皖北矿区煤层底板岩溶水氢氧稳定同位素特征

对皖北矿区主要含水层的氢氧稳定同位素进行了测试与分析,岩溶含水层中太原组石灰岩岩溶裂隙水(简称"太灰水")δ(18O)均值为-8.69‰,δD均值为-68.64‰,奥陶系石灰岩裂隙溶隙水(简称"奥灰水")δ(18O)均值为-8.47‰,δD均值为-70.10‰。指出了该矿区地表水、新生界松散层类第4层含水层(简称"四含水")、煤系砂岩水、太灰水、奥灰水氢氧稳定同位素一般特征。同时根据太灰水和奥灰水氢氧稳定同位素组成,着重分析了底板岩溶水的补给环境与径流环境以及岩溶水与其它含水层之间的联系。     

同位素示踪技术在潘北矿太原组灰岩水水化学特征中的应用

潘北矿深部煤层开采工作面突水水源主要来自第四系松散层水、煤层上覆顶板砂岩裂隙水和下伏底板太原组石灰岩水、奥陶纪和寒武纪白云岩水.为了探讨太原组石灰岩水与其它水体之间的水力联系.采集潘北矿主要含水层水样品25件,采用MAT 253同位素质谱仪测试样品中氢氧同位素值,研究结果表明:(1)太原组石灰岩水主要表现为三种水质化学类型;(2)太原组石灰岩水的氢氧同位素含量差别较大;(3)太原组石灰岩水的主要补给源为地表水体和深部古水.     

氢氧同位素对淮南潘集矿区地下水的指示作用

地下水是淮南潘集矿区的重要水源,为了查清淮南潘集矿区各含水层组相互关系,分别在孔隙、裂隙含水层组中相应的长观孔、水源井及井下出水点取水样测试氢氧同位素。结合淮北平原现代水和古水分界线,利用氢氧同位素针对性地分析孔隙水和裂隙水受采煤活动的影响。分析结果表明:天然状态下,潘集矿区深部水、煤系水、太灰水和奥灰水都属于古水;在开采影响下,开采区域深部水接受浅部水和地表水补给,部分煤系水接受上覆现代水补给;潘集矿区新生界浅部水和奥灰水发生了δ~(18)O漂移,潘北矿存在明显的δD漂移。     

淮北桃园煤矿北八采区太原组灰岩含水层放水试验水质监测成果分析

为了判断桃园煤矿北八采区太原组灰岩含水层富水性及其补给水源,在井下对太原组灰岩含水层实施了放水试验,采取不同放水阶段太原组灰岩水样,对其常规水化学指标进行了测试,并与井田各含水层水化学指标进行了分析对比。结果表明：北八采区太原组灰岩水与井田南部采区新生界松散层第四含水层水以及煤系砂岩水的水质差别较大,与南部采区太原组灰岩水的水化学指标也存在一定的差异,而与奥陶系灰岩水的水化学指标基本一致;并随放水时间的延长,水质更势同于奥陶系灰岩水;北八采区太原组灰岩水与奥陶系灰岩水存在水力联系,接受奥陶系灰岩水的补给。研究成果对该区太原组灰岩水的防治有重要的指导意义。     

屯留矿区太原组与奥陶系含水层独立性验证与突水监测研究

通过屯留矿井下现场水文钻孔实测研究,证明该矿区太原组灰岩含水层与奥陶系灰岩含水层是两个完全独立的含水体系。现场实测太原组灰岩含水层分布均匀、范围广、渗透性好,可以作为奥灰水突水监测层。根据太原理工大学奥灰水突水监测理论与技术和屯留矿区现有的矿井开拓开采系统,设计了突水监控网,以对全矿区实时监测,保障安全开采。     

基于同位素与水化学分析法的地下水补径排研究——以苏锡常地区浅层地下水为例

在分析研究区浅层地下水空间分布特征的基础上,采用同位素与化学分析相结合的方法研究苏锡常浅层地下水的补径排条件.利用氢氧同位素的分析结果,建立潜水与微承压水的δD-δ18O%关系曲线,分析潜水含水层与河流、湖泊等地表水体关系;利用放射性同位素氚与14C研究微承水与现代水的补给关系;利用常规的水化学分析方法研究浅层地下水补...     

