南北古脊梁”岩溶裂隙水系统进行了深入的分析与讨论。本区储水空间以岩溶裂隙为主，岩溶水的空间分布明显受南北向大型断裂构造控制。岩溶地下水以大气降水起源为主，并表现为多元水混合。水质分布呈南优北劣的分带特征，北部水-岩相互作用形式为溶滤-蒸发浓缩型，呈高矿化咸水；南部为溶滤-混合型，呈低矿化淡水。根据水动力场和水化学场特征，划分了3个相对独立的岩溶水子系统。     

塔克拉玛干沙漠腹地地下水化学及环境同位素水文地质研究

作者南北向横穿塔克拉玛干沙漠进行水文地质科学考察，沿线采集了３３组水化学及环境同位素水样。通过分析与研究表明沙漠腹地地下水矿化度大多为４ｇ／ｌ￣６ｇ／ｌ，其地下水的主体是在地质历史过程中由南部河流补给而形成的，沙漠腹地大气降水仅在利于地表水汇集的垄间洼地且地下水埋深较浅的地区，对地下水才具有一定意义的补给作用，由此而形成的地下水体漂浮在地下水的表层，对沙漠地区油田供水没有实际意义。     

新疆乌恰县阿克区块水文地质条件分析

本文以乌恰县阿克区块作为研究对象,从研究区自然地理和地质条件分析的角度出发,对研究区地下水类型、补给、径流和排泄、水化学特征以及地下水动态特征进行分析。研究结果表明:研究区内的地下水类型以松散岩类孔隙水为主;研究区地下水的补给主要来源于北部山区地下水侧向补给,地下水主流动方向由北向东南径流,在西边径流通道向西南径流。地下水的补给由北部的山前侧向径流补给,大气降水入渗补给、暴雨洪流入渗、河流渠系渗漏补给补给等。排泄以潜水蒸发、人工开采和通过南部构造沟口泉集河向下游排泄。     

唐山曹妃甸浅层水咸化机制及反向模拟

采集了唐海至渤海湾剖面的13组水样,分析了研究区浅层地下水的化学特征及成因机制.运用Phreeqc软件反向模拟了地下水流路径上浅层微咸水(咸水)的补给机理及咸化过程.结果显示:浅层地下水由北向南,ρ(TDS)由0.36 g/L逐渐上升到39.2 g/L,水化学类型从HCO3·Cl-Ca·Mg·Na型过渡为Cl· HCO3-Na型再转变为Cl-Na· Mg型.微咸水形成以咸淡混合为主,期间伴随着岩盐、斜长石、CO2、高岭石、钾长石、石膏的溶解及钙蒙脱石、方解石的沉淀析出.咸水形成初期主要受海水入侵影响,后期受蒸发作用影响又进一步咸化.     

应用环境示踪剂探讨巴丹吉林沙漠及古日乃绿洲地下水补给

巴丹吉林沙漠位于我国西北部的阿拉善高原。近年来,许多中外学者应用天然水样及土壤水分的水化学、同位素等技术手段研究了该地区地下水补给及环境演化。基于这些研究,试图给出巴丹吉林沙漠和古日乃绿洲一个完整的二维地下水系统概念模型。巴丹吉林沙漠地下水在浅埋区和出露区蒸发,同时接受少量当地降水补给,其最终的排泄区是古日乃绿洲。巴丹吉林沙漠地下水垂向补给微弱,地下水很可能是更新世晚期至全新世早期周边的雅布赖山区降水径流及发源于祁连山的河流古河道补给的古水。在全新世中-晚期,地下水得到有限的降水补给,并且经受蒸发作用。随着千年尺度的气候转型,两千年以来,巴丹吉林沙漠干旱化加剧,正在经历地下水位下降、湖泊绿洲逐渐萎缩消亡的过程。     

