瓯江流域下游温州平原地下水化学演化特征、控制因素及对人体健康的影响

【研究目的】滨海地带地下水化学演化特征及其控制因素研究对沿海城市地下水资源可持续利用具有重要意义。【研究方法】在野外调查取样和历史资料综合分析的基础上,运用水化学图解、离子比例关系、多元统计分析及环境同位素方法,系统分析了温州平原地下水化学演化特征,探讨了影响地下水化学演化的主要控制因素。【研究结果】(1)温州平原潜水以淡水为主,HCO_(3)^(-)、Na^(+)、Ca^(2+)占主导地位,承压水以微咸水和咸水为主,Cl^(-)、Na^(+)占绝对优势;(2)从山前到海积平原,研究区潜水由低矿化度的HCO3型水向较高矿化度的Cl型水转变,主要受天然水化学作用控制,人类活动使局部地区地下水化学出现异常;(3)十年尺度上,潜水主要组分含量存在一定程度下降,水化学类型向Cl^(-)比重减少、HCO_(3)^(-)比重增加的方向演化;(4)水岩相互作用、海水作用、氧化还原环境等自然因素和工农业生产、生活排污等人为因素是温州平原地下水化学演化的主要控制因素。【结论】地下水健康风险评价结果显示,区内地下水存在一定的潜在非致癌风险,潜水的非致癌风险小于承压水,饮水途径摄入是危害人体的主要途径,相同环境下儿童的非致癌风险高于成人。因此,有必要对存在健康风险的地下水进行长期监测,加强这类地区的地下水资源管理和污染防治。

太行山区阜平县温泉水化学特征及成因分析

河北省阜平县位于太行山腹地,温泉出露于变质岩地层和变质核杂岩构造区,开展温泉水化学及成因分析,对于变质岩区隆起山地型地热资源的勘查开发具有一定的指导意义。本文基于阜平县自然地理及区域地热地质背景,采用野外调查及采样测试等手段,综合运用水化学及稳定同位素等方法明确了温泉水化学特征和主要离子物质来源,初步推测了温泉的补给来源、深部热源等。阜平县温泉水质总体呈弱碱性,变质岩区温泉水化学类型为SO_(4)^(-)Na型,碳酸盐岩区为HCO_(3)^(-)Ca·Mg型,水化学演化以风化溶解作用为主导,阳离子交换作用为辅。温泉流体中的SO4^(2+)、Na^(+)主要来自硫化物和硅酸盐溶解,HCO_(3)^(2-)、Ca^(2+)、Mg^(2+)主要来自碳酸盐溶解。研究区温泉的补给水源为大气降水,并具有轻微的18O漂移现象,补给高程为1500~2600m,推测补给区位于研究区西北部变质岩区和东北部的碳酸盐岩区;研究区温泉样品均达石英理论平衡溶解线,估算热储温度56.46~133.71℃,循环深度2213.0~8092.3m;研究区温泉热源主要来自深部幔枝构造、低速高导层及构造热,韧性剪切带和深大断裂作为传热通道,地表热显示主要受控于断裂构造。研究区地热资源属于深循环可再生能源,热储温度达中高温标准,可进一步开展深部地热资源的勘查开发工作,促进当地经济绿色可持续发展,助力阜平县乡村建设。

水文地质单元交界区潜水水化学特征及演化分析:以泰州市区为例

泰州市区位于长江北部三角洲平原水文地质亚区与里下河低洼湖荡平原水文地质亚区的交界带。为对比研究两亚区潜水层的水化学特征,通过电荷平衡、统计分析、Piper图、Gibbs图、离子比例、相关分析等方法,分析了水化学主要指标空间分布、水化学类型、相关联系、离子来源,探讨了水化学演化的成因及两亚区的差异来源。结果表明:区内潜水阳离子含量Ca^(2+)>Na^(+)>Mg^(2+)>K^(+),阴离子含量HCO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-)>Cl^(-),北部多为微咸水,中南部以淡水为主,主要指标含量从北到南逐渐降低,水化学特征以硅酸盐风化类水岩作用为主,全新世海侵的遗留成分仅对北部潜水有少量影响,人类活动影响均以农业灌溉为主,阳离子交换作用以正向阳离子交换的方式发生。亚区间水化学成分和水化学类型差异明显,两亚区水化学特征差异的主要成因是全新世海退后迥异的沉积环境以及地貌的影响。

