内蒙古合同察汁淖碱湖成碱过程中的生物地球化学作用

本文介绍了内蒙古合同察汁淖碱湖的自然环境，地质演变过程和碱湖卤水的形成演化机理。指出补给碱湖的初淡不中２（Ｃａ＾２＋Ｍｇ＾２＋）／ＨＣＯ＾－３的摩尔比值接近于１（０．９６），不利于向碱性卤水的演化。     

论河南安棚碱矿地质特征及其成因

本文详细描述了河南安棚碱矿的4种岩石类型、沉积构造组合、沉积韵律和自生矿物特征,讨论了矿体的产状、分布、矿床的矿物组成和化学成分,并分析了碱矿床的成因。安棚碱矿是固体碱矿层和高浓度碱卤水并存的重碳钠盐矿床,是我国一个新的碱矿类型。该碱矿床是富含Na~(1+)、HCO_3~(1-)的淡水,在干盐湖环境中,从盆地边缘向盆地中心,经过一系列演化,形成富钠的重碳酸盐型卤水,在高二氧化碳分压下快速沉积形成的。     

罗布泊盐湖富钾卤水成因再探讨——碎屑层卤水蒸发实验分析

罗布泊盐湖钙芒硝岩孔隙中蕴藏有超大型规模的卤水钾矿,富钾卤水成因一直备受关注。罗北凹地从统一的罗布泊大湖区中分隔出来后,成盐过程中其湖水仍以南部大湖的补给为主,罗北凹地卤水化学演化与"大耳朵"湖水密切相关。"大耳朵"湖区含石膏碎屑层普遍储藏有卤水,应该是罗北凹地盐湖的"源卤水",钾离子(ρ(K~+)为3.12 g/L左右)已初步富集,平均矿化度为198.83 g/L。为了查明该卤水的化学演化趋势及析盐序列,笔者于2009年、2010年两次采集了大量卤水样品,分别进行室内等温蒸发和自然蒸发实验。蒸发实验结果表明:随着卤水浓缩首先析出(硬)石膏,随后析出大量石盐,最后出现少量钾石盐和光卤石,与EQL/EVP卤水蒸发模型模拟结果相似。将碎屑层卤水蒸发过程中化学组成变化与罗北凹地卤水进行对比,结果显示罗布泊古湖水蒸发至石膏沉积之后,在罗北凹地水化学组成明显发生变化,没有大量石盐沉积,而以钙芒硝沉积为主。推测应是受到深部"富钙水"的持续补给,而"大耳朵"湖起到"预备盆地"的作用,罗布泊古湖水经"大耳朵"湖蒸发浓缩后,钾离子得到初步富集,在流入罗北凹地后与深部"富钙"水混合,强烈蒸发浓缩,大量钙芒硝矿物析出,最后形成富钾卤水。     

内蒙古伊盟地区现代碱湖地质特征和形成条件分析

内蒙古伊克昭盟地区分布着众多小型现代盐湖。湖内沉积有天然碱、芒硝和石盐等化工矿产。各碱湖地层构成碎屑-粘土-蒸发岩沉积旋回,沉积厚度在10m 左右,基岩为白垩纪砂岩。结晶碱层以块状、厚层状为主,其分布受湖盆形态控制,一般埋深0.1～0.4m。伊克昭盟地区碱湖的形成是构造活动的结果。经长期风化剥蚀,地表和地下水向古河道和风蚀洼地聚集了基岩或剥蚀区地层的有关组分,并携带到湖盆中,使湖水转变为成水、卤水,后来由于气候骤然变冷,湖水中 Na_2CO_3或 Na_2SO_4过饱和而分别结晶为Na_2CO_3·10H_2O 或 Na_2SO_4·10H_2O,从而形成碱湖沉积。     

陕北红碱淖沉积物粒度特征所揭示的环境变化

通过沉积物粒度参数,对陕西红碱淖近几十年以来的湖泊演化和区域环境变化进行了探讨。沉积岩芯下部样品粒度组成呈双峰特征,据此可以分辨沉积物中湖相和风成组分。结果表明红碱淖形成于1928年,成湖初期流域风沙发育,其中1936年、1939年和1941年发生了三次强沙尘暴事件;1952~1960年为湖泊快速扩张时期,系人为改造使入湖地表径流在短时间内快速增强所致;1960年以后,红碱淖演化为稳定深湖环境,湖区降水增多,风沙发生的频率和强度大大降低,沉积物粒度频率分布曲线也演变为单峰形态。20世纪90年代中期以来,该湖水面有下降趋势。红碱淖粒度参数特征较好地反映了湖泊演化历史、区域风沙强度变化以及人类活动特征。      

