典型石漠化地区岩溶水系统循环演化分析

由于岩溶地区特有的地上地下二元水文结构,其岩溶水系统循环演化具有特殊性,因而水不仅会携带土壤发生地表流失,而且会发生地下漏失,造成该地区土壤流失量大,岩溶石漠化现象突出,治理难度大。本文以贵州贞丰-关岭花江高原峡谷石漠化治理示范区为研究区域,通过野外调查、水样分析及数值模拟方法,对该区岩溶水系统的补、径、排特征,水化学特征和水均衡量等进行分析模拟计算出地下水位、地下暗河流量变化情况,得到该区岩溶水均衡量,其结果基本反映了实际地下水系统排泄量变化及地下水流向特征,初步阐明该区域岩溶水系统循环演化特征,为岩溶石漠化地区的土壤地表流失和地下漏失的趋势研究及防治提供理论依据。     

陕北安塞-吴旗地区地下水资源测算及水质评价

陕北安塞-吴旗地区属陕北黄土高原东北缘之黄土梁峁丘陵地形.本文对陕北安塞-吴旗地区内水文地质特征、主要含水层及赋水特征进行了分析,并对地下水资源进行了测算和评价,结果表明:洛河组的水资源量最大,其次为北部沙漠-冲积平原,安塞地区河谷地下水资源贫乏;区内所有表层潜水及吴旗以东洛河组深层承压水的矿化度均小于1 g/l,可以作为饮用水源.     

松辽盆地北部地层水同位素特征及其地质意义

盆地流体是沉积盆地中非常活跃的因子,盆地流体的水文地球化学特征主要是受控于流体-岩石相互作用。本文以松辽盆地北部为研究对象,基于地层水的水文地球化学特征、锶-氢-氧同位素数据分析,初步探讨了水-岩反应与锶-氢-氧同位素的关系。这一研究对于丰富同位素示踪、水-岩相互作用等基础理论具有重要研究意义。分析表明,位于盆地西部地区地层水明显受到古大气降水的影响,中央凹陷地区δ18O正偏移可能是由水岩作用加强引起的。地层水为大气水与原生沉积水的混合,较轻的δD值反映出原始沉积水属陆相沉积水。地层水的87Sr/86Sr值略低而Sr2+含量又较高,是高87Sr/86Sr值流体端元与低87Sr/86Sr值流体端元的混合,即地表来源水与深部水的混合,也更多地受到高Sr2+含量低87Sr/86Sr值的火山-地热水等幔源深部水的补给。     

稳定同位素在太原地区岩溶水资源研究中的应用

对太原地区的岩溶地下水进行了大量稳定同位素研究后,得出了西山岩溶水与浅层水混合线的公式为;δD=5.6δ18O-16.1。这条混合线与雨水线的交点给出了未混合前西山岩溶水的δD=-75.6‰,δ18O=-10.7‰。从而计算出浅层水对晋祠岩溶泉的补给量约为36％。根据D、O、S稳定同位素数据及水化学特征,可把太原地区岩溶水划分为两个系统——西山岩溶水系统及东山-北山岩溶水系统,兰泉属于东山系统。硫同位素数据表明,这两个岩溶水系统之间存在着水力联系,即有一部分来自西山的岩溶水补给了兰泉。      

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.      

陇东盆地西部岩溶地下水形成机制研究

陇东盆地西部处于鄂尔多斯盆地西缘逆冲推覆构造带，新元古-下古生界碳酸盐岩裸露或浅埋，构成-南北向展布的岩溶水富集带。通过运用构造控水分析、水化学同位素等方法，对岩溶裂隙水系统进行了深入的分析与讨论。指出本区岩溶水的空间分布明显受南北向逆冲推覆构造控制，储水空间以岩溶裂隙为主，构造条件是岩溶发育和岩溶水富集的主要制约因素。岩溶水化学特征具有明显的南北差异，在补给条件优越的中南部平凉-华亭地区，水化学主要由含水层岩性及其赋存条件决定。岩溶地下水以大气降水来源为主，对于埋藏型岩溶水表现为多源水混合而成。根据岩溶水的空间分布与水动力场特征及其补径排条件，全区可划分为平凉、华亭和环西3个相对独立的岩溶水系统．并以此可作为水资源评价的基础。这些认识对于深入了解西北干旱-半干旱地区岩溶水赋存及富集规律、形成与演化机理和在该区开发利用岩溶地下水资源具有重要的科学意义。     

