Origin of the Dashuigou independent tellurium deposit at Qinghai–Xizang Plateau: constraints from the light stable isotopes C, O, and H

By studying the light isotopic compositions of carbon,oxygen,and hydrogen,combined with previous research results on the ore-forming source of the deposit,the authors try to uncover its metallogenic origin.The δ^(18)O and δ^(13)C isotope signatures of dolomite samples vary between 10.2 and 13.0‰,and between−7.2 and−5.2‰,respectively,implying that the carbon derives from the upper mantle.δD and δ^(18) O of quartz,biotite,and muscovite from diff erent ore veins of the deposit vary between−82 and−59‰,and between 11.6 and 12.4‰,respectively,implying that the metallogenic solutions are mainly magmatic.According to the relevant research results of many isotope geologists,the fractionation degree of hydrogen isotopes increases as the depth to the Earth’s core increases,and the more diff erentiated the hydrogen isotopes are,the lower their values will be.In other words,mantle-derived solutions can have extremely low hydrogen isotope values.This means that the δD‰ value−134 of the pyrrhotite sample numbered SD-34 in this article may indicate mantle-derived oreforming fl uid of the deposit.The formation of the Dashuigou tellurium deposit occurred between 91.71 and 80.19 Ma.

Isotopic Composition of Dissolved Carbonates Meromictic Soda Lake Doroninskoe(Eastern Transbaikalia,Russia)

1 Introduction Meromictic soda Lake Doroninskoe localized in the intermountain area,filled with continental sediments of the Mesozoic,in the upper basin of the river Amur.Coordinates of its location are N51°14’42"E112°14’40",

Carbonate cementation-dissolution in deep-seated sandstones near the overpressure top in central Junggar Basin, Xinjiang, NW China

Fluid/rock interaction occurs frequently in the sandstones near the overpressure top in central Junggar Basin, and carbonate cementation-dissolution is related closely to the formation of secondary pores in the reservoir sandstones. From petrological, hydrochemical and fluid-inclusion studies of the deep-seated sandstones near the overpressure top in central Junggar Basin and the carbon and oxygen isotopic characteristics of carbonate cements in those sandstones, the following conclusions can be drawn: (1) Carbonates are the major cements. Two-stage cementation was commonly developed, with late-stage ferroan carbonate cementation being dominant; several secondary porosity zones were developed vertically in the sandstones near the overpressure top, and there is a mutually compensatory relationship between the carbonate contents and the mean porosity; (2) the alkalescent formation-water chemical environments are in favor of carbonate precipitation; (3) there were two phases of thermal fluid activity which are related to the late-stage carbonate cementation-dissolution; (4) with the overpressure top as the boundary, carbonate cements in the sandstones have slightly negative δ13C and δ18O values, showing such a variation trend that the δ13C and δ18O values near the coal-bearing Jurassic strata are lighter, those in the overpressure top are heavier, and those at the upper part of the overpressure top are lighter, which is considered to be the result of kinetic isotope fractionation driven by episodically overpressured fluid flow; (5) carbonate cementation is closely associated with the decarboxylation of organic acids, and secondary porosity zones resultant from dissolution by organic acids and CO2 derived from Jurassic coal-bearing strata, are the most important reservoir space of hydrocarbon, Studies of the mechanisms of carbonate cementation-dissolution and formation of secondary pores in the deep-seated sandstones near the overpressure top are of great significance both in theory and in practice in further investigating the rules of overpressured fluid flow (especially oil/gas migration) and predicting the reservoir space of hydrocarbon.

张渤断裂带山东东部地热水地球化学特征分析

通过对张渤断裂带山东东部地区温泉/地热井采样,测试水样主量元素和氢氧同位素,进行水文地球化学特征分析,结果表明:(1)地热水化学类型主要有Ca-HCO_(3)、Na-Cl、Na-HCO_(3)、Na-SO_(4)。(2)δD、δ^(18)O的测值范围分别为-39.90‰~-68.00‰和-5.00‰~-8.50‰,均落在中国大气降水线和中国东部地区大气降水线下方附近,说明地热水来源为大气降水。计算得到研究区地热水最小循环深度为1183 m,最大循环深度为4271 m,补给高程大致变化范围为430.0~1366.6 m。(3)γNa/γCl变化范围在0.509~38.37,其中临朐揽翠湖、磁山温泉变质系数相对较高,表明受矿物溶滤作用较大。(4)Na-K-Mg三角图表明地热水样大多为部分平衡水,仅有高青县御泉汤温泉为平衡水。

