北京平原区永定河地下水系统地下水化学和同位素特征

北京平原区永定河地下水系统位于北京市的西部.在该区采集了一个水文年的大气降水样,并对其中的D和18O组成作了分析;于旱季在该地下水系统中采集了大量地下水样,并对其中的八大离子浓度、D和18O组成、Sr浓度以及87Sr/86Sr比值作了分析.研究结果表明,研究区地下水的水化学类型较为单一;研究区地下水主要来源于大气降水入...     

西南某地区地下水化学及同位素特征研究

我国西南某地位于汶川地震影响区域,为评价汶川地震对该区水文地质条件的影响,开展了该地区水文地球化学及同位素水文地质研究。地下水化学及同位素测试数据分析表明:研究区地下水pH值在7.9~9.48,偏碱性,TDS多小于500mg·L-1;水化学组分在垂向上有明显变化,水化学类型以HCO3-Na型为主;地下水氢、氧稳定同位素分析表明,该区地下水主要源自当地大气降水补给,氚含量随地下水埋深增大而减小,反映了深部地下水循环交替强度明显小于浅部地下水,也说明区内地下水以垂向交替为主。     

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。     

西北某放射性废物处置预选区地下水水化学特征及地球化学模拟

在放射性废物处置库的选址过程中,地下水水化学特征是最重要的因素之一。为了查明西北某放射性废物处置预选区地下水水化学特征及其演化机制,对该区地下水水样进行了水质测试,综合运用Piper三线图法、相关性分析、饱和指数模拟和质量平衡反应模拟,全面分析了该预选区地下水水化学类型的空间分布和地下水水演化的主要水文化学过程。结果表明:研究区地下水在北部山区接受补给,并向南运移,地下水类型随径流由SO4.Cl—Na型转变为Cl.SO4—Na型。地下水在径流过程中主要经历了溶滤作用、蒸发浓缩作用和阳离子交换作用等水文化学过程,它们是控制该区地下水水化学组分演化的关键。     

三江平原富锦地区浅层地下水水化学特征及其形成作用

三江平原富锦地区是我国重要的产粮基地,农业灌溉对当地地下水水质造成了一定程度的影响,而地下水水质的变化制约着当地农业的发展及居民的饮水安全,因此对三江平原富锦地区地下水水化学特征及其形成作用进行研究具有十分重要的意义。本次研究对浅层地下水及地表水进行采样,运用Gibbs图、离子比例系数、δD和δ~(18)O同位素、克里金插值及反向地球化学模拟等方法,对三江平原富锦地区浅层地下水的水化学形成机制进行了分析。研究结果表明:地下水中TDS、NO_3-N质量浓度沿地下水流向呈递增趋势,地下水水化学类型以HCO_3-Ca和SO_4-Ca为主;硅铝酸盐以及岩盐的风化溶解是研究区地下水中离子的主要来源;溶滤作用、阳离子交替吸附作用和农业施肥、地下水开采等人类活动影响是控制地下水化学特征形成的主要作用。     

福建省晋江市浅层地下水硝酸盐含量特征及其水化学指示意义

地下水中硝酸盐的含量不仅对水质产生影响,也会显著影响地下水的水化学分类,本文以福建省晋江市为例,对浅层地下水中硝酸盐含量特征及与其他水化学指标的关系进行了分析。结果显示:地下水中硝酸盐绝对含量总体偏高,在阴离子毫克当量百分比中所占比重已超过硫酸盐,对地下水水化学类型产生显著影响。NO3–相对含量较高的样品,往往具有低矿化度,低pH值,高r(Na+)、r(Cl–)比,且属于氯化物型水的特征。利用r(NO3–)/r(Cl–)可判别地下水在天然条件下的浓缩或稀释效应,亦可结合目标污染物的绝对含量变化,判断其是否属于人为污染抑或天然水动力条件下的浓缩稀释效应。     

岩溶矿区水文地球化学特征及其水源指示意义

云南毛坪铅锌矿区属于复杂型岩溶裂隙充水大水矿床,亟需查明其充水水源、径流途径以开展地下水防治工程设计与优化。基于水化学、氢氧同位素方法对矿区充水水源进行系统研究与辨识,并对矿区水文地质概念模型作了初步分析。矿区石炭系地下水表现为低水温、低TDS、高NO-3、富集重同位素,而矿区泥盆系地下水由北往南水温、TDS逐渐升高,NO-3浓度降低,微量组分浓度升高,且尤为富集轻同位素。研究结果表明以上组分均对矿区充水水源辨识有直接指示意义:石炭系主要受东侧献鸡一带岩溶洼地区补给,自东往西向矿区径流,并经由断层构造向矿区泥盆系北部补给,同时与泥盆系南部深层水源混合后排泄于矿区疏干漏斗中心。     

贵阳市三桥地区岩溶地下水水化学特征及其演化规律

贵阳市三桥地区岩溶地下水是贵阳市重要的生活及工农业用水水源,而贵州省岩溶系统发育异常复杂,对于岩溶水水化学及其演化特征尤其是水-岩相互作用方面的研究尚未见报道,为了保障该地区供水水质安全,以贵阳市三桥地区岩溶地下水为研究对象,通过系统的样品采集与氢氧同位素分析和水文地球化学模拟,针对岩溶地下水水化学组分的空间分布、演化特征及水-岩作用过程进行了系统的研究.研究表明:岩溶地下水水化学类型主要为HCO₃·SO₄-Ca·Mg型、HCO₃·SO₄-Ca型、HCO₃-Ca型和HCO₃-Ca·Mg型;研究区岩溶水主要来源于大气降水补给;研究区水化学特征主要受方解石、白云石、岩盐和石膏的溶解作用以及阳离子交替吸附作用控制.      