密度和干湿循环对黄土土-水特征曲线的影响

土-水特征曲线在非饱和土力学中扮演着重要的角色。影响非饱和土土-水特征曲线的因素很多,如初始密度、干湿循环、荷载等。利用GCTS土-水特征曲线仪,主要测定了不同初始干密度的重塑非饱和黄土试样的减湿土-水特征曲线,选取合理的土-水特征曲线模型进行数据拟合,通过分析模型拟合参数来研究初始干密度对非饱和黄土土-水特征曲线的影响;并对给定初始干密度的试样进行了2次干湿循环试验,测定相应的减-增湿土-水特征曲线,通过对比干湿循环曲线上体积含水率的差异,提出了“滞回度”的概念,初步研究了黄土土-水特征曲线在干湿循环下的滞回特性规律。这些成果将为研究应力作用下的土-水特征曲线模型以及考虑干湿循环的力-水耦合本构模型发挥重要作用     

非饱和黄土土-水特征曲线与渗透系数Childs & Collis-Geroge模型预测

我国黄土厚度大,黄土地区地下水位深,降雨量少,黄土多处于非饱和状态,土-水特征曲线是非饱和黄土应力状态、强度及渗透性研究的基础。以陇东高原马兰黄土为试验对象,采用张力计法测定原状土样的土-水特征曲线,采用三种理论模型对试验数据拟合,其中Gardner模型简单、参数少,但Fredlund & Xing模型拟合效果最好。基于已测得的土-水特征曲线,采用Childs & Collis-Geroge预测非饱和渗透系数的模型,计算得到非饱和黄土渗透系数与基质吸力或含水率的关系,发现黄土从饱和到非饱和,其渗透系数急剧降低,黄土非饱和渗透系数与基质吸力或体积含水率的关系均可用指数函数表示。本文对典型黄土土-水特征曲线的研究及渗透性的预测为黄土工程问题,如降雨入渗的边坡稳定性评价、非饱和地基湿陷变形计算等提供理论基础。     

娘子关泉域岩溶水SO42-、δ34S特征及其环境意义

在分析区域地质、水文地质条件及水化学同位素的基础上,研究了山西娘子关泉域岩溶水的SO42-、硫同位素分布特征。研究表明:（1）泉域西北、西南地区岩溶水的SO42-主要来源于石膏的溶解;（2）泉域中部汇流区岩溶水的SO42-含量高而δ34S值低,其中的SO42-主要来源于煤系矿坑水,这是因为温河、桃河及南川河沿岸的岩溶水接受了被矿坑水污染的河水的渗漏补给以及部分地区受到钻孔串层污染;（3）娘子关泉群中城西泉水中的SO42-主要来源于煤系矿坑水,而五龙泉和集泉站水中的SO42-主要来源于石膏的溶解;（4）泉域东北部及东部河流沿岸以外的地区,岩溶水中的SO42-主要来源于大气降水、石膏溶解,并受到所处地层岩性的影响。      

宁夏南部地区水质形成机制研究

宁夏南部地区是中国严重缺水地区之一,该地区地下水类型可分为松散岩类孔隙水、碎屑岩类裂隙-孔隙水、基岩裂隙水和碳酸盐类岩溶水。受到当地特殊的气候条件、地貌特征、地层岩性和地质构造的影响,各类地下水水质普遍比较差。含水介质中大量的石膏、芒硝等矿物成分进人地下水中是水质恶劣的根本原因;封闭的蓄水构造使得当地地下水循环不畅,蒸发浓缩作用使得浅层水中聚集高盐分,也是水质变差的重要原因。     

对壤中钒、硒、钼测量方法的观察与思考

本文简要介绍了钒、硒、钼的地球化学性质。根据我国西北业已查实的3个层间氧化带砂岩型铀矿床中钒、硒、钼与铀的展布特征,认为,按已知铀矿床中铀与钒、硒、钼的存在及相互关系,试图用壤中钒、硒、钼测量对层间氧化带砂岩型铀矿实施伴生元素找矿或进行“空间定位”的依据尚不足。     

相山铀矿田邹家山工区含铀凝灰岩的矿化特征

相山铀矿田邹家山工区 5 0m中段发现含铀凝灰岩 ,化学分析结果显示 ,这种凝灰岩铀矿石中铀含量达 7 1 3 % ;该矿石中绿泥石含量较高。笔者认为 ,在相山铀矿田中 ,花岗斑岩与凝灰岩接触部位应有富铀矿体存在。     

