平顶山矿区地下水流系统识别及岩溶发育规律初步研究

本文通过对平顶山地区水文地质循环中氢、氧同位素组成分布及地下水-岩作用过程的分析,识别了矿区地下水流系统,并对岩溶发育规律进行了初步研究。     

云南地区震前地下流体异常特征统计分析

依据 《中国震例》 资料,统计分析了云南地区1966—2006年M_S≥5.0地震的地下流体测项异常,结果表明:超过70%的水位和水温震前异常表现为上升,水氡和水位异常出现时间最早;震级越大相应的流体异常范围就越大;大多数震前流体异常会持续到地震发生,说明流体异常与震前地壳活动有关,并据此得出云南地区地震发生时间及异常检测井至震中距离的经验性边界方程。分类汇总云南地区地下流体测项的异常形态,识别出该地区地下流体异常的5种主要异常形态,即趋势转折类、周期类、突变类、阈值类和综合类,并举例阐明了各种异常形态的特征及其可能的成因。本文研究结果对于认识云南地区流体异常特征以及提升流体异常应用水平具有一定的参考意义。      

银川地区承压水水化学特征及控制因素

银川平原属中温带干旱区,蒸发强烈,潜水水质差,承压水是银川市地下水开采的主要水源。通过ArcMap空间分析、传统作图分析、氢氧同位素分析等方法,分析银川地区承压含水层水化学特征及各含水层水化学特征的差异,探讨了承压水水化学分布特征的控制因素。研究表明,潜水和承压水水化学分布特征在水平和垂直方向上均存在较大差异;第一和第二承压水水化学分布特征在水平方向上相似,在垂直方向上存在一定差异。水平方向上,两层承压水水化学特征存在一定分带性,而潜水无明显规律性。两层承压水在靠近西侧补给区溶解性总固体（TDS）较小,阴离子以HCO-3为主,阳离子以Mg2+和Ca2+为主,向东溶解性总固体逐渐增加,在银川断裂附近,阴离子变为以Cl-和SO2-4为主,阳离子以Na+为主。垂向上,由于银川断裂贯穿承压和潜水含水层,且潜水水位高于承压水位,第二承压水可能主要受到更深层地下水沿着断裂的混入作用,第一承压水可能同时受到更深层地下水和潜水的混入,使得在银川断裂附近,部分第二承压水TDS大于第一承压水,且具有更高含量的Na+和Cl-,及更低含量的Ca2+和HCO-3,也有部分第一承压水TDS大于第二承压水,该部分第一承压水中的个别水样TDS大于潜水。由此得出,银川断裂的发育及其对潜水及承压含水层的贯通作用是控制该区地下水水质的一个重要因素。如果承压水继续过量开采,承压水位持续下降,将进一步激发潜水和更深层地下水的混入,从而导致承压水质恶化。因此控制银川区承压水的过量开采,对于承压水资源的可持续利用至关重要。     

某区放射性环境地质评价研究

在某区拟建隧洞沿线的条带状区域进行了放射性环境地质调查。共采集和分析岩土(芯)放射性核素镭、钍、钾样品111组,地下水和地表水样品5组;现场测定岩土放射性样品392组。结果表明,在该区域内,某煤矿巷道中煤层和砂岩接触带煤、砂岩中镭-226比活度出现高值异常,相应的内照射指数和外照射指数也超过相关标准中规定的放射性核素限量,该异常带环境辐射剂量率也较高。镭-226的富集可能源于煤中有机质对放射性核素的吸附和解吸过程。建议在隧道选线过程中尽力避让这一地段。     

水文地球化学方法在煤矿水害研究中的某些应用——以平顶山、肥城矿区研究为例

矿井防治水的理论和工程实践表明，水文地球化学方法是矿井水害预防和治理工作中较为有效的一种方法，以平顶山矿区、肥城矿区为例，阐述了水文地球化学方法在水害研究中的某些应用，在平顶山矿区、环境同位素（氢、氧）和统计分析（聚类分析）技术的研究结果，进一步证实和校正了以往对该区水流系统的概念模型，即局部水流系统和过渡水流系统（或西南部和东北部子系统）的划分仅适于寒武系灰岩含水系统；砂岩含水层在矿区中、北部低山区接受大气降水补给，并有可能补给薄层灰岩含水层。在肥城矿区，地下水示踪试验结果表明，该区的GF9，F7－1、F7－3断层在试验段内具有较强的导水性，奥灰水可通过上述断层并以不同特征的通道和速度继续径流并补给各井下出水点，因而是该区煤矿安全的主要威胁。     

基于汶川地震同震地下水位变化反演含水层体应变

许多地下流体监测井在地震发生时都能记录到同震水位变化,而利用地下水位的同震响应特征以及水位固体潮效应可以反演地震对含水层产生的体应变量．本文尝试从大尺度上对大地震引起的体应变变化进行研究,为此收集了位于我国大陆不同构造活动区5口地下流体监测井两年半的水位数据资料进行分析,去除干扰项,提取出水位固体潮成分,进行调和分析求取潮汐因子,并反演出汶川MS8.0地震对这5口井所在含水层产生的体应变量．结果显示,汶川大地震对这5口井 含水层造成的体应变量基本在10-7量级. 地震引起的体应变随距离的衰减规律比较复杂,其不仅与震中距有关,而且与活动断裂带的展布和地壳岩体结构等密切相关．