运用地下水动力学分析金属矿床形成与分布规律

本文评述了国外近年来应用地下水动力学的原理、方法分析金属矿床形成与分布规律的研究现状及其成果,其中包括压实水流与沉积矿床成因,区域地下水运动与层控矿床的形成与分布,水动力弥散与蚀变带,构造裂隙及其围岩的水动力条件对脉状矿床的成矿控制等.文中提出了一些初步设想和建议,强调了在我国开展金属矿床古地下水动力学研究对于丰富成矿理论,指导找矿实践的重要现实意义.     

放射性核素地在下介质中迁移机理与模型研究

介绍了铀尾矿库的物理、化学概念模型和其中重金属、放射性核素迁移的一般过程;论述了沉淀作用、络合作用和胶体作用对放射性核素迁移的影响;重点讨论了描述吸附作用的离交换模型和表面络合模型的建模机理;对定量模拟放射性核素迁移行为的Ｋｄ模型、表面络合模型及“反应－运移模型”的应用进行了评述。     

鄂东阮家湾矿床钨矿化过程的古水文地质—地球化学研究

在对阮家湾铜-钼-钨矿床白钨矿矿化进行野外及室内矿床地质工作的基础上,作者从古水文地质学和地球化学角度探讨了钨矿化机制。该矿床钨矿化具层控性,在沉积-成岩过程中,含矿地层中奥陶统碳酸盐岩中即有钨的初步富集,这主要和与含矿地层相邻的泥质岩所经历的水交替过程及地球化学作用有关,燕山晚期阮家湾岩体侵入后,钨得以再次富集,形成矿体。     

大同盆地高砷地下水系统沉积物环境磁学特征

为了研究高砷含水层沉积物中砷与磁性矿物的关系, 对大同盆地高砷地区含水层钻孔样品进行了环境磁学和地球化学分析, 结果表明亚铁磁性矿物是决定含水层沉积物磁性特征的主要磁性矿物.通过对比砷和磁性参数在垂向上的变化趋势发现, 高砷含量往往对应着低的饱和等温剩磁(SIRM) 值, 揭示出砷和顺磁性矿物之间也存在联系.沉积物砷含量与磁性参数的相关系数均小于0.5 (α=0.05), 表明砷和亚铁磁性矿物及不完整反铁磁性矿物之间不存在明显的联系.在所有磁性参数中磁化率(χ)和砷含量之间相关性最显著, 相关系数均在0.4 (α=0.05) 左右, 低的相关系数与亚铁磁性矿物和不完整反铁磁性矿物对顺铁磁性矿物的稀释有关.该地区高砷地下水的形成可能与水铁矿及纤铁矿等砷的赋存矿物在还原条件下的还原溶解有关.      

武汉市墨水湖沉积物重金属污染特征与防治对策

武汉市墨水湖重金属污染严重,其污染特征在我国城市湖泊中具代表性。在对墨水湖不同湖区沉积物中重金属污染物空间分布特征进行分析的基础上,应用地积累指数法探讨不同重金属元素含量随深度变化的规律和原因,并对墨水湖沉积物中重金属的污染程度进行评价表明:墨水湖沉积物中重金属元素锌和汞污染最为严重,污染程度由高到低依次为:Zn>Hg>Cu>C r>Pb>A s;从整个湖区来看,分布有排污口的周边湖区污染严重,湖心污染程度较低;沉积物中主要重金属元素含量随深度增加而降低,其变化规律主要受污染状况的影响,沉积物颗粒粒径的变化和早期成岩作用的影响不大。为了改善墨水湖水质条件和重金属污染严重的现状,必须在截污、疏浚和引水工程等基本治理措施保护下,重建和恢复沉水植物系统,才能从根本上改善湖泊水质。     

