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。      

土壤剖面的磁学特征及其对交通污染的指示意义——以北京首都机场高速公路为例

对北京首都机场高速公路旁采集的土壤柱状T01剖面的磁学参数和金属元素分析,探讨了研究区内现代交通导致的土壤磁学性质的变化及其对环境污染的响应.结果表明,磁参数(χ,ARM和SIRM)与重金属含量呈同步垂向变化趋势.来源于交通运输排放的污染物是土壤剖面上部(0～8 cm)磁性和金属含量增强的主要原因,8cm以下,土壤基本未受到污染,磁性矿物和重金属含量较低,磁性颗粒变化稳定,基本代表了该地区土壤的自然背景.尽管土壤岩石磁学分析表明剖面上下部受污染和未受污染样品的磁载体均是粒度较粗的多畴磁铁矿,但是结合磁参数比值曲线,说明底部样品的磁颗粒的粒度较顶部偏细.磁性矿物的含量变化没有影响磁颗粒的粒度特征.指标聚类等相关分析表明,土壤磁参数(χ,ARM和SIRM)与重金属元素(Pb,Zn和Cu)含量显著相关;结合模糊聚类分析,磁参数可用于追踪、识别交通污染物质在土壤剖面中的富集、迁移状态,揭示不同深度土壤的污染程度.     

广西河池五圩矿田箭猪坡矿区主要成矿元素富集规律

箭猪坡矿床位于羌塘-扬子克拉通滇黔桂被动陆缘南盘江—右江裂谷盆地南丹坳陷带的东南缘,属湘中—桂中北(坳陷)成矿带桂中北成矿亚带芒场-大厂成矿带.主要含矿地层为下泥盆统塘丁组灰黑色条带状及薄层状绢云母泥岩,矿区内NNW向的张扭性断裂,是矿床的主要控矿构造,矿脉的产状及形态,严格受其控制.在总结前人认识基础上,通过野外地质...     

四川砂金区域成矿条件分析

四川是我国砂金矿的主要产区之一。区内各类微含金地质体、原(伴)生金矿等是砂金成矿的物质来源;深大断裂带和西北高、东南低的三大地貌阶梯及自北而南斜穿区域构造线的水系网络,为我省砂金成矿提供了有利的剥(溶)蚀地貌环境和搬运沉积条件;第三纪时由准平原化所产生的含金红土型风化壳和第四纪冰川消融期的含金冰(碛)水堆积物,对我省砂金成矿起了重要的“预富集”作用。     

贵州省晴隆大厂锑矿锰离子分配特点的初步研究

本文用电子顺磁共振方法详细地分析了贵州省晴隆大厂锑矿田各种矿物锰离子的存在形式,并结合众多的化学分析资料,阐述了矿田中锰离子的分配规律及与锑矿化的关系,指出在大厂矿田的成岩成矿过程中,锰没有象锑那样充分转移富集,其地球化学行为表现为一种“惰性”,各类矿物和岩石中锰的含量均很低,没有锰的载体矿物形成。同时,还进一步论述了对锰离子的研究在解决金属矿床某些问题时具有成因方面和找矿方面的双重意义。     

环境水中^210Po的测量

水样用盐酸酸化后,用Fe(OH)_3沉淀富集~(210)Po,在0.2—0.5mol/L盐酸介质中70℃时在铜或银片上自镀3h,在低水下α测量仪上测量。全程回收率>95％,对<5×10~(-4)Bq/L的自来水,相对均方差<±20％。     

Cu^2＋在黑云母中的富集和稳定性

本文运用晶体场理论研究了Cu~(2+)在黑云母中的富集和稳定性。指出Cu~(2+)的富集性主要是依赖于黑云母单位晶胞八面体中的总阳离子数值∑y;Cu~(2+)的稳定性主要是依赖于其晶体场分裂参数D_q值。在其他条件相同时,黑云母中铜含量愈高,稳定性愈弱,在蚀变过程中析出的铜量愈大。     

红石泉铀矿床黑云母与晶质铀矿同步富集作用探讨

红石泉铀矿床是以岩浆气成热液成矿作用占主导地位的复成因型铀矿床。研究结果表明,黑云母的结晶时间明显晚于伟晶状白岗岩中的长石、石英等主要造岩矿物,这是由白岗质 岩浆本身的物质成分和物理化学条件所决定的。岩体边缘的黑云母与晶质铀矿同步富集作用是以元素地球化学和矿物热力学作用为主导的地质作用。黑云母与晶质铀矿结晶时间相近,具有一定的成因联系,并且,其组份具有明显的亲缘性是二者密切共生的原因。