贵州绥阳麻黄洞壶穴形态特征及其成因分析

对贵州绥阳双河洞洞穴系统中的麻黄洞内发育于白云岩地下河床上的103处壶穴形态特征进行详细测量与统计分析,从统计学角度定量描述壶穴的形态特征及其形成因素。结果显示:麻黄洞壶穴以口大、肚小、底圆的“锅型”壶穴为主,壶穴在平面形态上主要以椭圆形壶穴为主,垂直剖面形态上以浅型和深型壶穴为主,其中A区和C区浅型壶穴占比最高,而B区则以深型壶穴最多;壶穴长、短轴在A区和B区相关性较高,而在C区相关性则较低,说明壶穴长、短轴变化在不同的区域所受的因素并不一样;麻黄洞壶穴主要由季节性水流、节理和裂隙、可溶性基岩、洞道形态、具有侵蚀力的推移质、洞穴的微气候要素及洞穴水的溶蚀作用等多种因素相互耦合而形成。研究结果可为洞穴的发育、演化提供相应的水文证据。

广安市平行岭谷区地下水化学特征及控制因素分析

广安市渠江以东是川东典型的平行岭谷区,具有独特的水文地质条件,为探寻该区域地下水化学特征及控制因素,运用Piper三线图、Gibbs图、Phreeqc软件、离子比例系数图及Pearson相关性分析等方法,结合区域水文地质条件综合分析区域地下水化学组分空间分布特征、水岩作用类型、地下水化学组分来源及其主控因素。研究结果表明:研究区内浅层地下水主要为低溶解性总固体(total dissolved solids,TDS)的淡水,浅层地下水阴离子主要为HCO_(3)^(-)、SO_(4)^(2-),阳离子以Ca^(2+)、Na^(+)为主,地下水类型以HCO_(3)^(-)-Ca^(2+)型、HCO_(3)^(-)-Ca^(2+)·Mg^(2+)型和HCO_(3)^(-)-Ca^(2+)·Na^(+)型为主;地下水水化学组分主要来源于碳酸盐岩及硅酸岩溶滤,盐岩对地下水影响小;地下水中的钾盐、石膏、硬石膏、盐岩、萤石均处于非饱和状态中,地层中相关矿物是地下水中相关离子的主要来源;地下水化学组分主要受到溶滤作用、正向阳离子交换、煤矿开采及农业活动控制。研究结果可为研究区水资源合理开发利用、生态环境保护以及成渝区域经济发展提供科学依据。

西辽河平原浅层地下水中“三氮”分布特征及健康风险评价

通过测试地下水样品中“三氮”含量,采用非致癌风险评价模型进行健康风险评价.结果表明,与《地下水质量标准》(GB14848-2017)限值对比,硝酸盐氮超标率8%,主要分布在研究区东南部及西南部区域;氨氮超标率10%,主要分布在中部及南部区域.地下水中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ类水质占比83%;Ⅳ及Ⅴ类水水质占比17%.地下水样品中“三氮”总非致癌风险指数及总致癌性风险指数均低于美国环境保护署推荐的健康风险评价标准.整体上研究区“三氮”污染程度相对较轻,“三氮”污染区域主要分布于人类活动密集地区.健康风险评价可为地区地下水中“三氮”污染监控和治理提供技术参考.