龙门山冲断带盆山体系地下水循环特征分析——以石亭江流域绵竹段为例

山区与平原区水资源联系密切,探究山区-盆地地下水循环可为水资源开发和合理利用提供科学依据。龙门山冲断带及川西前陆盆地是中国典型的盆山系统代表,结合现场采样及前人研究结果,采用水文地质调查、水化学特征、氢氧同位素和聚类分析等技术方法,阐明了绵竹市境内石亭江流域龙门山冲断推覆体与前陆盆地形成的盆山体系的地下水循环特征。研究认为:大气降水为山区及平原区浅层地下水的主要补给来源,其中J_3l~3地层还接受石亭江水的侧向补给;地形对山区浅层地下水径流具有主控作用,主要沿北西、南东方向发生径流,对近平原区的浅层地下水给予少量补给;平原区浅层还接受地表水、河渠水补给,地下水自北西向南东发生运移,在玉泉镇至板桥镇附近以泉的形式进行排泄。NW向断裂构造沟通盆山体系,来源于研究区北西侧更高山区的地下水沿断裂带形成深部径流带,形成具有较高矿化度的热水。研究成果可为类似山区-盆地地下水循环系统研究提供参考。

昆仑山北坡车尔臣河流域平原区地表水和地下水水化学特征

车尔臣河流域农业用水比例过高,水资源供需矛盾突出,明确其农田灌溉用水与地下水化学特征对流域水资源配置和绿洲水生态安全具有重要意义。采用野外调查、数理统计与水化学分析法,对车尔臣河流域平原区地下水、渠水和河水的水化学及稳定氢氧同位素特征进行分析,并探讨了农田灌溉水与地下水间的相互作用关系。结果表明:(1)河水、渠水与地下水均呈弱碱性,且存在F^(-)含量超标现象,主要水化学类型均为SO_(4)·Cl-Na型,优势阴阳离子均为SO_(4)^(2-)和Na^(+)。渠水和地下水均有咸化趋势,河水的水质总体相对较好。(2)地下水、河水和渠水的水化学特征相近,其离子来源均受到岩石风化作用控制,地下水的离子来源同时还受到蒸发浓缩作用影响。(3)河水、渠水和地下水的水线斜率分别为3.70、0.61和1.42,均低于当地大气降水线斜率(5.62),且各水体样点集中分布于大气降水线下方,说明河水和渠水均与地下水的水力联系十分密切,二者均是浅层地下水的重要补给来源,补给比例分别为56.48%和43.52%。研究结果可为车尔臣河流域平原灌区水资源的高效利用及合理配置提供科学依据。

Fluid Inclusions of Calcite and Sources of Ore-forming Fluids in the Huize Zn-Pb-(Ag-Ge) District, Yunnan, China

The Huize Zn-Pb- (Ag-Ge) district is a typical representative of the well-known medium-to large-sized carbonate-hosted Zn-Pb- (Ag-Ge) deposits, occurring in the Sichuan-Yunnan-Guizhou Pb-Zn Ore-forming Zone. Generally, fluid inclusions within calcite, one of the major gangue minerals, are dominated by two kinds of small (1-10 um) inclusions including pure-liquid and liquid. The inclusions exist in concentrated groups along the crystal planes of the calcite. The ore-forming fluids containing Pb and Zn, which belong to the Na+-K+-Ca2+-Cl--F--SO42- type, are characterized by temperatures of 164-221℃, medium salinity in 5-10.8 wt% NaCl, and medium pressure at 410×105 to 661×105 Pa. The contents of Na+-K+ and C1--F-, and ratios of Na+/K+-Cl-/F- in fluid inclusions present good linearity. The ratios of Na+/K+ (4.66-6.71) and Cl-/F- (18.21-31.04) in the fluid inclusions of calcite are relatively high, while those of Na+/K+ (0.29-5.69) and Cl-/F- (5.00-26.0) in the inclusions of sphalerite and pyrite are relatively low. The ratio of Na+/K+ increases in accord with those of Cl-/F-, which indicates that ore-forming fluid of deep source participates in the mineralization. The waters of fluid inclusions have δD values from -43.5‰ to -55.4‰ of calcite. The δ18OV-SMOW values of the ore-forming fluids, calculated values, range from 17.09‰ to 18.56‰ of calcite and 17.80‰ to 23.14‰ for dolomite. δ13CV-PDB values range from -1.94‰ to -3.31‰ for calcite and -3.35‰ to 0.85‰ for the ore-bearing dolomite. These data better demonstrate that the ore-forming fluids were mainly derived from metamorphic water and magmatic hot fluid, in relation to the metamorphism of the Kunyang Group in the basement and magmatic hydrothermalism. The deposit itself might have resulted from ascending cycles of ore-forming fluid, enriched in Pb and Zn. The Huize Zn-Pb- (Ag-Ge) deposits related to carbonate-hosted Zn-Pb sulphides.

富含木质素生物质中甲氧基的有机地球化学演化特征研究进展

木质素是组成树木、泥炭和低熟煤等生物质的重要结构单元,它的单体和聚合物结构中含有丰富的甲氧基(–OCH_(3)),其含量最初随着生物质腐殖化过程中木质素与纤维素比值的增加而增加,然后在成岩过程中快速下降,在此过程中甲氧基含量及其稳定C、H同位素(δ^(13)C、δ^(2)H)演化特征具有重要的有机地球化学意义。本文综述了富含木质素生物质中甲氧基的研究进展,包括甲氧基定量评价方法,甲氧基δ2H在古气候、古环境方面(如大气降水、温度、海拔等)的应用,甲氧基含量及δ13C在甲烷资源(如煤层气)评价方面的应用等,指出建立外标定量曲线是生物质中甲氧基定量评价的有效方法,同时强调了在样品处理、实验分析过程中针对不同研究对象的注意要点。生物质进入沉积体系后甲氧基演化特征及其有机地球化学信息,如甲氧基演化对沉积地层中甲烷聚集的资源效应,以及生物质沉积演化过程中伴随甲烷的生成与释放进入大气引起的环境问题等,是值得关注的研究方向。

