晋城矿区奥陶系岩溶水化学特征及其成因

晋城矿区奥陶系岩溶水由于埋藏深度和循环条件的不同,水文地球化学条件复杂。本文在晋城矿区水文地球化学测试的基础上,分析研究了奥陶系岩溶含水层的水化学特征及水—岩作用机理和水化学成分的成因。     

赣南红层地区地下水水化学特征及成因分析

为研究赣南红层地区地下水资源及保障区域供水安全,基于水文地球化学理论,运用数理统计、Pipper三线图、Gibbs模型、水化学平衡法、同位素示踪法和离子比例系数法等方法,分析了研究区地下水水化学特征及主要离子来源。结果表明：研究区地下水水化学类型以HCO₃-Ca、HCO₃-Ca·Na为主,主要阳离子和阴离子分别为Ca²⁺和HCO^-₃;氢氧同位素特征显示研究区地下水起源于大气降水,Sr同位素主要来源于硅酸盐岩和碳酸盐岩风化的混合。地下水中石膏、岩盐、白云石、方解石和硅酸盐岩均处于未饱和状态。影响研究区地下水离子组成的是硅酸盐岩和碳酸盐岩的风化溶解作用,碳酸盐岩风化溶解控制区以方解石溶解为主。地下水在径流过程中存在阳离子交换作用,阳离子交换以地下水中的Ca²⁺、Mg²⁺置换围岩矿物的Na⁺、K⁺为主,人类活动对地下水离子组成的影响较小,其中工矿活动的影响大于农业活动和生活污水排放。     

中国南方岩溶水化学的某些特征

我国南方碳酸盐岩地区,岩溶水的化学类型和矿化度,从广西经贵州到滇东,在区域上有明显的差异。重碳酸钙型水比例减少,重碳酸钙镁型水呈现递增的趋势。宏观上看,乌江和红水河上游地下水化学径流模数大于下游,各省区平均值,滇东大于贵州又大于广西,即从西向东表现出由大变小的趋势。碳酸盐岩的溶蚀速率也显示这一特点,从而推断:现代岩溶发育强度,总的来看,云贵高原胜过广西地区。     

响水溪泉岩溶地下水水化学特征及成因

响水溪岩溶大泉位于雅安市天全县响水溪村,为研究该地区地下水循环模式与泉水成因,2022年2月在现场进采集水样12组,通过Piper图示、离子比例分析对该地区的水化学特征进行分析。基于研究区的水文地质条件、地下水补径排规律利用水均衡法、同位素特征分析对响水溪泉成因进行了验证。结果表明,响水溪地区的地下水水化学类型普遍为HCO₃-Ca·Mg型,其离子组分主要受到白云岩、灰岩的风化溶解。响水溪岩溶大泉最直接的补给含水层为灯影组(Z₂C-₁d)岩溶含水层。除此之外,受构造作用其补给同时也受到北侧二叠系阳新组(P₂y)、泥盆系(D_2-3)碳酸盐岩裂隙溶洞水影响。     

绵阳红层地区浅层地下水水化学特征、成因及水质分析

绵阳市近年来城市建设飞速发展,在高强度的人类活动作用以及全球气候变化条件下,绵阳红层地区地下水环境日益恶化,已成为制约生态环境建设和经济社会发展的重要因素。因此,对该区域浅层地下水水化学特征以及水质进行分析评价具有非常重要的意义。红层地区地下水体主离子特征主要受该地区地质条件、地形地貌条件以及水文气象条件所影响,运用经典统计学、Piper三线图、等值线图、相关性分析、主离子比例关系分析以及Wilcox分类图等方法对绵阳市红层地区地下水水样中的主体离子测试结果进行分析,表明地下水中Ca~(2+)、Mg~(2+)、HCO~(3-)占主要优势,从山前补给区到河谷平原排泄区,Cl~-和TDS逐渐增大,水化学类型由Ca·Mg—HCO_3型变化为Ca·Na—HCO_3·Cl型,化学过程主要以风化-溶滤作用为主,地下水水化学类型形成的主要作用是铝硅酸盐的溶解、碳酸盐的溶解以及蒸发岩盐的溶解,饮用水水质和灌溉用水水质均符合标准。     

