海南岛地下水资源状况及其环境地质问题

【研究目的】海南既是中国最大的经济特区,又是“一带一路”倡议中的重要支点,揭示海南岛地下水资源禀赋,探究地下水资源分布特征及存在的环境地质问题,可以为海南生态保护和高质量发展提供重要支撑。【研究方法】本文以海南岛为研究区,划分评价单元,分析地下水流场特征,评价地下水资源量及水质情况,探究地下水开发利用状况,查明主要环境地质问题。【研究结果】海南岛多年平均地下水资源量约为132.05×10^(8)m^(3)/a,在行政区中,海口市的地下水资源量最大,多年均值为11.33×10^(8)m^(3)/a,昌江县的最小,多年均值为0.07×10^(8)m^(3)/a。海南岛地下水水质整体较差,水质较差区分布在滨海平原区和山前地带,超标因子主要为pH、Al、Mn。岛内存在一系列的环境地质问题,包括琼北盆地的区域性水位下降问题、三亚市海棠湾和榆林湾、东方市板桥镇等地区的海水入侵和土壤盐渍化问题、东方市、昌江县和乐东县等地区的土地沙漠化问题、矿山开采产生的地质环境问题。【结论】海南岛地下水资源量较为丰富,分布差异大,地下水水质较差,环境地质问题突出,应进一步加强水文地质与水资源调查监测工作,加快构建水资源节约集约利用新格局,推进地下水生态环境保护。

桂林会仙岩溶湿地景观类型及其美学价值

广西桂林会仙喀斯特国际重要湿地是我国最大的岩溶湿地,集“山、水、田、园、沼、运”等景观要素于一体,以睦洞湖为中心构成了会仙岩溶湿地的核心景观,且具有生物景观丰富、人文景观深厚的特点。田园与岩溶湖泊、沼泽湿地、岩溶峰林、溶洞与地下河、古桂柳运河及其附属桥渠建筑等有机地融为一体,形成了会仙岩溶湿地独特的自然美与人文美。

乌蒙山区“地质调查+”经济发展模式研究——以昭觉县为例

深入系统总结昭觉县地质调查工作,科学揭示昭觉县“地质调查+”经济发展模式的特征与内涵,已经成为昭觉县当前地质调查工作的重要内容之一。在昭觉县区域背景条件及资源环境状况调查评估的基础上,以地层岩性、地貌类型为筛选原则,选取了昭觉县5个典型区进行了水资源开发利用与经济发展模式研究,形成了“碎屑岩区山间盆地”“玄武岩区山间盆地”“碎屑岩区侵蚀低中山河谷”“碳酸盐岩区侵蚀溶蚀中低山峡谷”及“多岩性组合区侵蚀中山河谷”5种典型水资源开发利用与经济发展模式;在此基础上,结合地层岩性、地形地貌、水资源开发利用及经济发展实践等要素,建立了昭觉县“地质调查+”经济发展模式,并给出了模式构建路径(basic-orientoction-main content-purpose,简称BOMP路径):以地质、水文地质调查为基础,以市、县政府及其下辖乡镇府经济发展需求为导向,以查清资源环境禀赋(以综合条件定产)、科学调配水资源(以水促产)、高效利用自然资源(以资源兴产)、用活用好政策(以市场促发展)为主要内容,以促进社会可持续发展为主要目的。研究结果可为中西部欠发达的民族地区、边远地区经济发展提供新的解决思路和实现途径。

重庆市南川区南部岩溶地下水水文地球化学特征

以重庆市南川区南部地区岩溶地下水为研究对象,通过野外调查和取样测试分析,对研究区内149件地下水样品进行水化学常规分析和微量重金属元素分析,结果表明:研究区内地下水化学类型以HCO_3-Ca·Mg、HCO_3-Ca和HCO_3-SO_4-Ca型为主。地下水中主要阴阳离子HCO_3^-、SO_4^(2-)、Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度均表现出与含水岩组相对应的关系,即碳酸盐岩类岩溶水>碳酸盐岩夹碎屑岩水>碎屑岩水。地下水中Mg^(2+)/Ca^(2+)摩尔比值表明研究区内绝大部分地下水径流过程中以方解石和白云石的共同溶解为主。地下水中微量重金属元素含量整体偏低,绝大部分水质都在Ⅲ类水标准以内,只有极个别点受到污染导致部分重金属组分偏高。

