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新疆阿克苏典型山前洪积扇内高氟地下水的化学特征及氟富集机制

在内陆干旱区,作为重要饮用水源的地下水常面临氟含量超标问题。查明内陆干旱区高氟地下水的分布规律,了解氟在地下水中的富集过程及其影响因素,既可丰富高氟地下水的研究体系,也是保证内陆干旱区饮水安全的重要基础。以新疆阿克苏地区典型山前洪积扇——依格齐艾肯河-喀拉玉尔滚河河间地带为研究区,基于水文地球化学调查结果,刻画了高氟地下水的分布区;结合氟离子含量与特征性水化学指标间的关系,揭示了高氟地下水的成因机制。结果表明:①地下水中氟含量的变化范围为0.8~6.1 mg/L,83%的水样氟含量超过《生活饮用水卫生标准》（GB 5749-2006）规定的上限（1.0 mg/L）;②总体上,氟含量沿地下水流动路径逐渐增大,低氟地下水（ρ（F-）≤1.0 mg/L）分布在国道314以北的补给区,高氟地下水（ρ（F-）>1.0 mg/L）分布在国道314以南的径流区和排泄区;③高氟地下水的水化学类型以Cl·HCO₃-Na型为主,而低氟地下水则以Cl·SO₄-Na型为主,高氟地下水相比于低氟地下水优势阴离子偏向于HCO₃-;④地下水的pH值范围为7.9~8.9（均值为8.4）,表明其处于弱碱环境中。地下水中ρ（F-）与pH值呈正相关,此外构成浅层含水层的上更新统沉积物中含有黑云母、氟磷灰石等矿物,其表面存在一定数量的可交换F-,这表明水中OH-与矿物表面F-间的阴离子交换可能对氟的富集有一定贡献;⑤地下水的F-含量与Ca2+含量呈负相关,即高氟地下水中ρ（Ca2+）小于低氟地下水。考虑到氟化钙（CaF₂）是自然界中的主要含氟矿物,也是地下水中氟的主要来源,ρ（F-）与ρ（Ca2+）间的这种负相关指示着高氟地下水中可能存在去Ca2+、Mg2+作用,如阳离子交替吸附或碳酸盐岩沉淀等。研究区地下水样中ρ（F-）与ρ（Mg2+）间也呈负相关关系,且和ρ（F-）与ρ（Ca2+）间的关系高度相似,也佐证了高氟地下水中去Ca2+、Mg2+作用的存在;⑥绝大部分地下水样品都位于氯碱性指数图的负值区域,且ρ（F-）与CAI-1和CAI-2均呈较好负相关,CAI-1和CAI-2都随ρ（F-）的增大而减小,这表明高氟地下水中存在Ca2+、Mg2+与Na+间更强的交换作用,对氟富集起着重要作用。地下水中ρ（F-）与SAR间呈较好正相关关系,且高氟地下水样的SAR均值（5.71）远大于低氟地下水SAR均值（1.67）,这也进一步证明高氟地下水中的Ca2+、Mg2+与含水介质的Na+间存在强烈的交替作用,对氟的富集起着重要作用;⑦所有地下水样中的萤石均处于未饱和状态,且萤石的饱和指数（SI）与F-含量间呈现较好的正相关,这表明地下水对含氟矿物（主要是萤石）的持续溶解应是导致研究区地下水中氟富集的主要原因。与之相反,研究区所有地下水样中的方解石均处于过饱和状态（SI>0）。这表明CaCO₃的沉淀可能促进了CaF₂的溶解,导致地下水中氟离子质量浓度增高;⑧研究区低氟地下水的δ18O值介于-11.20‰~-10.67‰间,平均值为-10.94‰,而高氟地下水的δ18O值介于-11.65‰~-11.21‰间,平均值为-11.49‰,即低氟地下水较高氟地下水富集δ18O。此外,F-质量浓度较低（ρ（F-）≤3.0 mg/L）的地下水样中δ18O值与F-质量浓度呈负相关,即低氟地下水具有更正的δ18O值;F-质量浓度较高（ρ（F-）≥4.8 mg/L）的地下水样中δ18O值与F-质量浓度的相关性不显著,随F-质量浓度的增高,δ18O值基本维持不变。以上表明蒸发浓缩作用对地下水中氟的富集贡献较小;⑨研究区地下水中ρ（F-）/ρ（Cl-）比值与ρ（F-）间呈现正相关,即ρ（F-）/ρ（Cl-）比值随ρ（F-）增高呈增大趋势,这也说明地下水中氟富集的主要原因是含氟矿物的溶解,而不是蒸发浓缩作用。此外,Gibbs图也提供了证据:研究区地下水样基本处于水岩作用主导区域,表明地下水化学特征（包括氟的富集）主要受水岩作用控制,蒸发浓缩影响很小。总之,地下水中氟的富集主要由溶解作用引起,OH-与矿物表面F-间的交换也有贡献,但蒸发浓缩作用影响微弱。含氟矿物持续溶解的驱动机制是阳离子交替吸附（地下水中Ca2+与岩土颗粒表面Na+之间）及方解石沉淀所引起的地下水中Ca2+的衰减。      