岩溶水水化学特征的主成分分析和因子分析

【目的】为了解岩溶区地下水水化学特征以及地下水成分的来源。【方法】以广西果化镇地下水为研究对象,于2017年7月共采集地下水样品21件,运用Gw_chart软件制作水化学Piper三线图,结合R软件进行相关性分析、主成分分析法、因子分析法等对数据进行处理。【结果】研究区岩溶地下水水化学类型主要为重碳酸-钙型水,Ca2+和Mg2+为地下水中主要阳离子,HCO-3和SO2-4为地下水中主要阴离子。HCO-3与Ca2+,Na++K+与Cl-,SO2-4与Mg+2、Ca2+,相关性较强,它们经历了相似的化学反应过程。通过主成分分析法提取了3个主成分,共解释了91%的方差,可以很好地代表原始数据;通过因子分析提取出3个公共因子,共解释了86%的方差。【结论】自然因素水-岩作用为水化学元素特征与来源主导因素,人类活动也起到了重要作用。     

新汴河水化学特征及其成因分析

以新汴河为研究对象,通过对新汴河中常规离子采用离子色谱法进行测定,利用Piper三线图和Gibbs图对新汴河水进行分析得到新汴河的水化学特征,结果表明:(1)新汴河K~+和HCO3-浓度变化较小,Ca~(2+)、Mg~(2+)、Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)浓度在引河汇入处发生阶跃变化,其中Mg~(2+)、Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)浓度在引河汇入后明显减小,而Ca~(2+)在引河汇入后明显增大。(2)新汴河TDS变化与Mg~(2+)、Na~+、Cl~-、SO_4~(2-)浓度变化具有很强的相关性。(3)新汴河以引河为界,上游段和下游段离子组分存在较大差异,上游段水化学类型为Na~+-HCO_3~--SO_4~(2-)-Cl~-型,下游段水化学类型为Na~+-Ca~(2+)-HCO_3~-型,而引河水化学类型为Ca~(2+)-Na~+-HCO_3~-型,新汴河上、下游段水化学类型发生变化的原因是由引河水的汇入引起的。     

粤北星子河岩溶流域水化学特征的因子分析研究

星子河流域处于中国西南岩溶区的东南边缘,该流域岩溶水化学特征明显。利用因子分析方法对其水化学特征进行详细分析,结果表明该流域水化学组分以Ca2+和HCO-3占绝对优势;其次是Mg2+和SO2-4,其余的Na+、NH+4、K+、F-、Cl-、NO-3等组分含量很少。星子河流域水化学类型是典型的的重碳酸-钙(镁)型,碳酸盐岩、白云岩的风化和水岩相互作用为其水化学做出了主要贡献,自然因素是控制其水化学的主导因素;人类活动对该流域水化学也产生了一定影响,水质状况较好。     

岩溶区流域水化学时空变化特征———以桂江流域为例

于2012-2013年的四季分别在桂江流域采集水样,每次采样分别取15个样品,通过研究发现流域内水化学在不同的时间和空间具有不同的变化特征.研究表明:(1)桂江流域四季pH值介于6.32~8.87,平均值为7.61;EC变化在18~379μs/cm之间,平均值为170μs/cm;SIc变化范围为-4.04~0.98,平均值为-0.74;桂江的水化学类型以HCO3-Ca型为主.(2)Ca2+,Mg2+,HCO-3和SIc在流域的变化特征相似,总体呈现中游高上下游低的特点.由于工农业活动的影响,SO2-4和NO-3在桂江流域上游和中游的部分支流相对较高.Cl-,Na+和K+总体上看中下游较高,是由于大气降水和下游砂页岩的影响而成.(3)桂江流域河水主要离子在冬季含量最高夏季最低,秋季和春季其次,主要是由于夏季降水较多,河流中溶解的主离子被大量雨水稀释,冬季则相反.     