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,总溶解性固体（total dissolved solids,TDS）变化范围为371~7 599 mg/L;随着地下水咸化程度增大,水化学类型由HCO₃-Na·Mg·Ca型向Cl-Na型过渡.引黄灌溉和大气降水是浅层地下水的主要补给来源,径流过程中浅层地下水受蒸发作用和植物蒸腾作用影响,地下水化学组分主要来源于蒸发盐溶解和硅酸盐风化水解,并受强烈的蒸发作用和离子交换作用影响.水文地球化学模拟和主成分分析结果显示,蒸发作用和岩盐溶解作用对区内浅层地下水咸化贡献最大,石膏和白云石等矿物的溶解、硅酸盐的水解、Na-Ca离子交换以及局部地形起伏对地下水咸化过程也有较大贡献.      

黄土高原典型山地-沟壑区地下水水化学特征及成因——以六盘山地区为例

为了揭示黄土高原山地-沟壑区黄土地下水水化学特征及成因,对六盘山东西两侧山区及其西部典型黄土高原山地-沟壑区进行了多次实地考察,合理选择采样点,采集了浅层地下水监测水样。对采集的样品水化学数据进行了分析,结果表明:六盘山地区浅层地下水以低TDS重碳酸盐型为主,径流途径较短,循环条件较好,保持了较好的天然淡水资源状态;而在山地-沟壑区水化学类型则复杂多样,TDS平均值达1 870mg/L,淡水资源相对匮乏。结合各类水化学图可以看出,浅层地下水和地表水的离子来源优势机制以岩石风化为主,并且在山地-沟壑区受到不同程度蒸发作用控制。通过分析地下水中的离子浓度比以及锶元素,发现六盘山区主要为补给区和径流区,山地-沟壑区则是补给区、径流区和径流滞缓区,黄土地下水可能有来自六盘山岩溶水的补给。氟离子浓度和硬度超标是影响区域内水质的最主要因素,在受蒸发作用影响较大的地区尤为突出。黄土高原地下水资源的分布状况和质量参差不齐,保护好区域内较好的淡水资源并且按照地下水分布规律进行合理的开发与宏观调控,是缓解黄土高原水资源问题的关键。     

包气带在干旱半干旱地区地下水补给研究中的应用

在干旱半干旱地区,包气带的溶质和同位素剖面不但可以提供较长时间尺度上的地下水补给信息,而且记录了过去气候变化与环境变化信息。本文基于学科组近10年的研究成果,以鄂尔多斯盆地为例（包括南部的黄土高原和北部的沙漠高原）,将包气带和饱和带结合起来,利用多种环境示踪技术,提升了包气带在干旱半干旱地区地下水研究中的潜力,并将其应用到地下水补给历史重建、地下水补给机制确定、植被变化对地下水补给影响评价和地下水污染物全过程示踪中。研究表明,由于在干旱半干旱地区,包气带较厚且补给量有限,地下水和现今的浅表水文过程未达到水力平衡,如在沙漠高原西部,近2 500 a降水尚储存在包气带13 m以浅,地下水是4 000 a以前补给的,其水化学特征与浅部包气带水差异巨大;而在黄土高原,补给量较大,但包气带巨厚,年降水仍需要几十到上百年时间入渗到地下水（但并不意味着没有补给,其土壤水在包气带中平均入渗速率为0.1~0.3 m·a-1）,包气带浅部溶质含量较深部和地下水中的高;典型黄土塬区的地下水均不含氚,地下水年龄在几百到上万年。黄土内部层状均匀的土壤质地特征和相对较老的地下水年龄揭示的均匀活塞流入渗是黄土塬区浅层地下水补给的主要方式。黄土高原退耕还林还草和沙漠区植被恢复导致地下水补给呈现不同程度的减少,反映在包气带上表现为溶质含量的增加,可用于定量化确定地下水补给量的变化。本文强化了包气带在干旱半干旱地区地下水补给研究中的作用,在未来地下水资源评价、地下水污染全过程刻画中应得到重视。     

Hydrogeochemistry and Origin of Thermal Groundwater in Bedrock Aquifers in Tianjin, China