内蒙古中东部草原景观区多金属矿地球化学勘查方法对比研究

内蒙古中东部草原景观区成矿地质条件有利,但由于风成砂等的覆盖,导致常规地球化学勘查在该地区找矿中受到限制。在内蒙古东乌旗1017高地进行了土壤热磁组分测量、土壤细粒级组分测量和铁锰氧化物态测量方法的对比试验,结果表明,3种方法均能有效地圈出地球化学异常,而且3种方法圈定的异常吻合程度很好。相比较而言,土壤热磁组分测量能够显著提高异常强度,有利于发现微弱的地球化学异常信息,显示出该方法在草原景观区良好的应用前景。

利用用ICP－MS研究桂林寨底地下河系统中碳酸盐岩稀土元素特征及其形成环境

稀土元素是研究沉积岩的形成条件及环境特征的重要指标,本文以桂林寨底地下河系统中岩石样品为研究对象,采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱进行稀土元素测试分析,研究了该地区碳酸盐岩的形成环境。结果表明:碳酸盐岩的稀土总量(∑REEs)偏低,不同地层岩性间的∑REEs具有一定差异性,总体上信都组泥质粉砂岩(D2x)的∑REEs最高,其次为融县组(D3r)厚层灰岩和桂林组灰岩(D3g),东村组厚层灰岩(D3d)和额头村组灰岩及白云质灰岩(D3e)的∑REEs较低。整体上表现为重稀土元素相对于轻稀土元素富集的特征,且Ce具有较明显的负异常,而Eu无异常或异常不明显,不同于碎屑岩的轻稀土相对富集、Eu负异常、Ce无异常或异常不明显的特征。这些特征表明研究区碳酸盐岩的形成环境为氧化-海相碳酸盐岩沉积环境,可为定量化判别岩溶区碳酸盐岩形成环境提供依据。

广西红水河中下游澄江地区地下水地球化学特征

以西南岩溶地下水污染调查评价中广西红水河中下游澄江地区地下水数据为基础,对该地区26件样品的水化学类型、化学成分含量特征、成分间相关特征以及化学成分的空间分布特征及影响因素进行了研究。结果表明:该地区地下水水化学类型为Ca-HCO3型或Ca·Mg-HCO3型;地下水中测试指标背景含量均未超过Ⅲ类水标准;大部分测试指标在该地区地下水中分布较均匀,只有Zn、Se和Hg在局部富集,分布不均匀;该地区地下水中元素含量与p H值没有明显的相关关系,而总硬度、HCO-3、Ca2+、Mg2+、K+、Na+、SO2-4、NO-3、I-等元素间则显示出一定的相关关系,地下水中起决定性作用的是HCO-3、Ca2+、Mg2+;该地区地下水中元素含量空间上具有片状分布特点,主要受地质背景、地理条件和人类活动的综合作用所制约。

广西红水河中下游马山地区地下水重金属含量及分布特征

为了解红水河中下游马山地区地下水重金属含量及分布特征,以西南岩溶地下水污染调查评价中广西红水河中下游马山地区地下水数据为基础,对该地区27件样品的重金属含量特征、重金属间相关关系、重金属与其它化学组分的相关性以及地下水重金属分布特征进行了研究。结果表明:研究区地下水中重金属含量整体偏低,平均质量浓度顺序为Fe>(Al)>Zn>Mn>Pb>Se>As>Cd,重金属平均质量浓度均小于中国生活饮用水标准值,且绝大部分重金属含量远远低于该标准值。Mn与Fe、As、Al存在显著或极显著的正相关关系,Zn与Pb、Cd存在明显的相关性,Se与其它7种重金属的相关性均不明显,可能是由于Se与其它重金属的来源差异较大所致。地下水的酸碱性对重金属的富集影响较小,但地下水中主化学成分HCO-3和Ca2+对重金属的富集有较大影响,TDS对绝大部分重金属的影响较小,对As和Cd具有一定的影响。地下水中Mn、Zn、As、Pb、Cd、Se、Al、Fe质量浓度在空间上表现出一定的地区分布特点,整体上重金属高浓度点主要集中在马山县城周围以及古寨、乔利街乡镇周围。

岩溶湿地地下水资源高效开发利用示范

会仙岩溶湿地是我国目前已知中低纬低海拔岩溶地区规模最大的天然湿地。湿地内地下水资源丰富,生物群落众多,受自然环境和人类活动的影响,会仙岩溶湿地正面临着水资源干枯、旱涝灾害频繁发生、湿地萎缩、生物多样性降低等生态环境挑战,本文从提高湿地地下水资源高效开发利用方式上进行探讨,研究结果为湿地水资源和生态环境保护利用提供参考。