陕西北洛河流域地下水水化学和同位素特征及其水质评价

【研究目的】北洛河是黄河的重要二级支流,研究该流域典型支流地下水的水质状况对于黄河流域生态保护和高质量发展具有重要意义。【研究方法】本文以北洛河流域为主要对象,系统查明流域地下水水质现状,圈定劣质地下水分布区,为饮水安全提供保障。此外,对该区地下水水化学和D-18O同位素组成进行分析,研究地下水水化学特征及演化机制,揭示水文地质条件及人为因素对区域地下水水文地球化学特征的控制和影响作用。【研究结果】区内地下水水化学成分除受岩石风化和蒸发浓缩作用的共同控制之外,部分还受到人类活动的影响。D-18O同位素组成指示了地下水整体上受蒸发浓缩作用影响。【结论】上游碎屑岩中的石膏、盐岩等易溶矿物经溶滤进入地下水,下游松散孔隙水在蒸发浓缩的作用下积聚盐分导致上、下游地下水TDS较高;奥陶系岩溶含水岩组和新生界断陷盆地含水岩组地下水水化学组成主要受蒸发盐岩影响,此外还受到人类活动的影响。白垩系和石炭系—侏罗系含水岩组地下水主要分布于岩石风化区,说明该地下水水化学组分主要受岩石风化作用控制,且主要受硅酸盐岩和蒸发盐岩风化影响,人类活动影响的扰动相对较小。上、下游地区地下水受工矿活动影响较严重,中游地下水受工矿活动、农业活动、生活污水影响均较小,水质整体较好。

兰州不同城镇功能区地下水氟赋存特征及影响因素

高氟地下水对生态环境及人类健康存在潜在威胁。城镇化地区受地质背景与人类活动双重影响,地下水中氟的来源及其分布较为复杂,探讨地下水中氟的赋存特征对于保障地下水供水安全具有重要意义。以西北干旱区最大的工业城市兰州为例,采用数理统计、离子比、饱和指数分析等方法,研究了兰州不同城镇功能区高氟地下水的赋存环境特征及主要水文地球化学过程,阐明了人为活动对氟化物迁移富集的影响。结果表明:(1)研究区地下水中F-的质量浓度介于0~4.8mg/L之间,超出地下水质量Ⅲ类标准(1.0mg/L)的高氟水共计13组,超标率为20.3%。(2)受人类活动强度与不同人为源输入影响,不同城镇功能区地下水中氟的赋存特征差异明显,其中西固工业区地下水中氟含量最高,高氟地下水样品占47.4%;城关老城区和断陷盆地新城区地下水中的氟含量相对较低,高氟地下水占比依次为7.1%和9.7%。(3)研究区高氟地下水以SO_(4)•Cl—Na和Cl•SO_(4)—Na型水为主,表现出贫钙富钠弱碱性特点。(4)含氟矿物的溶解、方解石与白云石的沉淀/溶解、黏土矿物表面钙与钠之间的阳离子交换、强烈的蒸发浓缩作用和盐效应是导致研究区地下水中氟化物富集的主要水文地球化学过程。研究表明城镇化、工业化导致天然高氟水进一步劣变恶化,工业废水的泄漏是西固工业区地下水氟浓度升高的重要驱动力。结果可为高氟背景区人为干扰下的氟化物迁移富集研究提供借鉴。

抽水蓄能电站建设及运营对地下水环境影响研究——以陕西大庄里抽水蓄能电站为例

抽水蓄能电站以其可持续性和高效性的调峰、调频、调相及事故备用电站,是中国电网系统中的关键一环,其对地下水环境影响一直是建设发展的重点和难点。为探究抽水蓄能电站建设运营对地下水环境的影响,以陕西省抽水蓄能规划“十四五”重点实施项目大庄里抽水蓄能电站为工程实例,分析讨论抽水蓄能电站的建设及运营对地下水环境影响,通过分析区域水文地质条件,结合压水试验和水质分析,开展场地地下水环境评价,结合渗流场模拟,预测建设期和运营期地下水环境影响,提出相应的环境保护措施。结果表明:工程建设期及运营期对地下水环境的影响主要体现在地下水位的下降。上水库地下水埋深浅,水量不丰,库岸开挖将改变地下水的排泄条件,库周地下水位会发生10 m以内的小幅度下降;输水系统建设开挖将改变天然渗流场状态,导致沿线整体水位下降,局部降幅可达78 m;下水库坝、库地下水位埋深差异大,地下水坡降约为30%,开挖易于破碎花岗岩体处形成局部渗流和地下水排泄。研究成果对其他抽水蓄能电站地下水环境影响评价工作具有指导意义。