云南个旧碱性杂岩体的岩石成因及稀土元素富集机制

云南个旧碱性杂岩体由边缘相碱长正长岩和中心相霞石正长岩组成。全岩地球化学分析表明,该碱性杂岩体具有高碱、富钾、富铁、低镁、高分异的碱性-过碱性岩石特征,晚期更富集碱金属元素; LREE/HREE值为20～59,(La/Sm)N=8～50,(Sm/Yb)N=1.2～5.0,富集轻稀土元素,轻稀土元素较重稀土元素分馏程度高,具Eu负异常,亏损Ti、Nb、P、K、Sr等元素,富集Zr、Hf、Th、La、Ce、Nd、U、Rb等元素,岩浆来源与幔源物质有关;碱长正长岩和霞石正长岩具有相似的微量元素和稀土元素特征,具有同源岩浆分异演化的特点; Rb/Sr、Nb/Ta、Zr/Hf等比值均高于或接近于原始地幔的相应值; CIPW标准矿物计算结果表明边缘相碱长正长岩中出现紫苏辉石、锥辉石、橄榄石,中心相霞石正长岩中出现橄榄石。结合(Th/Nb)N和Nb/La值特征以及前人Sr-Nd同位素研究成果,认为个旧碱性杂岩体的岩浆来源于遭受交代作用的富集地幔部分熔融,同时受有限的地壳混染作用而成,形成于后碰撞的伸展环境。碱性岩浆演化晚期更加富碱、经历了更高程度的结晶分异作用是稀土元素、Nb、Ga和Zr元素超常富集的重要原因。     

柴达木盆地西部古近系和新近系油田卤水资源水化学特征及化学演化

在柴达木盆地西部一些背斜构造单元的古近系-新近系中,赋存储量巨大的油田卤水,有望成为第四系盐湖卤水的后续利用资源。通过对小梁山、南翼山、油泉子、开特米里克、油墩子、油砂山等典型构造区石油钻孔自喷的油田卤水以及地表盐湖卤水、晶间卤水取样分析,讨论了其水化学特征及资源分布,重点通过与海水、青海湖水蒸发曲线对比,分析了油田卤水的化学演化特征。结果表明,油田卤水中K、B、Li资源远超工业开采品位,Br、Sr等也达到工业开采品位,有优越的高品位综合开发利用前景;油田卤水资源元素富集规律表现为平面上以中部南翼山背斜最为富集,向北、向南相对降低,垂向上深部油田卤水比浅层晶间卤水、湖表卤水资源元素相对更为富集;油田卤水的化学演化主要受控于水岩反应、深部水的混合以及蒸发浓缩和盐岩的溶解作用,这些作用为卤水分异演化、富集成矿提供了良好的地球化学条件。     

水泉沟杂岩体的地质学和岩石学研究

水泉沟岩体为岩浆成因,岩体的侵位深度2~3km,侵位时代为印支期,划分为4种岩石组合.水泉沟岩体是一个钾质-高钾质的钙碱性、弱碱性和碱性岩石共存的杂岩体.岩石化学成分变异图解证明岩浆存在两种演化趋势,一是酸性演化趋势:辉石闪长岩→角闪二长岩(包括二长岩)→石英碱长正长岩→碱长花岗岩;二是碱性演化趋势:正长岩→霓辉正长岩→碱长正长岩.同时也探讨了这两种演化趋势的内在机理.     

吉布提阿萨勒(ASSAL)盐湖的卤水钾盐矿床赋存特征

吉布堤阿萨勒(Assal)盐湖卤水钾盐矿床由其东南部的湖表卤水矿和西北部的晶间卤水矿两部分构成。二者水力联系密切。通过对湖表及晶间卤水分异特征等综合分析表明钾质来源于与之有断裂通道相通的浓缩海水、湖下及湖缘存在的热泉以及周边富钾玄武岩通过季节性河流水的不断补给有关。盐湖演化时间相对较短,具明显的海相成因特点。     

浙东沿海富碱花岗岩地球化学特征及其构造环境探讨

在浙东沿海地区存在一条北北东向线型展布的、规模可观的富碱侵入岩带,岩带由碱长花岗岩和碱性花岗岩组成。其岩石地球化学特点是高硅(SiO2>76%)、富碱(N_2O K_2O>8.2%)、低铝(Al_2O_3<12.5%)、贫钙镁(CaO<0.4%、MgO<0.2%)、富集Rb、Th(U)、Nb(Ta)、Zr、Zn和Ga等元素;稀土元素模式曲线具缓右倾“V”字形,铕亏损强烈。上述地球化学特征与福建魁歧碱性花岗岩基本一致并类似澳大利亚东南Lachlan褶皱带A型花岗岩。研究表明,该富碱花岗岩带是燕山晚期岩浆演化后期产物,受区域深断裂控制,即可能是处于活动大陆边缘的深断裂在拉张条件下由深源富碱岩浆上侵而成。     

黑龙江省克东县宝泉镇天然苏打水形成条件浅析

依据克东县宝泉镇一带的地层、构造、水文地质条件及水文地球化学环境,论述了苏打水的赋存及形成条件,指出苏打水的形成是沉积作用、火山活动和断裂构造共同作用的结果.天然苏打水主要赋存于上白垩统嫩江组碎屑岩孔隙裂隙承压含水层中.受喜马拉雅期火山活动和断裂构造运动影响,上白垩统嫩江组含水层在克东县二克山-尖山一带由封闭的还原环境转变为开放半开放的氧化环境,发生脱碳酸作用,致使HCO₃^-、Na⁺成为地下水化学成分中的主要离子,形成了天然苏打水.     