海南岛琼北盆地孔隙承压水水化学特征及水质评价

孔隙承压水是海南岛琼北盆地的重要水源,在解决城乡居民用水和支撑经济社会发展方面发挥了重要作用。研究该类型地下水水化学特征和水质状况对认识自然过程和人类活动对地下水环境的影响具有重要意义。以海南岛琼北盆地孔隙承压水为研究对象,结合水文地质条件并运用多元统计、Piper图、Gibbs图、相关性分析和离子比值等方法,研究了该地区地下水水化学特征及主要控制因素。结果表明:海南岛琼北盆地孔隙承压水以中性水为主,弱酸性水主要分布于山前平原补给、径流区,弱碱性水主要分布于西北端靠近海岸带的排泄区;K^(+)、Na^(+)、Cl^(-)、SO ^(2-)_(4)和NO^(-)_(3)受时空尺度影响较大,分布不稳定;水化学类型主要为HCO_(3)-Ca·Mg、HCO_(3)-Ca·Mg·Na型,从补给区到排泄区,阳离子由Ca^(2+)、Mg^(2+)型变为Na^(+)型,地下水水化学特征主要受岩石风化溶滤作用影响,以硅酸盐矿物的溶解为主,蒸发岩和碳酸盐矿物的风化溶解也有一定贡献;海南岛琼北盆地地下水水质以Ⅲ类水为主,总体水质较好,Ⅳ类和Ⅴ类水主要分布在地下水径流区和排泄区,以滨海排泄区为主,超标因子Al和Mn与地质背景有关。

乌蒙山区地下水赋存独特性与开发利用模式——以昭觉地区为例

通过地面水文地质调查、水文地质钻探和地下水资源开发利用等综合研究手段,查明研究区地下水类型以基岩裂隙孔隙水为主,碳酸盐岩岩溶水和第四系松散岩类孔隙水为辅,总结出不同类型地下水的赋存特征;从断裂、皱褶和裂隙发育特征阐明地质构造对研究区地下水运移、存储、富集和排泄的影响规律,断裂破碎带通常具有阻水作用,而在断裂一侧或两侧某一段的影响带内往往充水,沿断裂带发育方向易形成地下水排泄带,次级断裂是控制研究区内深部热水活动通道的主要构造;向斜构造使得浅层裂隙水和下部层间水得以富集,形成向斜储水盆地;近东西向张性和"X"节理裂隙有利于地下水的富集。根据研究区内主要地形地貌和含水层特点,将研究区划分为山间盆地、丘陵山区和岩溶山区3种主要类型区,通过对各类型区地下水赋存特征及规律分析总结,结合开发利用可行性,归纳出3种地下水开发利用模式:山间盆地蓄水构造钻井抽水模式、丘陵山区表层泉水池调蓄模式和岩溶山区溶洼成库和地下河堵洞成库地表-地下联合模式。研究成果为提高乌蒙山区地下水开发利用效率,解决该地区用水困难提供科学依据。

安徽马头斑岩型钼铜矿床蚀变带常量元素迁移规律及其定量计算

文章对安徽马头斑岩型钼铜矿床花岗闪长斑岩体和粉砂岩在矿化蚀变过程中常量元素的迁移规律进行了探讨。马头矿床元素质量迁移计算结果表明,在钼铜矿化蚀变过程中常量元素均发生不同程度的带入带出,迁移规律明显。在花岗闪长斑岩中,从钾化带、绢英岩化带到青磐岩化带,均为带入的常量元素有K2O、CaO、SiO2、H2O+,而Na2O明显带出,说明矿化与去钠化、钾长石化等蚀变密切相关。在粉砂岩中,蚀变岩明显带出的有Na2O、CaO、MgO、Fe2O3、H2O+等,而且黄铁辉钼矿化粉砂岩在常量元素的迁移程度远比青磐岩化粉砂岩大。马头矿床成矿系统质量变化定量计算结果表明,花岗闪长斑岩和粉砂岩系统的质量变化整体上表现为净带入与净带出,且净带出量大于净带入量,因此马头矿床成矿系统总体上是净带出的,即马头矿床钼铜矿化产出在元素总体负异常体系中。该项研究成果为揭示矿化蚀变过程中元素的作用机制提供了线索,并且可能成为深部成矿潜力定量评价的有效途径之一。

基于多元统计方法的岩溶地下水化学特征及影响因素分析

为研究广西红水河中下游流域马山地区岩溶地下水化学特征及影响因素,综合应用描述性分析、聚类分析和因子分析等多元统计的方法,对研究区36组水样的12项指标进行系统分析.结果表明,研究区地下水化学类型以HCO_3-Ca型为主,地下水化学成分具有明显的空间变异性;地下水化学特征受灰岩的风化-溶滤作用、人类活动、白云岩的溶解、工矿业活动等因子的共同影响,4个因子能够解释地下水成分形成的82.88%,其中灰岩的风化-溶滤作用是主要影响因子;地下水中的Ca^(2+)、总硬度(CaCO_3)、TDS、HCO_3^-主要受灰岩的风化-溶滤作用的控制,Cl^-、Na^+、NO_3^-和K^+主要受人类活动特别是农业和生活废水等因素的影响,Mg^(2+)受白云石矿物溶解的控制,SO_4^(2-)和F^-反映了工矿业活动的影响.