赣北与赣南地区典型中温温泉水文地球化学特征

为践行“双碳”目标,助力中国地热资源的可持续开发利用,本文采用同位素手段和多矿物平衡模拟法,研究了赣北的白岭温泉与赣南的汤湖温泉和白石温泉的水化学特征。结果表明,白岭温泉(85℃)为弱碱性HCO_(3)-Na型硅-氟水,其总溶解固体(TDS)含量、H_(2)SiO_(3)含量和主要离子浓度均低于汤湖温泉(89℃,弱碱性HCO_(3)-Na型硅-氟水)和白石温泉(85℃,弱碱性SO_(4)-HCO_(3)-Na型硅-氟水)。三个温泉虽均来源于大气降水,但汤湖温泉和白石温泉水的地下滞留时间更长,而白岭温泉的循环深度更大。白岭温泉和汤湖温泉的水岩作用强烈,均存在明显的氧漂移现象,而白石温泉则发生水气同位素交换作用,导致热水的δ^(18)O值降低。长石、方解石、石膏、黄铁矿的溶解和H_(2)S的氧化为温泉中主要离子来源。白岭温泉、汤湖温泉和白石温泉的平均热储温度分别为125、135和149℃,属于中温地热资源,其补给高程分别为1455、1790和1050 m。

陕北靖边高铬地下水中硝酸根分布及来源

天然高铬地下水通常含有较高浓度的硝酸根,然而高铬地下水中硝酸根来源及其联系却并不清楚。本文以陕北黄土高原靖边西南地区的高铬地下水为研究对象,采集了不同深度的地下水和沉积物样品,并测试了地下水样品中的溶解Cr、主要阴阳离子、δ^(18)O、δD、δ^(18)O-NO_(3)、δ^(15)N-NO_(3)等以及沉积物的主要组分和可溶性组分。研究结果表明,研究区地下水的水化学组分主要受水文地质条件的影响。第四系黄土潜水水化学类型主要为HCO_(3)-Na型和HCO_(3)-Ca-Mg型;白垩系环河组、洛河组砂岩承压水水化学类型复杂,主要为HCO_(3)-SO_(4)-Cl-Na-Mg型、HCO_(3)-SO_(4)-Na-Mg型、SO_(4)-Cl-Na-Mg型,地下水处于偏碱性、氧化的环境,具有较高的可溶盐含量。潜水的水化学组分主要来自含水层中硅酸盐风化;承压水水化学组分主要来源于蒸发盐的溶解。垂向上,承压水中硝酸根的平均浓度高于潜水和地表水;地下水硝酸根浓度超标率在研究区从东北到西南呈现高-低-高的趋势;沉积物中可溶性硝酸根与地下水样品在深度上具有相似的变化规律,表明地下水硝酸根主要来源于沉积物。δ^(18)O-NO_(3)和δ^(15)N-NO_(3)结果表明,硝化反应是研究区氮素循环转化的主要过程。在偏碱性氧化性地下水环境中,受溶解氧、硝酸根和硝化反应等多种因素的共同作用,铬趋于从岩石中氧化溶解,迁移进入地下水中。