非洲铀矿资源分布、地质特征与勘查开发

非洲铀矿资源丰富,在全球占有重要地位,是我国利用铀矿资源的重要来源地。通过分析非洲259处已知铀矿床（点）的地质特征与勘查开发现状,揭示非洲铀矿资源具有分布集中、规模巨大、矿床类型多样等特点,砂岩型、古石英-卵石砾岩型、侵入岩型是最重要的铀矿类型,非洲铀矿主要分布于卡普瓦尔克拉通、新元古代褶皱带的达马拉褶皱带和西非活动带伊勒姆登大型盆地,成矿作用明显受地层、构造、岩浆岩等控制。不同类型矿床成矿时代具有各自特征,古石英-卵石砾岩型铀矿床全部形成于太古宙,侵入岩型铀矿床大多形成于元古宙,砂岩型铀矿床形成时代跨度大,从元古宙到新生代均有产出。近十年来非洲新增铀储量27万吨。建议国内企业抓住机遇,以侵入岩型和砂岩型铀矿为投资重点,加强在纳米比亚和尼日尔等铀矿资源国的勘查开发合作。     

Uranium in Holocene valley-fill sediments,and uranium,radon, and helium in waters,Lake Tahoe—Carson Range area,Nevada and California,U.S.A.

Uraniferous Holocene sediments occur in the Carson Range of Nevada and California, U.S.A., between Lake Tahoe and Carson Valley. The hosts for the uranium include peat and interbedded organic-rich sand, silt, and mud that underly valley floors, fens, and marshes along stream valleys between the crest of the range and the edge of Lake Tahoe. The known uranium accumulations extend along the Carson Range from the area just southeast of South Lake Tahoe northward to the area just east of Carson City; however, they almost certainly continue beyond the study area to the north, west, and south. Due to the young age of the accumulations, uranium in them is in gross disequilibrium with its highly radioactive daughter products. These accumulations have thus escaped discovery with radiation detection equipment in the past. The uranium content of these sediments approaches 0.6 percent; however, the average is in the range of 300–500 ppm. Waters associated with these sediments locally contain as much as 177 ppb uranium. Modest levels of helium and radon also occur in these waters.Uraniferous waters are clearly entering the private and public water supply systems in some parts of the study area; however, it is not known how much uranium is reaching users of these water supplies. Many of the waters sampled in the study area exceed the published health effects guidance level of the Environmental Protection Agency. Regulatory standards for uranium in waters have not been published, however.Much uranium is stored in the sediments along these stream valleys. Estimates for a marsh and a fen along one drainage are 24,000 and 15,000 kg, respectively. The potential effects of man-induced environmental changes on the uranium are uncertain. Laboratory studies of uraniferous sediment rich in organic matter may allow us to evaluate the potential of liberating uranium from such sediments and creating transient increases in the level of uranium moving in water in the natural environment.     

粤北诸广南铀矿聚集区岩浆、构造与铀成矿活动

粤北诸广南铀矿聚集区位于南岭诸广山岩体中东部,区内铀矿资源丰富,是中国重要的铀矿产基地。区内以发育花岗岩型铀矿化为主,整体上受中生代区域性岩浆—构造—热液活动"三位一体"联合控制。区域性花岗质岩浆活动对铀矿化有着预富集作用,断裂构造活动为成矿提供了有利空间,热液活动促使了花岗岩中铀的活化迁移和富集成矿。研究区的铀成矿作用具有同时性和多期性特征,形成于华南白垩纪—古近纪岩石圈伸展动力学背景下,统一受制于地壳的强烈拉张作用。由诸广山岩体与南雄盆地组成的盆山体系的白垩纪—古近纪构造演化可能是导致诸广南铀矿聚集区形成的重要因素之一。     

松辽盆地协尔苏地区泉头组一段砂体及铀矿化特征分析

松辽盆地南部协尔苏凹陷泉头组一段分为上、下两部分,下部为以泥石流为主的冲积扇相沉积,上部为冲积扇-辫状河相沉积.分析表明：下部砂体泥砾混杂、粒度较粗,不利成矿;上部主要发育两层砂体,砂体厚5~40 m,延伸稳定,有利于砂岩型铀矿化的形成.根据泉一段砂体的岩石学特征、岩石化学特征、后生氧化-还原特征认为,由于深部有机流体的后生还原作用及基底-盖层贯通断裂继承性活动对下部层位煤层气进行纵向疏导,泉一段砂体后生地球化学环境改变为还原环境,主要表现为发育煤成烃油浸砂岩及烃类质量分数很高,砂岩由原生红色褪色化成灰色、灰绿色;在此基础上,后期叠加层间氧化作用,但由于下部层位煤层气持续作用,本区氧化特征不明显,氧化砂岩以浸染状、斑点状、团块状和条带状残留于还原砂岩中.通过分析协尔苏凹陷钻孔岩心铀钍含量及铀矿化特征,认为达官五家子地段、塔林布敦吐地段泉一段砂体铀含量高,铀的活化迁移作用明显,砂体存在铀的后生富集;铀的存在形式主要为吸附铀,为黏土矿物及有机质,铀矿物主要为沥青铀矿.分析认为研究区具有较好的铀成矿潜力.     