淮南煤田太原组灰岩岩溶地下水化学场特征

基于淮南煤田各矿区各煤矿太原组灰岩岩溶水水质化验样统计和分析,研究了其主要离子含量、水质类型以及主要离子浓度和矿化度分布规律,提出了淮南煤田太原组灰岩地下水补给、迳流条件和构造控水特征。结果表明:淮南煤田是一个封闭~半封闭的水文地质单元,淮南矿区太原组灰岩岩溶裂隙水接受大气降水补给、径流条件较好,潘谢矿区、阜东矿区和新集矿区则总体赋存封闭较好,补给、迳流条件较差。通过此项研究,为指导淮南煤田水文地质单元划分和太原组灰岩水害防治提供了依据与途径。     

平朔矿区地下水水化学特征及成因

为揭示平朔矿区地下水化学特征及成因,采集了区内浅层孔隙水、山西组砂岩裂隙水、煤系层间砂岩裂隙水和奥陶系灰岩裂隙水四个含水层共计31个地下水样,运用统计分析、Piper三线图、Gibbs图、离子组合比和主成分分析等方法深入探讨该区地下水水化学组分形成及影响因素.结果表明:研究区各含水层地下水总溶解固体(TDS,total...     

谢桥矿陷落柱影响区各含水层之间的水力联系研究

在谢桥矿的东翼采区存在1#和2#两个陷落柱,随着该矿向深部二水平拓展,A组煤开采受陷落柱的威胁越来越大,影响区内各含水层之间的水力联系显得越发重要.受陷落柱影响的灰岩地层主要为石炭系太原组、奥陶系和寒武系,本文就从两方面着手,对陷落柱影响区内各灰岩地层和煤系地层与灰岩地层之间的水力联系进行研究,其之间的水力联系情况对指...     

氘过量参数及其水文地质学意义--以四川九寨沟和冶勒水文地质研究为例

根据四川九寨沟和冶勒地区各种水体的同位素资料,讨论了反映大气降水蒸发、凝结过程的不平衡程度的氘过量参数(d=δD-8δ18O)在降水和地下水中的主要变化特点及影响因素,对比了岩溶水和非岩溶水中氘过量参数d值的变化情况以及与水体氚含量变化的相关规律性.指出氘过量参数d值,是研究水/岩作用、地下水动力学和地表径流动态组成的一个十分重要的参数指标,具有极为重要的水文地质学意义.     

承压水体上开采Ts-q双因素安全评价方法研究

淮北矿区位于华北煤田东南缘,属华北型煤田,临涣、涡阳矿区位于该矿区南西块段。该区开采的二叠系下统山西组10煤层受下伏太原组灰岩水突水威胁。通过研究淮北临涣、涡阳矿区构造地质及太灰水文地质条件,界定了太灰含水层高承压弱富水的水文地质特征。经统计分析淮北、肥城等矿区200多个突水点突水系数与隔水层厚度、含水层钻孔单位涌水量之间的关系,提出了Ts-M、Ts-q承压水体上开采突水系数安全评价方法,解决了煤矿深部承压水体上开采安全评价依据不充分、防治水工程量大等问题。     

孙疃煤矿1028工作面底板突水特征与水源识别

在研究孙疃煤矿地质条件及水文地质特征的基础上,对1028工作面底板突水特征、水化学特征、含水层水位动态变化,得出1028工作面突水水源主要来源于10煤上下砂岩裂隙水,太原组灰岩上、中含水层段水是主要补给水源,与第四含水层和太原组灰岩下含水层段无关.     

滇西施甸地区寒武系-泥盆系瘤状灰岩特征及成因探讨

施甸地区寒武系-泥盆系瘤状灰岩发育,其瘤体与基质的矿物组成、结构、构造不尽相同,可识别出不同的成因类型：上寒武统保山组中瘤状灰岩是暴露成因的,即灰泥沉积层间歇性地暴露干裂、移位磨蚀,并被后期沉积物充填胶结而成;奥陶系-泥盆系中的瘤状灰岩是沉积物沉积时期周期性海底溶解和成岩过程中差异性压实和压溶共同作用的产物.岩石中各组分含量及后期压溶作用强度的差异导致了瘤状灰岩不同的存在形式.     