原始黄铁矿莓体的发现与研究

用扫描电子显微镜研究晋东南太原组下部黄铁矿矿石和煤岩中的黄铁矿,发现许多原始莓体保留着形成时的特征。这些特征反映出原始莓体大多数为硫磺细菌化石,少数由胶体形成。本文对莓体的成因、特征、形成环境等进行了论述。     

内蒙满洲里一新巴尔虎成矿集中区成矿演化、成矿模式与勘查模式

本区为具有超大型多金属资源潜力的成矿集中区。成矿受太平洋板块构造影响。矿床类型有斑岩型、次火山热液型、矽卡岩型,它们为具有成因联系的不同深度、不同地质环境下的产物,统称为斑岩成矿系列。总结了宏观、微观综合找矿评价标志,建立了勘查模式。     

激光自动观测仪及在大坝变形观测中的应用

本文阐述了激光自动观测仪测量原理及结构特点,并且介绍了它在大坝变形观测中的应用。     

满洲里-新巴尔虎右旗铜、钼、铅、锌、银带成矿条件与斑岩体含矿性评价标志

我们较充分地研究了本区主干断裂,次级构造、火山机构、多旋回火山岩浆活动以及热液蚀变的控矿作用,深入讨论了斑岩系列矿床的水平和垂直分带、矿化的岩石、矿物、地球化学(微量元素、同位素、流体包裹体等)标志,特别是发现并总结了稀土元素评价标志。对全区16个岩体及物、化探异常逐个比较判别,按含矿性分为四种类型,从而圈定了靶区。其中3个点已获生产验证,经济效益显著。     

北京正负电子对撞机直线加速器安装的精密测量

本文介绍为北京正负电子对撞机安装直线加速器所进行的波带板激光准直测量,以及为对测量结果校核所进行的尼龙线准直测量和精密水准测量。并论述了各种准直测量的精度。     

旱区喜获降雨月末冷空气强 1986年10月

10月上半月,云南连续降雨,下半月自华北到华南的旱区先后出现较大的降雨过程,对旱情有不同程度的缓和。下旬后期有一次强冷空气侵入我国。月内有5个台风生成,其中一个在广东湛江沿海登陆。 天气概况 本月,平均气温除新疆大部和广东沿海为正距平,较常年偏高1—2℃外,全国大部地区较常年偏低1—2℃(图1)。上、中旬没有强冷空气影响,降雨过程少,晴天较多,对作物的生长有利。下旬后期,全国大部地区受强冷空气影响,旬平均气温偏低2—4℃,对部分地区的作物和蔬菜的生长有一定影     

西北雨水偏多 长江人梅推迟

本月西部地区雨水较多,东部地区多移动性降雨过程,长江中下游到月底尚未入梅。全国虽无大范围洪涝,但有局地暴雨成灾,日雨量突破历史记录的罕见事件发生多起。上旬,受强冷空气影响,我国大部地区强烈降温,有些测站的最低气温低于或接近历史同期最低值。月内有两个台风生成,其中一个在广东阳江登陆。