基于EOF和M-K的晋祠泉域岩溶地下水水化学时空变化特征分析

为研究晋祠泉域岩溶地下水水化学的时空变化规律,以2001-2014年该泉域内具代表性的岩溶水监测点水质资料为基础,以pH值、7大主要离子及TDS作为因子,运用经验正交函数（EOF）分析与Mann-Kendall（M-K）突变分析相结合的方法,对晋祠泉域14年的水化学场进行时空结构分离。结果表明:在空间分布特征上,pH值由北向南逐渐减小,汾河中段以南出现低值区;Ca2+、Mg2+、HCO3-、SO42-和TDS的空间变化趋势相似,整体上均是由北向南逐渐增加,等值线在古交一带较周围地区升高;K+ + Na+和Cl-含量在整个泉域普遍较低,但K+ + Na+在泉域边界处的王封和西寨一带含量升高,Cl-在古交以及西华苑处增高。在时间演化特征上,从2001-2014年pH值、Mg2+、K+ + Na+、HCO3-和Cl-含量基本在平均值上下波动;Ca2+和SO42-含量逐年降低,且分别在2008年和2009年之后呈明显的下降趋势;TDS在2005-2007年呈明显的下降趋势,在其它时段下降趋势不显著。      

银川平原水化学特征分析

基于银川平原的水文地质条件,对研究区的地下水环境综合指标与地下水化学类型进行了分析:EC值与DO值呈负相关关系,随着含盐量的增高,EC值增高,DO值减小;TDS与EC之间存在较好的正相关性,水中溶解的盐类越多,水的TDS 值越高,水的导电性越好,其电导率EC值越大。阳离子平均浓度由大到小为Na+>Ca2+>Mg2+>K+>NH+4,阴离子平均浓度由大到小为HCO-3>SO2-4>Cl-。研究区地下水类型以HCO3·SO4—Ca·Mg、HCO3·SO4—Ca·Na、HCO3·SO4—Na·Mg,以及SO4·HCO3—Na·Mg等类型为主。活度系数与离子强度呈反比,即离子强度升高导致水溶液中的离子浓度和电荷量升高,离子重新组合成溶质,导致离子活度系数下降。研究区内方解石最接近于平衡状态,可能存在于含水层环境中。对地下水环境综合指标和各组分浓度以及研究区水化学的形成环境进行分析可知:位于研究区中南部的65号点属于SO4·Cl—Na型水,受污染的可能性大;而在其南部的4、83、290号点,由于位于黄河灌溉区,受地表水的影响增强,地下水污染程度较65号点低。     

昆明盆地孔隙水的化学特征及其演化规律

昆明盆地为一碳酸盐岩基底背景上形成的断陷盆地.研究区内孔隙水中Ca²+、HCO₃^-在阳、阴离子中占有绝对优势,水化学类型以HCO₃-Ca、HCO₃-Ca·Mg、HCO₃·Cl-Ca等为主.受不同区域人为活动影响,地下水各离子组分空间分异较大,水化学类型由盆地边缘向盆地中心呈现出复杂化.在平面上,从盆地边缘向盆地中部的冲湖积平原方向,地下水矿化度具有东西过渡分带的特点,以矣六乡-小板桥-巫家坝-联盟镇为界,东部矿化度较低,西部则相对偏高.20年来,随城市化进程的加快,孔隙水水质的演变朝着正负两方面发展,盆地西山、草海一带生态环境有所好转,地下水矿化度在逐年降低,而地下水恶化的区间向着城市的外围边缘转移.冲湖积平原区,地下水矿化度变化不大.地下水化学类型的变异在很大程度上显示了地表土地利用方式的改变对地下水环境演变的影响.因子分析法的结果表明,地下水中Mg²⁺、HCO₃^-、Ca²⁺、Na⁺、Cl^-、SO₄^2-等离子的来源很大程度上显示自然演化的结果,而NO₃^-、K⁺、PO4^3-等离子的来源主要受农业和生活污水的影响.地下水化学组分中Mg²⁺、Na⁺、Cl^-、SO4^2-和K⁺同时受到自然作用和外界污染的影响,以COD为代表的工业污染在一定程度上影响了地下水中Cl^-、SO₄^2-和K⁺的浓度及其分布.     