近煤层灰岩含水层水化学特征研究

为弄清近煤层灰岩含水层地下水水化学分布规律,进而为水源判别等煤矿防治水工作提供一定依据,通过图示法对比分析同一含水层在不同矿区的水化学类型以及离子浓度特征,结果表明:不同矿区的同一含水层的水化学类型有异同,如超化矿奥灰水水化学类型为Ca-Mg-HCO_3,裴沟矿奥灰水水化学类型为Ca-Mg-HCO_3-SO_4,赵家寨矿奥灰水水化学类型为Ca-Na-MgSO_4-HCO_3、Ca-Mg-Na-SO_4-HCO_3、Na-Ca-HCO_3-SO_4;不同矿区的同一含水层离子浓度有差异,如超化矿、赵家寨矿、李梁店矿L_(7-8)含水层地下水中Ca~(2+)、Mg~(2+)、SO_(42-)浓度和硬度平均值依次增加,赵家寨、超化和裴沟矿区内奥灰水中Na~+浓度差异较大。     

四川若尔盖湿地国家级自然保护区水体氢氧同位素与水化学特征

【目的】了解若尔盖湿地国家级自然保护区水环境特征、水体补给关系,为合理保护和改善湿地水生态环境提供理论参考。【方法】采用液态水/水汽同位素分析仪测定了氢氧稳定同位素丰度,通过离子色谱仪测定八大离子水化学特征指标,对若尔盖湿地国家级自然保护区不同水体(降水、河水、沼泽水、地下水)的化学参数和氢氧稳定同位素[(δ(D)和δ(¹⁸O)]进行分析,研究该区域水化学类型和同位素空间分布特征,探讨了其形成原因和环境意义。【结果】①湖泊水体、黑河及其入沼泽水体、出沼泽水体的主要化学类型都为$HCO_{3}^{-}$-Ca型(重碳酸钙型水);②若尔盖夏季“大气水线”为δ(D) = 8.28 δ(¹⁸O)+13.86,说明受局地水汽、二次蒸发影响小,但蒸发强烈。偏小的δ(¹⁸O)和δ(D)值,反映了雨季受海洋性暖湿气团的影响,降水集中且丰沛,重同位素沿途受雨水冲刷作用较强的特点。HYSPLIT模拟结果证明若尔盖夏季水汽来源于平稳的西风带,受西风环流控制;③降水是其他水体(河水、沼泽水、地下水)最初始的补给来源;河水斜率与沼泽水斜率相近,趋近平行,说明二者的补给关系最为频繁和密切,其中沼泽水接受黑河的支流——果曲、津曲、阿蒙曲、德纳的补给,而黑河的干流与沼泽则是交汇补给。【结论】若尔盖各水体水化学特征主要受流域水岩作用所调控,水体氢氧稳定同位素特征揭示了流域降水、蒸发、大气环流及水文循环过程。     

基于模糊相似优先比法的济南四大泉群补给来源

为维持济南四大泉群持续喷涌,探明泉水的补给来源尤为重要.以补给区岩溶水与泉水水化学特征为依据,利用模糊相似优先比法确定趵突泉、黑虎泉、潭西泉、珍珠泉模糊相似优先顺序,结合泉群出露区地质、水文地质条件以及泉水水质、水温、水位、电导率数据,对四大泉群补给来源进行研究.可以得出:①泉水主要受东南、西南、正南方向岩溶水补给,且四大泉群主要受到寒武系张夏组岩溶水以及寒武系凤山组-奥陶系岩溶水混合补给;②趵突泉接受西南、正南、东南方向奥陶系岩溶水补给较多,黑虎泉接受其东部以及正南方向奥陶系岩溶水补给较多,潭西泉接受西南、正南方向寒武系岩溶水补给较多,珍珠泉主要接受东南寒武系岩溶水补给;③四大泉群泉水形成模式不同,趵突泉泉群与黑虎泉泉群主要表现为寒武系凤山组-奥陶系岩溶水通过局部侵入岩的天窗喷出排泄,其循环深度较浅,属于侵蚀成泉.五龙潭泉群和珍珠泉泉群主要表现为寒武系张夏组岩溶水通过侵入岩裂隙喷出地表,其循环深度较深,属于接触带成泉.四大泉群补给来源的研究,为泉水保护工作提供了科学依据.     