四川会理芭蕉箐地区铀矿化特征研究

四川会理芭蕉箐地区位于上扬子成矿省西南缘,康滇地轴中段东部,是我国少有的元古宙铀矿区,其中1841铀矿点是本区最主要的铀矿点,区内地质条件复杂,研究程度较低。文章在前人研究基础上,通过对芭蕉箐地区1841铀矿点矿石的岩石学、矿物学、地球化学特征进行研究,取得了以下认识:铀矿化产出于构造与岩脉接触的构造蚀变带中,与断层和中基性岩浆岩脉关系密切;含矿岩系为中元古代的浅变质沉积岩及中基性岩脉,强烈亏损大离子亲石元素、富集高场强元素;铀矿物以团块状、脉状、网脉状的沥青铀矿、次生铀矿的形式产出于岩石碎裂带中;研究区岩石的U、Th含量明显高于其本底值,为铀矿化的形成提供了充足的铀源;研究区普遍发育的退变质作用与后期的碱交代促进了铀的富集。铀矿化具有明显的构造-热液叠加改造的特征,属于热液成因铀矿。     

甘肃红石泉伟晶岩型铀矿床地质、地球化学特征及成因探讨

红石泉矿床位于龙首山铀成矿带的西段,是我国发现的最为典型的伟晶岩型铀矿床,具有岩体型矿化的特点,铀矿化发育于伟晶岩体内部和接触混染带内。通过对含矿主岩伟晶岩进行系统研究表明,红石泉矿床中铀以晶质铀矿、沥青铀矿和铀黑形式存在。在中条造山运动晚期(1 735±67) Ma形成初始铀矿化,并在海西期(356±46) Ma部分矿石发生了热液叠加改造。早期岩浆成矿阶段主要形成晶质铀矿,晚期热液叠加改造阶段主要形成沥青铀矿,并发育了与芨岭钠交代型铀矿床相似的“四位一体”蚀变组合,热液改造过程是一个去K、增Na的过程。     

云南牟定戌街地区铀矿化特征及成因探讨

云南牟定戌街1101铀矿区位于扬子地台西南缘,康滇地轴中南段,是我国西南地区产于元古界变质岩中的铀矿之一。通过对矿化区岩石及矿石的岩石学、矿物学、地球化学及年代学特征进行研究,分析了铀矿的形成条件,揭示了铀成矿规律。研究发现:①牟定戌街地区铀矿化赋存于斜长角闪岩、角闪斜长片麻岩和二云母石英片岩等变质混合岩中,主要铀矿物为晶质铀矿、钛铀矿及次生铀矿,含铀矿物有榍石、锆石,硫化物丰富,围岩蚀变主要为硅化、赤铁矿化、碱交代等;②牟定1101铀矿化地区混合岩化岩石的地球化学特征表现为高钾钙碱性-钙碱性系列岩石;③研究区混合岩形成于1 056 Ma左右,铀矿形成于845 Ma左右,为新元古代产物;④牟定1101地区铀成矿受构造、岩性控制,与混合岩化作用、构造热液活动及碱交代作用关系密切,属热液成因铀矿。     

贵州开阳白马洞铀矿化岩层地球化学特征

贵州开阳白马洞铀矿是重要的蚀变型铀矿,通过对白马洞清虚洞组黑色蚀变岩及白云岩风化红粘土和寒武系牛蹄塘组黑色页岩的常量元素、微量元素和稀土元素组成的分析研究,发现铀元素含量与Re、Se、Pb、Cu、As、Sb、Tl、Zn、Ni、Mo、Co、S含量为正相关关系,铀含量高,则Re、Se、Pb、Cu、As、Sb、Tl、Zn、Ni、Mo、Co、S含量也高,其中As、Co、Mo、Ni、Re、Tl、Zn、S具有显著的正相关性,而且地表土壤中Se、V、Mo 等元素的富集是铀矿找矿的主要标志之一。根据白马洞清虚洞组、寒武系牛蹄塘组黑色页岩、灯影组硅化白云岩的稀土元素配分模式分析,硒富集和铀矿化矿源层不仅是牛蹄塘组黑色页岩,可能有更深部的矿源存在。认为硒富集区是铀矿找矿远景区域;古代炼汞矿渣富集铀矿,值得开发利用和治理。