内蒙古额济纳平原地下水氢氧稳定同位素和水化学特征及其演化规律

【研究目的】为研究内蒙古额济纳平原地下水水化学特征及其演化规律,于2020年8月采集水样87组,氢氧同位素样品69组。【研究方法】综合运用数理统计、离子比例分析、水文地球化学模拟等方法,分析额济纳平原第四系地下水及北部白垩系地下水水文地球化学特征,探讨水文地球化学演化规律。【研究结果】结果表明：(1)该区地下水水化学类型以SO₄-Na型为主。地下水中阴离子以SO₄^2-为主,其次为Cl^-;阳离子以Na⁺为主,Ca²⁺与Mg²⁺浓度差异不大。(2)研究区地下水SO₄^2-、Cl^-、TDS、总硬度、Na⁺和Mg²⁺浓度具有第四系承压水>第四系潜水>白垩系承压水的特点。(3)第四系潜水离子组分主要受溶滤作用、混合作用控制,局部地区受蒸发作用影响显著;第四系承压水离子组分主要受溶滤作用和阳离子交换作用控制;平原北部白垩系承压水...     

陇东盆地泾河剖面水化学特征及其水文地球化学过程

运用piper三线图、Gibbs图、离子比例系数等方法,对水样的水化学特征及水文地球化学过程进行分析,在陇东盆地岩土风化—溶滤作用控制了水体水化学特征;阳离子交替吸附、溶滤、沉淀作用在水化学演化中占主导地位。     

蓝田汤峪地区地热流体同位素水文地球化学特征及其指示意义

蓝田汤峪为秦岭山前较为典型的关中盆地地下热水的补给区,其温泉久负盛名。近年来,随着温泉旅游业的大力发展,地热水开采量逐年增加,水位持续下降,平均降深达69.16m。研究汤峪热水的补给起源及更新能力对秦岭山前乃至关中盆地地热资源的保护和可持续开发利用意义重大。笔者运用水文地球化学方法和同位素方法相结合,首次系统的对研究区地下热水的补给来源、可更新性、水岩反应的问题进行了研究,弥补了前人研究的空白或不足,对研究区地下热水的起源成因、赋存方式、热储温度等有了更进一步的认识。     

宿南矿区地下水同位素地球化学特征及地质意义

煤矿区地下水既是重要的地下水资源,又影响煤矿安全生产。为了解宿南矿区地下水同位素化学特征,采集了宿南矿区松散层水、砂岩水和灰岩水样品进行T、D、18O、87Sr/86Sr和溶解碳酸盐岩中13C、18O等同位素测试分析,并利用传统图示等方法探讨了地下水演化年龄、同位素特征及影响因素。结果表明：矿区3个含水层地下水中T含量较低,整体反映了矿区地下水多位时间久远的亚现代水补给;地下水中D、18O受到明显围岩的影响,其组成为-68.5‰~-44.3‰和-8.78‰~-6.29‰,平均值分别为-61.15‰和-8.16‰;围岩中碳酸盐岩含量决定了13CDIC与 18ODIC的变化关系;87Sr/86Sr值为0.710 6～0.712 3,平均为0.711 2,87Sr/86Sr比值主要受到了水岩作用的影响,可以有效地识别3个不同含水层水源。     

甘肃北山—河西走廊—祁连山区域地下水循环模式

山区地下水流动受到区域气候条件、地形地貌、地质构造等因素共同控制,限于资料有限,其流动模式与控制机理尚不清晰.特别是地处甘肃北山的高放废物地质处置库预选区、河西走廊以及祁连山北麓区域地下水的流动模式,直接决定了处置库在万年时间尺度上的安全性.基于区域遥感构造解译、地质构造演化分析、地球物理勘探以及水文地质钻探,获取了典...     