基于水化学特征分析的象山矿井突水水源判别

为能够快速的、准确的识别矿井突水水源,减少煤矿人员伤亡和经济损失,以象山煤矿为例,应用Piper三线图法对井田内3组基岩含水层(奥陶系灰岩含水层、石炭系砂岩/灰岩含水层、二叠系砂岩裂隙含水层)中水质类型进行划分,采用水质分析对比和系统聚类分析相结合的方法,通过对井田内3组基岩含水层中28个水样进行的分析,获得了不同基岩含水层水的化学特征,根据水化学特征,将突水点处的待定水样和3组基岩含水层中的水样对比来判别矿井突水水源,同时提出了利用模糊聚类方法进一步确定矿井突水水源。研究结果表明,石炭系砂岩(灰岩)水和奥陶系岩溶水的水化学特征都与待定水样比较相似,不能轻易识别;聚类分析法能够排除干扰因素并最终精确判别矿井突水水源,即象山煤矿280排矸石门突水的水源为奥灰岩溶水,预测结果与实际相符,表明该方法针对矿井突水的水源判别具有较好的准确性。     

长江水中氢氧同位素组成的季节性变化

本工作测定了长江沿岸三个城市上海、南京、武汉从1982年10月到1983年9月年度中每月长江水中氢氧同位素的组成。观察到长江水中氢氧同位素组成随季节而变化,水中氢氧同位素含量5月最高,10月最低。长江水中氢氧同位素组成δD、δ~(18)O间的关系为δD=7.01δ~(18)O-1.94。     

滇西兰坪盆地金顶铅锌矿区石膏的地球化学特征及其指示意义

为了解兰坪盆地金顶矿区石膏与金属成矿的关系,对矿区石膏开展了稀土、微量元素、锶和硫同位素地球化学特征研究,结果表明,矿区石膏中锶同位素(87Sr/86Sr=0. 707695～0. 707988,平均为0. 707817)与晚三叠世三合洞组灰岩中锶同位素(87Sr/86Sr=0. 707795～0. 708313,平均为0. 707984)相近。石膏中硫同位素δ34SV-CDT为+12. 6‰～+17. 99‰,平均为+15. 05‰,与三叠纪末期古大洋硫酸盐δ34S值(+15‰)相近,结合稀土元素地球化学特征参数及配分模式对比分析得出矿区厚层-块状石膏为晚三叠世三合洞组蒸发沉积型石膏。通过对比金顶矿区石膏与不同矿化阶段单矿物(石英、方铅矿和黄铁矿)流体包裹体的稀土元素地球化学特征参数及微量元素地球化学特征分析,揭示了晚三叠世三合洞组石膏与金顶金属硫化物成矿关系密切。     

基于稳定氢氧同位素的高寒草甸坡地壤中流产流研究

以青海湖流域高寒草甸坡地为例, 通过收集2013年4—9月大气降水、土壤水和壤中流样品, 测定其稳定氢氧同位素值(δD和δ18O)并分析不同水体同位素特征, 同时使用二源线性混合模型辨析壤中流的产流来源.结果显示:大气降水的氢氧同位素值更加接近浅层(0~40 cm)土壤水的氢氧同位素值, 说明大气降水对浅层土壤水的补给作用要高于深层(40~80 cm)土壤水, 而壤中流的氢氧同位素值更加接近深层土壤水的氢氧同位素值, 说明该部分壤中流主要来源于降水前储存在土壤中的水分; 在非降水期间, 土壤水对坡上和坡中位置壤中流的平均贡献率分别为88.54%和78.43%;当降水事件发生时, 壤中流的水分来源由土壤水逐渐转变为大气降水, 而降水停止后土壤水重新成为壤中流的主要来源, 说明土壤水是高寒草甸壤中流产流的重要来源.