长江中下游马头斑岩型钼铜矿床常量元素、稀土元素特征及迁移规律

安徽马头钼铜矿是长江中下游成矿带中斑岩型矿床的典型代表,矿床在空间上划分出了3个不同的蚀变分带,即钾长石化带、石英-绢云母化带和青磐岩化带。本文对该矿床不同蚀变带内的常量元素迁移规律和稀土元素特征进行了探讨:①常量元素的迁移规律明显,从钾长石化带和石英-绢云母化带到青磐岩化带,均为带入的主要成分有K2O、CaO、Fe2O3、SiO2、H2O+,说明引起蚀变的流体中富含K2O、CaO等;而Na2O、FeO、MnO等成分的明显带出,说明矿化蚀变作用导致Na2O、FeO等成分向矿体迁移方向流失,其中Na2O的贫化最明显,与成矿元素Mo、Cu呈显著的负相关。②马头钼铜矿床花岗闪长斑岩的稀土配分模式图表现为左高右低的较平滑曲线,轻稀土富集,重稀土亏损。稀土元素的质量迁移计算结果同样证明了稀土元素在矿化蚀变过程中发生了分馏,且从钾长石化带到青磐岩化带,稀土元素带出量呈递增趋势。③该矿床样品的稀土元素配分特征表明,较新鲜花岗闪长斑岩与蚀变围岩的曲线基本相同,表明成矿物质主要来自花岗闪长岩熔体,并且可能有海水的混入。由δEu、δCe值及Fe2O3与FeO带出带入的关系可知,斑岩流体晚期氧逸度逐渐升高,表明成矿环境可能由相对还原过渡到氧化环境。④除Al2O3、TiO2保持惰性外,常量元素、稀土元素在矿化蚀变过程中都发生不同程度的带入带出,富集贫化特征和迁移规律不完全相同。

红水河中上游流域岩溶地下水水质影响因素的R型因子分析

为了了解红水河中上游流域地下水污染情况,并对其进行防治与管理,利用R型因子分析法对红水河中上游流域的130组水化学数据进行分析,识别出影响区内岩溶地下水水质的因子3个。因子1以Ca2+、HCO-3、总硬度和溶解性总固体为主,反映了水-岩作用(碳酸盐溶解)对地下水水化学组分的影响;因子2以K++Na+、Cl-和NO-3为主,揭示了农业污染(农药、化肥、牲畜粪便等)和生活废水对农业区地下水水化学组分的影响;因子3以Mg2+、SO2-4和F-为主,反映了工矿业污染对北部矿区地下水水化学组分的影响。结果表明,因子1、因子2和因子3与人类活动密切相关,今后应加强监管和防治。

基于CFP的岩溶管道流数值模拟研究--以桂林寨底地下河子系统为例

为了描述岩溶多重含水介质存在非达西流问题,研究管道流CFP模型在岩溶区数值模拟中的应用。在分析管道流CFP基本原理的基础上,通过建立概念模型算例(5个管道,上下临界雷诺数分别为2 000和4 000),探讨不同管道水文地质参数对出口流量及水流状态的影响,并对参数敏感性进行分析,最后将CFPM1模型应用于广西寨底岩溶地下河系统,探讨在实际应用中的管道流模型适用性。概念模型结果表明,参数敏感度从大到小依次为:管道直径、水力梯度、管道渗透系数、弯曲度及粗糙度,流量与雷诺数随管道参数增大而增大,水流状态从层流变为紊流。寨底岩溶管道流模型中3个观测井及地下河出口实测流量表明CFPM1能较好地模拟出岩溶地下水水位变化趋势。得出结论:CFPM1管道流模型允许岩溶管道与基岩含水层进行水流交换,能够较好地刻画岩溶区管道介质非达西流特征,但管道参数获取较为困难,且不能刻画岩溶管道形态变化。该方法具有一定通用性,可为实际应用提供指导。