环境同位素特征对滨海岩溶地区海水入侵过程的指示意义

大连大魏家水源地位于中国北方典型滨海岩溶地区。近30年来,地下淡水的不合理开采造成的地下水位降落漏斗引发了严重的海水入侵。以大魏家水源地为研究对象,通过大量的水文地质调查和水化学及同位素采样测试分析,探讨海水入侵形成的水动力条件,通过分析滨海岩溶含水层中地下水主要水化学和多种同位素(δ2H-δ18O,δ34S,δ13C)组成特征,识别了海水入侵过程中发生的主要水文地球化学作用,并对其进行了定量模拟,从而阐明了岩溶含水层中的海水入侵机理。研究结果表明:大连大魏家海水入侵主要通道为大魏家地区存在的导水断裂、岩溶裂隙以及第四系松散地层。对δ2H-δ18O同位素的组成分析表明,研究区地下水主要来自大气降水补给,结合Cl-浓度分布,认为除海水入侵淡水含水层后增加了地下水中的盐分外,浅层地下水的蒸发也对地下水中盐分的累积起到了重要作用。根据不同水体中δ34SSO4,δ13CHCO3等同位素特征,结合水化学成分(如SO2-4,Cl-)分析认为,研究区微咸水和咸水并不是地下水淡水和海水简单混合而成。利用反向水文地球化学模拟揭示了控制滨海岩溶含水层中水化学演化的主要水文地球化学反应有方解石、蒙脱石和石膏的溶解作用,伊利石的沉淀作用以及Ca-Na离子交换作用,伴随着CO2的释放。     

中国北方第四系地下水同位素分层及其指示意义

中国北方第四系地下水中的D, 18O, 3H和14C含量存在明显的分层现象, 这种现象与末次冰期以来的古气候变化有着较好的对应性, 反映了全新世和末次冰期气候条件的差别以及地下水不同的形成机制.深层地下水为晚更新世末次冰期时期形成, 其δ(D) 和δ(18O) 值与全新世补给形成的浅层地下水相比, 分别贫4× 10-3~ 16× 10-3和1× 10-3~ 2× 10-3, 说明末次冰期时期年均气温较低.古地下水中D和18O的大陆梯度与全新世以来地下水中的梯度基本相同, 说明在过去30000a来尽管气温发生变化, 但中国北方大陆的大气循环模式没有发生实质性的改变.地下水同位素分层现象反映了3种不同的补给机制及参与现代水循环程度.这些信息对大陆尺度上的水循环研究和地下水的可持续开发利用有着重要的意义.      

广汉市平原区浅层地下水化学演化及其控制因素

为在广汉市城乡规划过程中提供地下水资源开发利用的基础信息,采用矿物风化系统分析、相关性分析、主成分分析和PhreeQC反向水文地球化学模拟等方法对广汉市平原区的浅层地下水的地下水水化学组分进行分析,确定了浅层地下水的水化学演化及控制因素,完成了地下水资源的质量及时空分布特征分析。分析表明：Gibbs图显示岩石风化主导该区地下水水化学特征,风化过程产生离子和次生矿物又经历水解作用,在矿物风化系统稳定场图中显示水样中铝硅酸盐矿物逐渐趋于溶解,碳酸盐矿物处于饱和状态;PhreeQC反向水文地球化学模拟结果显示在水流模拟路径上主要发生了钙蒙脱石、钾长石溶解和高岭石、石英、钠长石的沉淀,以及Ca-Na₂之间的阳离子交换吸附作用;离子相关性和主成分分析进一步的验证了溶滤作用、蒸发浓缩作用和阳离子交换吸附作用是引起浅层地下水水化学过程和矿物组成改变的主要原因。研究区地下水水质总体不会对人体健康造成不良影响。     

雄安新区地热水化学特征及其指示意义

地热流体水文地球化学研究是认识地热资源形成机制、赋存环境以及循环机理的有效手段.以我国华北平原典型的中低温地热系统——河北雄安新区为研究对象, 基于不同热储层和浅层地下冷水的水化学及同位素特征, 探讨地热流体中主要组分的地球化学起源, 评估深部地热流体的热储温度, 指示地热系统的深部热源及其成因机制.大气降水入渗、热储高温条件下的流体-岩石相互作用是雄安新区地热流体中主要组分的物质来源, 其中深层雾迷山组地热水中部分组分可能源于古沉积水蒸发浓缩过程中形成的蒸发岩盐的溶滤.雾迷山组地热水适宜利用Ca-Mg温标和石英温标计算其热储温度, 温度范围为76.4~90.6℃, 馆陶组地热水运用石英温标更为合理, 热储温度为66.2~71.3℃.雄安新区地热异常是深部放射性元素衰变热在特定的大地构造背景下聚集而形成.      

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     

荥巩矿区岩溶地下水系统的水文地球化学特征及其指示意义

本文在分析荥巩矿区水文地质条件的基础上,重点对岩溶地下水系统的水化学特征进行分析。结果表明:岩溶水水化学类型自补给区到排泄区,从单一的HCO3型向复杂的HCO3.SO4型和SO4.HCO3型转变,TDS和Sr2+/Ca2+值均增加。地下水氢氧稳定同位素分析结果表明,本区岩溶地下水主要接受大气降水的入渗补给。根据同位素计算的补给高程推断岩溶水补给范围和划分的流动系统与地面调查结果及水化学研究成果一致:矿区处于区域流动系统排泄带,中寒武统张夏组—中奥陶统灰岩在矿区南部出露的范围接受降水补给,以侧向径流的方式进入矿区充水含水层。     

定边县周台子水源地地下水水文地球化学特征研究

以43件地下水化学样品为基础资料,对定边县周台子水源地地下水的水化学类型,水化学成分变化规律进行了研究,得出了矿化度、pH值、氟化物、氯离子、钠离子等水源地地下水水文地球化学特征。