地下水系统中砷活化的钼同位素地球化学指示

砷在天然环境中的迁移富集与氧化还原状态密切相关.盆地环境地下水中砷的活化迁移机制主要为沉积物中铁/锰氢氧化物由氧化还原条件变化导致发生还原性溶解进而释放吸附在其表面的砷.钼及钼同位素为氧化还原环境的重要指示参数,且铁/锰氢氧化物对钼同位素分馏有着重要的控制作用.将地下水的钼同位素应用于砷的活化迁移规律研究.大同盆地地下水中钼同位素比值(δ98 Mo)范围为-0.12‰~+2.17‰,相比于淡水中钼同位素组成偏重.桑干河河水的δ98 Mo为+0.72‰,与文献报道的河水平均钼同位素比值+0.7‰相当.大同盆地地下水中δ98 Mo与硫化物之间存在正相关关系,表明MoFe-S复合物可能形成于特定条件下,并优先利用水溶液中轻的钼使地下水中δ98 Mo比值升高.砷浓度与钼浓度之间的微弱负相关以及砷浓度与钼同位素之间的正相关说明,Mo-Fe-S的形成过程可能与同环境中As-Fe-S的复合物的形成存在竞争关系,进而使得地下水中砷富集.地下水中相对偏高的δ98 Mo可能来源于铁的氢氧化物对溶液中轻的钼的吸附速率高于先前吸附在铁的氢氧化物的钼的释放,且铁的氢氧化物对水溶液中钼的再吸附这一循环过程会导致地下水中钼浓度降低及钼同位素比值的升高.钼同位素指示的循环性的铁的氢氧化物的还原溶解及再氧化过程对砷的富集也有重要影响.     

多元统计方法在地下水环境研究中的应用——以山西大同盆地为例

运用快速聚类法和因子分析法对大同盆地原生高砷、高氟地下水的16个水化学指标的空间变化进行了分析。结果表明,采用快速聚类法结合实际地下水性质可将研究区地下水分为6类具有不同水化学特征的地下水。从山前到盆地中心河间洼地,地下水中的砷质量浓度逐渐升高,盐碱化程度逐渐加重,水环境呈恶化趋势。因子分析法解释了研究区81.6%的水化学数据,分别提取出反映地下水盐分、砷、氟和硝态氮、Fe和Mn及微量组分Sr的5个公共因子。结合当地水文地质条件及水化学类型特征分析发现,研究区地下水经历了较强的水-岩相互作用、蒸发浓缩作用、离子交换作用,同时受人为活动影响,最终形成了现有的地下水水化学特征。两种统计方法均发现高盐分、高砷及高氟地下水分布有一定的重叠性,水化学特征相似。利用因子得分判断地下水水质特征,划分出各公共因子高值区分布情况与快速聚类法结果基本一致。     

CO2地质储存的纳米尺度流体-岩石相互作用研究

大气中持续增长的CO_2是引起.温室效应.的主要原因.并给全球带来越来越严重的环境问题.消减CO_2是人类共同而临的生存挑战,也是技术难题.在全球碳循环过程中.有多种调节方法可以减少大气中CO_2含量.但目前只有地质储存被认为是可快速实施、见效明显的CO_2减排方式.CO_2流体-岩石相互作川是地质储存的核心科学问题,...     

基于文献计量学分析水文地球化学研究进展及趋势

水文地球化学研究在可持续发展中起到重要作用,然而目前对该领域的阶段性总结分析研究还较少。本文使用文献计量学可视化分析方法,以1982年1月1日到2021年11月17日被Web of Science收录的有关水文地球化学的检索信息为基础,使用CiteSpace和 VOSviewer等软件对水文地球化学研究现状和趋势进行分析。结果表明,水文地球化学论文发文量与被引量整体呈现上升趋势,2010年以后发文数量是2010年以前发文数量的两倍,水文地球化学研究仍然具有较大的发展空间。其中,中国积极参与水文地球化学领域的研究,近几年的发文量增长幅度高于美国、德国、加拿大等发达国家,这与中国国家自然科学基金会的资助以及各个科研机构的研究分不开。通过关键词分析,1982年至2021年水文地球化学研究的主题为:地下水质量与人体健康、同位素的研究与应用、元素的迁移转化和微生物作用以及地下水-地表水水文地球化学过程。文献计量工具方法与“水岩相互作用国际学术会议”统计共同表明:不同空间尺度和环境下的水岩相互作用、同位素技术的开发与应用、生物地球化学以及地下水质量是未来水文地球化学领域的主要研究趋势。     

湖底地下水排泄与湖泊水质演化

湖泊富营养化是当前全球范围内最为典型且严重的水环境问题之一,但过去偏重营养盐向湖泊的点源和面源输入评价,常常忽视地表水-地下水相互作用在湖泊水质形成与演化中的作用.总结了地下水-湖水相互作用模式,重点评述了地下水排泄过程对湖泊水文与水质影响的研究进展,对比了渗流仪测量、水量平衡、氡质量平衡、温度示踪、数值模拟等量化方法...