红层岩溶发育特征与地面塌陷形成机理-以咸宁地区为例

通过收集整理前人研究资料、实地踏勘以及现场灰质砾岩取样、磨片及显微镜观测等方法手段,分析了红层岩溶发育特征与灰质砾岩溶蚀机理,同时,结合咸宁地区实际地质条件,建立了岩溶地面塌陷室内物理模型,通过监测抽(排)水与降雨两种情况下土压力、孔隙水压力以及土体位移变化情况,分析了抽(排)水和降雨对岩溶地面塌陷的影响机制。模型试验结果表明研究区岩溶地面塌陷形成机制主要为潜蚀作用,真空吸蚀作用次之。降雨对地表土体产生冲刷,地下水渗流作用造成土体潜蚀、运移;抽(排)水时水位发生骤变,水力梯度变大,加速了泥沙带出,导致含砂砾黏土层逐渐被潜蚀、掏空,加之真空负压的吸蚀叠加作用,促进土体破坏导致失稳,最终发生地面塌陷。由此可知,咸宁地区红层岩溶地面塌陷的形成机制主要是潜蚀作用与真空吸蚀作用交互反应,抽水是其诱发岩溶地面塌陷的主要外因。     

酒泉-金塔盆地水化学特征及其演化规律

通过对观测资料的分析及PHREEQC软件的反向地球化学模拟,对酒泉-金塔盆地地下水水化学特征及其演化规律进行了研究.分析结果表明:酒泉、金塔盆地地下水具有相似的化学特征及演化规律,沿地下水流方向水化学类型由HCO3--SO42-型向SO42-型过渡,均发生了CaCOs的沉淀、Cag(CO3)2的溶解、CaSO4.2H2O的溶解、NaCl的溶解及CO2的析出.金塔盆地地下水主要受由酒泉盆地流入的地表水影响,而与酒泉盆地地下水联系不大.     

吉林省西部主要湖泊的水化学特征及其水质评价

在吉林省西部6个主要湖泊中采集52套样品,对水中主要阴阳离子、Pb、Zn、Cu、As、Ni、Co、Ni、Fe、F等微量元素和酚、氰等有机物进行了测定,确定了水化学类型,探讨了水中溶质的来源,并对水质进行了评价.得出查干湖、向海水库、龙沼、牛心套堡泡等的水化学类型为HCO3-Na型,月亮泡的水化学类型为HCO3-Ca型;大布苏湖的水化学类型为Cl-Na型.吉林省西部的湖水中F含量普遍较高,均超出了国家渔业用水水质标准.     

古岩溶的形成条件及其特征

岩溶是大气淡水溶解作用形成的自然构造．古岩溶是地质历史时间产生的岩溶．岩溶的形成需要两个基本条件：（１）相对于围岩来说，流体是未饱和的；（２）不饱和碳酸盐的流体能有效地将溶解产物搬运至远离反应的地方．在岩溶地区以潜水面为标准，把岩溶作用带分为渗流带和潜流带．岩溶的物质基础，碳酸盐岩建造主要形成于南北纬４０°之间的温暖的、清洁的、浅水海洋环境．不整合面，溶蚀孔洞缝，岩溶砾岩和岩溶角砾岩，岩溶地貌是古岩溶的宏观特征．岩溶地区碳酸盐岩的微量元素含量，碳氧稳定同位素值均表现淡水作用的特点．     

宜春岩溶区地下水特征及其开发利用

宜春岩溶区位于萍乡-乐平岩溶发育带上,岩溶地层发育,以岩溶地下水为主要水源。为合理地开发利用岩溶地下水,分析了研究区岩溶地下水分布特征、补径排特征、化学特征、动态特征、储水构造、岩溶地下水开发利用现状、岩溶地下水开发利用区划等。结果表明,宜春地区岩溶含水岩组富水性有丰富、较丰富、中等三种类型,岩溶地下水化学类型以HCO_3-Ca型为主,流量动态曲线以多峰型、单峰型为主。岩溶地下水储集受地层岩性、地貌、构造等因素影响,构造是主导因素,地下水主要储藏于背斜储水构造、向斜储水构造和断裂储水构造。区内地下水开发需因地制宜,分宜(操场、高岚)侵蚀堆积平原区隐伏岩溶含水层多,储水条件好,可直接引流扩泉或井采;中南部多为溶丘谷地、洼地区,工程地质条件复杂,以引水、扩泉、截流为主,井采为次。墨山-田心侵蚀堆积平原区是岩溶塌陷地质灾害的易发和高发区,应限制性开发隐伏岩溶地下水。     