典型草原露天煤矿区地下水环境演化机理研究

伊敏露天煤矿位于中国东北部呼伦贝尔草原上,多年来的矿业活动对区域地下水环境造成严重影响,同时也给原本脆弱的草原生态环境带来威胁。文章以伊敏煤矿区地下水为研究对象,对比煤矿开采前（1973年）后（2016年）地下水系统的变化特征,运用流场对比、数理统计、Piper三线图、库尔洛夫式等对矿区地下水流场和水化学场的时空演化规律进行研究,以揭示强烈人工干预下草原矿区地下水与环境的相互作用机制。结果表明:露天煤矿开采活动使矿区地下水原生的还原环境变为氧化环境,煤层中的黄铁矿(FeS 2)被氧化、产酸并引发后续一系列反应,其结果导致矿区地下水pH值降低,总硬度(TH)、SO 2- 4、Fe 2+、Fe 3+、Ca 2+、Mg 2+离子浓度升高;水化学类型由以HCO 3—Na ·Ca ·Mg型为主演化为以HCO 3 ·SO 4—Na ·Ca ·Mg型为主;煤矿开采强烈疏排地下水加速了区域地下水循环速度,使地下水向着淡化方向发展,TDS、COD、Na ++K +等均呈降低趋势。     

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。      

山东省菏泽凸起地热田岩溶地热水水化学水平演化特征

在前人研究成果的基础上,选择A-A'和B-B'两条路径,采用Piper三线图解、Schoeller图解、Na-K-Mg平衡图解、饱和指数计算评价等方法,研究山东菏泽凸起地热田地热水沿路径上的循环演化特征.结果表明:沿A-A'、B-B'剖面岩溶冷水→岩溶热水,水化学类型由SO4?HCO3-Ca?Mg?Na或SO4?HCO...     

黑龙江东宁金厂金矿土壤离子电导率异常特征、离子成份及找矿预测

为了解黑龙江东宁金厂金矿体土壤离子的电导率异常特征,查明金矿体中土壤离子电导率成分的离子组成以及不同种类离子的含量变化关系对电导率的贡献大小,初步探讨矿区土壤离子电导率异常的形成机理,本文对金厂金矿开展了土壤离子电导率测量,取得以下认识:(1)发现多个具有成矿远景的离子电导率异常区,经深部工程验证具有隐伏的金矿体;(2)组成土壤离子电导率异常的离子成分主要是HCO-3、SO2-4、Ca2+、Cl-、K+、Na+、F-、Mg2+、Mn2+等一套水可溶性离子,经过相关分析得出金矿电导率异常与各离子的相关系数为HCO-3>Ca2+>SO2-4>Cl->K+>Na+>F->Mg2+>Mn2+。     

典型岩溶丘陵区地下水水化学特征及地球化学敏感性分析——以武冈东部地区为例

通过对典型岩溶丘陵区地下水进行水化学特征及地球化学敏感性的研究表明,该地下水系统水化学特征阳离子以Ca2+、Mg2+为主,阴离子以HCO3-、NO3-、SO42-为主,受水岩作用及人类活动共同影响;Mg2+/Ca2+受岩性控制,流经白云岩地层最高,灰岩夹白云岩次之,灰岩最低;研究区岩溶地下水表现出较高的地球化学敏感性。阳离子以Ca2+最为敏感,其次为Mg2+,阴离子以HCO3-最为敏感,其次为NO3-,元素的地球化学敏感性大小依次为:HCO3->Ca2+>Mg2+>NO3->SO42->Cl->Na+>K+;以敏感性最强的敏感因子HCO3-对研究区岩溶地下水进行敏感性等级划分。研究区低敏感性的水点仅占7.27%,中敏感性的水点占25.45%,高敏感性的水点占67.28%。通过地球化学敏感性划分统计结果显示,对该地区地下水的保护显得十分重要且迫切。      

江油市规划应急水源地地下水水化学特征分析

通过在江油市规划应急水源地及其上、下游采集地下水水样进行化学分析,共采集15个样品。结合主离子浓度、Piper图及沿程变化对该水源地地下水的水化学特征及其上、下游地下水水化学变化规律进行分析,结果表明：研究区地下水呈弱碱性,属硬度水和极硬度水,TDS平均值为281.446 mg/L,其中阳离子以Ca2+、Mg2+为主,Na++K+次之;阴离子以HCO3-和SO42-为主,Cl-较少;地下水的化学类型为HCO3--Ca2+。在沿程变化上,自上游至下游,地下水TDS及主离子均有整体增加的现象。地下水化学类型由HCO3--Ca2+型变化为HCO3-·SO42--Ca2+·Mg2+型。