珠海市酸性地下水分布特征及成因机制

酸性地下水是我国南方广泛存在的水环境问题,查明酸性地下水的分布特征和成因机制,对区域地下水开发利用和水资源保护具有重要的科学意义。本文系统采集了珠海市不同类型的地下水样品211件,采用数理统计和水文地球化学等方法,分析并研究了地下水pH值的空间分布、酸性地下水的主要成因和影响因素。结果表明,研究区地下水pH值为3.24~8.23,大多数为6.06~6.52,以酸性水为主。地下水p H值随着地势降低而升高,大部分丘陵、台地区裂隙水的碱度和酸中和能力较弱,地下水酸性较强,平原区孔隙承压水的碱度和酸中和能力相对较强,地下水呈中性;地下水的酸碱度与大气降水、包气带介质、水岩相互作用以及河流、潮汐作用有关;酸雨的补给、偏酸性的包气带介质、花岗岩和陆源碎屑岩中的硅酸盐矿物化学风化和硫化物矿物的氧化水解是丘陵区地下水偏酸性的主要原因。

浙江省灵江流域地表水化学特征及灌溉适宜性

[目的]灵江是浙南诸河流域重要河流,在浙南一带具有典型性和代表性。分析灵江流域地表水体的水化学特征和演化机理及其灌溉适宜性,为该区域生态保护和高质量发展提供科学依据。[方法]综合利用数理统计、Piper三线图、主成分分析和离子比等方法对流域地表水体进行水化学统计分析及成因判别;通过绘制Wilcox图和USSL图评估流域内地表水体灌溉适宜性。[结果]①灵江流域地表水的化学类型在空间上具有分带性。从中上游(Ⅰ区)-下游温黄平原河网区(Ⅱ区)-台州湾入海口(Ⅲ区)水化学类型从HCO_(3)-Ca型向Cl-Na型过渡。②Ⅰ区地表水的化学特征主要受到岩石风化作用中的硅酸盐岩溶解影响,少量受碳酸盐岩溶解影响;Ⅱ区地表水的水化学特征主要受硅酸盐岩溶解影响,Ⅲ区地表水的化学特征主要受蒸发盐岩溶解影响。③Ⅰ,Ⅱ区地表水的K^(+),Na^(+)主要来源于硅酸盐矿物溶解,Ca^(2+),Mg^(2+),HCO^(-)_(3),SO^(2-)_(4)主要受硅酸盐岩溶解,少量来源于碳酸盐岩的溶解。NO^(-)_(3)则主要来源于人类活动。④Ⅰ,Ⅱ区地表水适用于农业灌溉,Ⅲ区地表水灌溉适宜性较差,易引起盐碱害。[结论]灵江流域地表水体的水化学组分受天然溶解及人类活动共同影响,中上游和下游温黄平原河网区地表水适宜农业灌溉,台州湾入海口地表水易引起盐碱害,在制定农业灌溉及生态保护和高质量发展规划时应予以重视。

鲁中南典型地热区地热水氟分布特征及其驱动机制

山东省鲁中南典型地热区主要包括沂沭断裂带地热区和鲁中隆起地热区,为了探明研究区地热水氟分布特征及其富集规律,综合运用水化学图解、地球化学模拟和主成分分析等方法,分析沂沭断裂带地热区和鲁中隆起地热区地热水水化学数据。结果表明:研究区地热水以Na-Ca-Cl型、Na-Ca-SO_(4)-Cl型和Na-Cl^(-)SO 4型为主,基本为弱碱性水,优势阳离子为Na^(+),氟质量浓度在0.38~4.5 mg/L之间,富钠弱碱性环境有利于地热水中氟的富集。地热水中F-质量浓度与Na^(+)、Cl^(-)和总溶解固体(TDS)质量浓度呈显著正相关,而沂沭断裂带地热水样中F-质量浓度还与K^(+)、SO_(4)^(2-)质量浓度呈显著正相关,与Mg^(2+)和HCO_(3)质量浓度呈显著负相关;鲁中隆起地热区地热水中阳离子交换作用较沂沭断裂带地热区更为强烈,Na^(+)反应强度明显强于Mg^(2+)。鲁中隆起地热区和沂沭断裂带地热区均为裂隙型热储,热储岩性分别为石灰岩、灰岩热蚀变带和安山岩破碎带,水岩作用强烈。研究区地热水中氟离子的物质来源主要为萤石等含氟矿物的溶解沉淀,受控于阳离子交换等水岩相互作用影响,最终形成高氟地热水,其中高温和富钠对研究区地热水中氟离子富集影响较大。研究成果为地热资源开发利用提供了参考。