四川昭觉地区优质偏硅酸地下水的特征、成因及其开发利用建议

【研究目的】近年来,随着生活水平的不断提高,人们对健康饮水的要求也在不断提高,寻找与开发富含H_(2)SiO_(3)等矿物质优质地下水已成为关键。【研究方法】本文以昭觉地区水文地质调查工程、地下水污染调查工程所获取的地下水化学数据为基础,探讨了昭觉地区富H_(2)SiO_(3)地下水的分布特点、元素水文地球化学特征、形成条件及成因。【研究结果】结果显示:(1)全县富H_(2)SiO_(3)(≥25 mg/L)地下水均属于低矿化度偏碱性水,分布在基底岩石为玄武岩的6个片区,H_(2)SiO_(3)含量一般介于25.74~46.04 mg/L,pH含量一般介于7.4~8.58,TDS含量一般介于49.4~333 mg/L;(2)玄武岩地下水存在HCO_(3)-Ca、HCO_(3)-Ca·Mg、HCO_(3)-Ca·Na、HCO_(3)-Ca·Mg·Na、HCO_(3)-Na等5种水化学类型,总体以HCO_(3)-Ca·Mg为主,其次为HCO_(3)-Ca,再次为HCO_(3)-Ca·Na,三者分别占总采样点数的50.00%、25.76%、12.12%;(3)全县富H_(2)SiO_(3)地下水的形成受水岩相互作用、硅酸盐矿物的分布范围及其可溶性、围岩裂隙发育程度、水源涵养及补给条件等四方面因素影响,其中水岩相互作用占据主导作用;(4)在后续开发利用过程中,需进一步揭示影响地下水中H_(2)SiO_(3)分布与迁移的因素。【结论】研究结果可以为昭觉地区矿泉水产业的发展及城乡优质水源地的建设提供依据。

四川昭觉县地热温度解析及成因模式

热储温度是划分地热系统成因类型和评价地热资源潜力的重要参数。为合理开发和利用四川昭觉县的地热资源,巩固脱贫攻坚成果,选择四川昭觉县竹核温泉为研究对象,利用无蒸汽损失石英和有蒸汽损失石英温标法、玉髓法a和玉髓法b,修正的Si O2温标法,K-Mg、Na-Li、Na-K、Na-K-Ca等阳离子温标法计算深部热储温度,并利用Na-K-Mg三角图解法和矿物饱和指数法检验所用方法的可靠性。结果表明,研究区利用Si O2(无蒸汽损失)温标法和修正后的Si O2温标法计算所得出的热储平均温度更适用,其中竹核温泉中大温泉的热储温度范围在81~93℃之间,平均热储温度86℃,小温泉的热储温度范围在77~90℃之间,平均热储温度82℃;竹核温泉来自深部的大地热流,受控于木佛山断层和竹核断层2条主控断裂。

会仙湿地岩溶地下水系统水位动态特征与均衡分析

会仙湿地为中国最大的岩溶湿地,近半个世纪,由于人类不合理的开发利用,会仙湿地水域已严重萎缩,开展会仙湿地地下水动态和水均衡的研究,对维持湿地生态功能、湿地水资源管理和湿地保护等方面有极其重要的意义。根据会仙湿地的水文地质条件,将会仙湿地划分为两个地下水系统,即马面狮子岩地下河系统和睦洞河(湖)分散排泄系统,并分别分析了两个地下水系统的补给、径流、排泄特征和地下水动态特征,最后对两个地下水系统进行了地下水均衡计算。结果表明:会仙湿地水位波动受降雨影响明显,各监测点水位变幅不均且水位对降雨响应时间不一致。会仙湿地地下水系统的蓄存量为-6.19万m^(3),为负均衡,这与均衡期后期干旱有关;会仙湿地岩溶地下水主要补给来源为大气降水入渗,主要排泄方式为潜水径流和蒸发,其系统具有一定的储水调蓄功能,但调蓄能力有限。要长期维护会仙湿地的生态功能,应加强其调蓄能力,可从减少湿地蒸散发量和开采利用量入手,配合湿地生态环境恢复重建,提高水源涵养能力,使湿地水位维持在一个稳定的变化区间内。

科学保护“桂林之肾”:会仙岩溶湿地

会仙岩溶湿地是亚热带低海拔地区最大的岩溶湿地,在中国乃至全球都具有重要的生态价值和研究意义。近几十年来,在自然和人为双重因素的影响下,会仙湿地——“桂林之肾”呈现出退化趋势,保护与恢复会仙湿地已经成为时代的必然。本文从形成原因、演化趋势、退化成因等角度对会仙湿地进行了系统介绍,并从地质、水文地质等角度对湿地修复的可行性进行了探讨,在此基础上给出了会仙岩溶湿地保护与恢复建议,研究结果可以为会仙岩溶湿地的修复与保护提供参考。