指示娘子关泉群水动力环境的水化学-同位素信息分析

本文依据宏量组分、微量元素和氢氧同位素组成监测资料，分析了娘子关泉群水动力环境特点及其水文地质演化趋势。除程家和城西泉主要排泄局部流动系统的地下水外，其它各泉均为不同空间尺度流动系统地下水混合、排泄之产物。在人类活动影响下，娘子关泉群水质恶化，流量衰减，水帘洞、程家最断流，城西、坡底泉也面临断流之危险。目前抽取的水帘洞泉的水资源量组成已与五龙泉和苇泽关泉相似，以区域和中间流动系统地下水为主。

岩溶水水化学特征在水文地质条件分析中的应用——以娘子关泉群岩溶水系统寿阳区为例

娘子关泉群岩溶水系统寿阳区从补给区到迳流区、排泄区水化学特征变化具有明显的规律性,岩溶水自北向南随着中奥陶统灰岩含水层埋深由浅变深,富水程度由强变弱,径流条件由积极趋滞缓,矿化度、总硬度和SO42-由低变高。为水文地质条件的分析与建立水源地和矿山防治水提供了地质依据。

山西娘子关泉群及其水的来源

娘子关泉域群泉是中国北方最大的岩溶泉,泉域汇水面积达7436 km2,前人认为:泉域内岩溶水由北、西、南3面向娘子关一带径流汇集,由于娘子关一带下奥陶系燧石团块或条带白云岩相对隔水层隆起,并被桃河侵蚀出露,使岩溶地下水溢出地表成泉群,其主要含水层为中奥陶系含石膏碳酸盐岩。但各泉的水化学、同位素特征有差异,娘子关泉群并不是出自统一源。文章通过水化学、同位素、水文地质剖面等方法研究得出:娘子关泉域存在两个含水层、三个子系统:中奥陶系灰岩含水层和中上寒武系白云岩含水层;西部奥陶系岩溶水系统、东部奥陶系岩溶水系统和东部中上寒武系岩溶水系统。泉域内城西泉与程家泉出露于中奥陶系下马家沟组泥灰岩之上,含水层为中奥陶系灰岩裂隙、溶隙水,由于区域下马家沟组泥灰岩隆起隔水出露地表成泉,属于东部奥陶系岩溶水系统;坡底泉、五龙泉、河北泉、水帘洞泉、苇泽关泉其补给主要来源于中上寒武系含水岩组,为承压上升泉,属于东部中上寒武系岩溶水系统。

娘子关泉群岩溶水系统西部子系统径流特征研究

根据娘子关泉群系统西部控水构造、含水层段、水动力场等水文地质条件,重新划定了娘子关岩溶水系统西部边界(兴道—大方山—郭家沟一线构造带),则东山区成为娘子关的一个补给径流区。在此基础上,对西部子系统岩溶水径流特征提出了新的见解。

娘子关一带河流阶地及泉钙华特征和形成时代探讨

晚更新世,河流沉积作用随着地壳不均衡抬升和河流的下切作用,在娘子关一带绵河两岸形成了峙峪组河流Ⅱ级阶地堆积物。河流下切至下奥陶统的三山子组l段层位,该层位富含岩溶泉水,形成了著名的娘子关泉群,使得Ⅱ级阶地峙峪组砾石层、砂砾石层、砂土、粉砂土与泉钙华同时成长,形成较为特殊的沉积组合。全新世以来,绵河堆积了Ⅰ级阶地选仁组,娘子关泉群仍淋滤生成泉钙华,在平定县河北村南侧与Ⅰ级阶地共生。