致密砂岩气藏地层水水化学特征及其地质意义——以川西坳陷新场气田为例

四川盆地侏罗系沙溪庙组及三叠系须家河组作为陆上致密气资源增储上产重点的接替区,保有大量的难动用储量,具有较大的勘探开发潜力。然而随着深入的滚动勘探开发,中浅层沙溪庙组气藏和深层须家河组气藏气井产水已严重制约了气井产能,部分气井甚至因水淹而停产。本文对研究区不同层位34口气井的地层水进行了主量、微量元素和气藏成藏演化特征分析,结果显示沙溪庙组气藏和须家河组气藏经历了先成藏后致密再改造的成藏演化过程,断层的沟通导致深层须家河组地层水的大量上涌,使断层附近高渗的砂体被充注,在水动力等驱动作用下,天然气以游离相或水溶相沿断裂带进行垂向高效运移。垂向上大部分离子含量都随着埋深逐渐增大,深层须家河组地层水气藏具有较好的油气保存条件,并且经历了更为复杂的水岩相互作用,不同程度地使K、Ba、Sr、Li、Rb等元素更加富集。

吉兰泰沙漠盆地高氟地下水分布规律与形成机理

【目的】分析吉兰泰沙漠盆地高氟地下水分布规律,探究绿洲径流区地下水超采对氟解离、迁移和富集的影响机理。【方法】基于SPSS24.0和ArcGIS软件对水化学特征进行数据统计和空间分析;采用Piper三线图、离子比值、Gibbs图解与饱和度指数等方法,结合1980—2020年查哈尔滩绿洲地下水位监测数据和开采数据,探究其高氟地下水水化学特征及成因。【结果】(1)从山地补给区→绿洲径流区→沙漠盐湖排泄区,地下水化学具有分带规律,矿化度、钾离子、钠离子、F-质量浓度逐渐增大,F-质量浓度为0.2~3.4 mg/L;(2)盐湖区地下水F-呈环形岛状分布;沙漠盆地地下水化学的形成主要受含氟岩石的风化作用和蒸发浓缩等自然因素影响;(3)绿洲径流区地下水超采驱动吉兰泰盐湖劣质地下水入侵沙漠绿洲,灌溉回归水的淋滤作用改变了土壤氟解离和迁移模式,导致地下水咸化、高氟化。【结论】综上可知,盐湖排泄区和绿洲径流区地下水氟富集反映了沙漠盆地水文生态环境退化,应采取管灌、滴灌等节水灌溉方式和压缩耕作面积等措施,使查哈尔滩绿洲年地下水开采量减少至700×10^(4)m^(3),以抑制吉兰泰沙漠盆地绿洲灌区的地下水高氟化趋势。

秦岭北麓地下水水文地球化学演化规律及模式

秦岭北麓是黄河重要的水源涵养区,分析其水文地球化学特征及演化模式对于加强秦岭地下水资源的开发与保护、推进关中平原乃至黄河流域生态保护与高质量发展具有重要意义。利用2019—2021年在渭河流域开展水文地质调查所获取的资料,运用数理统计、水文地球化学反向模拟等方法,分析了秦岭至渭河河谷地下水的水文地球化学演化规律及模式。结果表明:由基岩区至细土平原区,地下水水化学类型由HCO3-Ca型向HCO3·SO4-Ca·Na型转变,溶解性固体总量(TDS)浓度由254 mg/L增至889 mg/L,分带性不强;随着地下水流动,水-岩作用主要由碳酸盐岩风化溶滤控制向硅酸盐岩与岩盐风化溶滤控制转变,同时阳离子交换作用增强;14C测年显示研究区地下水年龄多在2 450 a以内,地下水循环更新快,蒸发浓缩作用不显著;山前洪积扇作为地下水重要的涵养区与径流通道,对于关中平原潜水和承压水水质保障有关键作用,由于洪积扇含水层防污性能差,在地下水开发利用和工农业活动中要加强地下水资源的保护。