清江流域降水径流年内分配特征及其同步性分析

基于清江流域主要气象站恩施、巴东、来凤、五峰的月降水量以及代表水文站隔河岩站1951~2009年共59a的月径流量资料,采用年内分配集中度、集中期、不均匀系数、完全调节系数等多种指标对清江流域降水径流的年内分配特征做了综合分析,通过标准化处理的降水径流数据对二者的年内分配的同步性进行了研究,结果表明:1)各年代及多年平均降水、径流年内分配极为不均,夏季降水量、径流量均占全年总量的40%以上;20世纪70年代平均降水、径流年内分配与其他各年代特征存在显著区别,表现出6月、9月两个峰值.2)降水径流年内分配特征的年际变化剧烈,而就研究期而言年内分配未出现极端均匀或者极端不均的情况,同时年内集中降水和集中径流均具有自7月向6月转移的趋势.3)标准化处理后的各年代平均及59a多年平均降水径流年内分配特征展现了整体上的同步性,以及秋冬两季局部不同步的特点.     

表层岩溶带岩溶泉的水化学动态变化及其环境效应--以马山弄拉兰电堂为例

利用多参数自动记录仪对马山弄拉兰电堂泉的降水量、水位、水温、pH值、电导率和Ca^2 含量进行了自动监测,结果发现;泉水在夏季降雨期间pH值呈降低趋势,同时电导率和Ca^2 含量也降低,该现象的发生主要是由雨水的稀释作用造成的;在冬季这种干旱环境中的水化学变化规律主要是泉水在白天温度升高时出现电导率升高,pH降低．同时通过对K^ ,Ca^2 等离子的监测可以了解石山地区植被的生长并不是由于土壤中必需元素背景值低而受到限制,而是由于表层岩溶带具有较高的裂隙和渗透率造成大量有益元素的流失影响作物的生长．因此,通过此次研究不但可以进一步了解表层岩溶泉的水化学动态变化规律及其产生的环境效应,而且还能为石山地区在生态治理以及水土保持上提供一定的理论依据．     

浐河流域地表水水化学特征

为探究西安地区主要流域地表水水化学特征及其成因,以浐河流域为研究对象,利用Piper三角图、Gibbs图、相关性对其水化学离子组分特征及来源进行分析,以期对浐河流域的水资源利用与管理提供科学依据.结果表明：浐河流域地表水主控阳离子为Ca²⁺,均值在86.63 mg·L^-1,主控阴离子为HCO₃^-,占总阴离子含量的70%左右.浐河流域水化学类型为Ca²⁺-HCO₃^-型,水化学组分的形成主要受岩石风化的影响.离子组分中,Na⁺与Cl^-不完全来源于盐岩溶解,还有其他来源输入;Ca²⁺、Mg²⁺、HCO₃^-来源于碳酸盐的溶解.     

悖牛川上中游区地下水水化学特征及其成因分析

地下水化学特征及其成因分析是地下水资源评价与管理的重要组成部分。本文在对悖牛川上、中游区详细的水文地质调查基础上,运用描述性统计分析、相关性分析、离子比值法、同位素等方法对研究区地下水化学特征及成因进行了分析。研究结果表明:区域地下水总溶解性固体(TDS)含量在170~1034 mg/L之间,随着TDS含量的升高,水化学类型由HCO_3-Ca(·Mg)型转变为HCO_3·SO_4-Ca·Na型、Cl-Na型。溶滤作用是控制区域地下水化学组分形成的主要作用,地下水化学组分来源于碳酸盐、铝硅酸盐和蒸发岩的溶解。此外,阳离子交替吸附作用、脱硫酸作用和混合作用也对区内水化学组分形成存在一定影响。煤炭开采使赋存于煤层以上的地下水水化学演化趋于一致,地下水TDS含量升高,水质趋于恶化。     

浅析高原山区红层工程地质特征

红层,是指侏罗系（J）和白垩系（K）陆相碎屑沉积岩,该套地层分布广阔,红层区大部分为山区和峡谷区,红层边坡工程地质问题尤为突出。根据地质勘察部门勘察和治理的工程项目,对红层地区特殊的工程地质特征作简要分析,主要研究红层的地质特征、工程性质、水理性质和水文等特殊物性特征。