INTRODUCTIONThermalgroundwaterisfoundtohaveoccurredinthebedrockcarbonateaquifersofLowerPaleozoicandMeso toNeo ProterozoicErathemsnearTianjin ,China .Thebedrockaquifersexistinthelayersbetweenabout 10 0 0mandmorethan 4 0 0 0mbelowthelandsurface .Thethermalwaterhasbeensuccessfullydevelopedoverthepast2 0yearstoprovideasourceofhotwaterforavarietyofresidentialandindustri alpurposes.Geothermalwellstappingtheaquifersarecapa bleofproducingcommercialquantitiesofhotwaterwiththetemperaturesranging…     

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。     

Groundwater mixing and mineralization processes in a mountain–oasis–desert basin,northwest China: hydrogeochemistry and environmental tracer indicators

Hydrogeochemistry and environmental tracers (²H, ¹⁸O, ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) in precipitation, river and reservoir water, and groundwater have been used to determine groundwater recharge sources, and to identify mixing characteristics and mineralization processes in the Manas River Basin (MRB), which is a typical mountain–oasis–desert ecosystem in arid northwest China. The oasis component is artificial (irrigation). Groundwater with enriched stable isotope content originates from local precipitation and surface-water leakage in the piedmont alluvial–oasis plain. Groundwater with more depleted isotopes in the north oasis plain and desert is recharged by lateral flow from the adjacent mountains, for which recharge is associated with high altitude and/or paleo-water infiltrating during a period of much colder climate. Little evaporation and isotope exchange between groundwater and rock and soil minerals occurred in the mountain, piedmont and oasis plain. Groundwater δ²H and δ¹⁸O values show more homogeneous values along the groundwater flow direction and with well depths, indicating inter-aquifer mixing processes. A regional contrast of groundwater allows the ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios and δ¹⁸O values to be useful in a combination with Cl, Na, Mg, Ca and Sr concentrations to distinguish the groundwater mixing characteristics. Two main processes are identified: groundwater lateral-flow mixing and river leakage in the piedmont alluvial–oasis plain, and vertical mixing in the north oasis plain and the desert. The ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios and selected ion ratios reveal that carbonate dissolution and mixing with silicate from the southern mountain area are primarily controlling the strontium isotope hydrogeochemistry.     

利用稳定同位素方法识别内蒙古佘太盆地地下水补给来源

为研究近几十年来佘太盆地地下水补给变化情况,通过现场调查分析,对佘太盆地浅层地下水开展同位素样品采集工作,并测定了其氢、氧稳定同位素的值。在分析同位素分布特征及变化规律的基础上,结合当地地质及水文地质条件识别了地下水补给来源和补给区并构建了浅层地下水的补给模式图,探讨了区域上浅层地下水的补给流动状况。通过分析研究区大气降水和地下水中的氢氧稳定同位素的变化特征发现:当地大气降水并不是地下水的主要补给来源,其补给源区为周边山区,补给来源主要是周边山区的大气降水,且地下水所经历的蒸发作用较明显;盆地的东、西部地下水的补给源区不尽相同,西部的补给区高程要高于东部的补给区高程,但两部分地下水所经历的蒸发强度基本相同。     

布隆湖水化学成分的形成机制

在对研究区地质及水文地质条件进行分析的基础上,根据对各类水样水质资料的分析,得出与补给水相比,布隆湖水中各组分含量普遍升高、TDS显著增大、水化学类型由HCO3.Cl型变为Cl.SO4.HCO3型、水质由良好的饮用水变为多种组分含量超标的不可饮水;认为布隆湖水的化学成分是在补给水化学成分的基础上,经过蒸发浓缩作用、溶解/沉淀及阳离子交替吸附作用而形成的。使用离子比值分析方法,估算出河水进入布隆湖后,蒸发比例高达71.43%,使各组分含量增大了约3.5倍;质量平衡模拟结果表明,形成湖水化学成分的主要化学作用是岩盐、石膏的溶解、方解石的沉淀以及CO2的逸出,此外还发生了少量的阳离子交替吸附作用。