济南泉域岩溶水水化学特征及其演化规律

天然条件下,济南泉域岩溶水水质优良,随着社会经济快速发展,岩溶水环境质量发生了显著变化。为研究泉域地下水化学特征演化规律,在收集多年泉域岩溶水主要离子化学特征的基础上,综合采用Piper三线图、Gibbs模型、离子比值、因子分析等方法识别泉域水化学演化特征及影响因素。结果表明:①泉域岩溶水中以HCO_(3)-和Ca^(2+)为主要阴阳离子,来源于碳酸盐岩风化,泉域岩溶水化学类型从间接补给区到排泄区总体由HCO_(3)·SO_(4)-Ca逐渐转变为HCO_(3)-Ca型;②泉域岩溶水化学演化过程主要受岩石风化作用、阳离子交换作用以及人类活动的共同影响,其中Na^(+)、Cl^(-)表现为多源性,主要来源于岩盐溶解和人类活动;③不同时间阶段内泉域水化学影响因素的强度不同,人类活动对泉域的影响逐年增强,混合作用是人类活动对泉水影响的体现,多因素的共同作用使得泉域水化学特征及演化规律愈加复杂。探究泉域水化学演化规律对保护岩溶水环境具有指导意义。

太行山东南麓断裂带水文地球化学特征及水热成因模式

太行山东南麓断裂带发育,赋存丰富的中低温地热资源,然而,该地区深部地热水的水热成因模式依然不清楚。通过55组地热水和38组浅层地下水的水化学组分特征,研究离子组分来源及其运移规律,并借助同位素特征分析地热水补给来源,在此基础上分析深部热储的水岩平衡状态、热储温度和热循环深度。结果表明:研究区属对流—传导复合型地热系统,地热水整体处于氧化环境,离子组分以HCO_(3)^(-)和Na^(+)为主,主要受盐岩和碳酸盐岩等矿物的溶解及阳离子交替吸附作用控制;地热水的补给高程为1010~1153m,表明地热水补给区位于太行山东南麓西部的太行山地区;地热水循环深度范围为1125~4468 m;混合比例法估算汤阴断陷深层热储温度达到110~160℃,而汤阴断陷东部的内黄凸起地区为80~110℃,二者热储温度差别源自汤阴断陷两侧深切地幔的汤东、汤西深大断裂导热导水条件良好,以及内黄凸起的基岩埋深较浅,上伏盖层薄,热能更容易散失。本研究揭示了太行山东南麓地热系统的水文地球化学特征和水热成因模式,为该区地热资源开发利用提供重要依据。

丰县浅层高氟地下水化学特征及富集机理

丰县地区浅层地下水F^(-)浓度超标,对农村居民饮水健康造成威胁。为保障农村饮水安全,结合piper图、Gibbs图、离子比值分析等常规水化学方法和同位素水化学方法,探索研究区浅层高氟地下水的F^(-)浓度分布特征和富集机理。结果表明:研究区浅层地下水F^(-)浓度在0.21~5.52 mg/L之间,整体呈现东北高、西南低的趋势。高氟地下水占75%,呈弱碱性环境,主要水化学类型为Na-SO_(4)-Cl型。浅层地下水的F^(-)富集主要受水岩交互作用控制,弱碱性环境提供的OH^(-)促进F^(-)解吸,萤石溶解、白云石和方解石沉淀以及阳离子交换作用促进F^(-)释放。此外,农业灌溉和工业污水排放等人为因素对浅层地下水F^(-)浓度影响较大。蒸发浓缩作用和农业施肥仅影响部分地区F^(-)的富集。