Sinian gas sources and effectiveness of primary gas-bearing system in Sichuan Basin, SW China

Based on correlation between geochemical characteristics of Sinian and Cambrian source rocks and discovered gas reservoirs,paleoand the analysis on geological conditions of reservoir formation,the sources of natural gas in the Sinian of Sichuan Basin have been discussed to sort out the contribution of Sinian source rocks to the gas reservoirs and effectiveness of Sinian primary gas-bearing system.Through the analysis of natural gas composition,carbon and hydrogen isotopes and effectiveness of Sinian accumulation assemblages,it is concluded that:(1)The natural gas derived from the Sinian source rock is characterized by low ethane content,heavy ethane carbon isotope and light methane hydrogen isotope,and obviously different from the gas generated by the Cambrian source rock.(2)The gas reservoirs discovered in Sinian Dengying Formation are sourced by Sinian and Cambrian source rocks,and the Sinian source rock contributes different proportions to the gas in the 4th member and the 2nd member of the Dengying Formation,specifically,39%and 55%to the 4th member in marginal zone and intra-platform,54%and 68%to the 2th member in the marginal zone and intra-platform respectively.(3)The effectiveness of the Sinian primary gas-bearing system depends on the gas generating effectiveness of the source kitchen,reservoir and combination of gas accumulation elements.For high-over mature marine source rocks at the Ro of less than 3.5%,besides gas generated from the thermal cracking of liquid hydrocarbon,the kerogen still has some gas generation potential by thermal degradation.In addition,the Sinian microbial dolomite still preserves relatively good-quality reservoirs despite large burial depths,which match well with other basic conditions for gas accumulation in central Sichuan paleo-uplift,increasing the possibility of Sinian primary gas-bearing system.The research results confirm that the Sinian primary gas-bearing system is likely to form large-scale accumulation.

基于碳氢氧同位素的桉树人工林水循环过程研究进展

桉树是我国南方地区重要的速生用材树种,在我国人工林资源中具有十分重要的地位。然而,桉树种植带来的生态环境问题日益受到关注,尤其在对桉树是否为“抽水机”、桉树大面积种植是否导致土壤干旱和地下水位下降等问题上一直存在诸多争议。碳氢氧稳定同位素为陆地生态系统水循环过程定量研究提供了有效和便捷的方法,能系统和定量地阐明桉树人工林生态系统水文过程、不同水体转化关系和桉树水分利用效率等。系统归纳了碳氢氧同位素在桉树人工林生态系统水循环过程(包括大气降水、林冠穿透水、地表水、土壤水、植物水、地下水及蒸发水等)和植物水分利用效率中的应用研究进展,指出了当前研究中存在的不足,展望了其未来研究和应用前景。研究结果可为我国桉树人工林可持续经营理念下的水资源优化管理提供科学依据。

黄河下游(河南段)潜水水文地球化学特征及补给来源识别

黄河流域下游地区潜水含水层与地表水体联系密切,其水文地球化学特征及补给来源识别研究对黄河流域地下水合理利用与科学保护有重要意义。本文通过对黄河下游(河南段)潜水样品(共计170组)以及氢氧稳定同位素样品(共计55组)进行数据分析,综合运用数理统计、Piper三线图、离子比值分析、Gibbs图等方法,系统性地分析了研究区潜水的水文地球化学特征及补给来源。研究结果表明:潜水的总溶解固体(TDS)波动性大,其范围为191~8169 mg/L,其中濮阳市、安阳市地区潜水为Ⅴ类水,已无法作为饮用水使用;研究区的主要水化学类型表现为HCO_(3)-Ca·Mg·Na、HCO_(3)^(-)Mg·Ca型;研究区阳离子主要以Mg^(2+)和Ca^(2+)为主、阴离子以HCO_(3)^(-)为主;研究区内潜水发生了强烈的阳离子交替吸附作用,溶液中的Ca^(2+)交换含水介质中的Na^(+);研究区潜水中主要以文石、方解石、白云石等碳酸盐矿物处于过饱和状态至沉淀,石膏发生溶解;黄河下游(河南段)地区的潜水补给来源属于现代大气降水补给;沿潜水含水层的水流动路径上,潜水中的氢氧稳定同位素由于混合效应更为均匀。本研究利用多因素、多方法的手段揭示了黄河下游(河南段)水文地球化学演变过程,为区域内水资源综合利用和管理提供了参考。

嫩江流域河间地块地下水和地表水补给关系研究

地下水和地表水的补给关系研究,是水资源管理、保护以及合理利用的基础。通过野外测绘、取样、室内试验测试以及数值模拟方法,分析了嫩江流域典型河间地块地下水和地表水的氢氧同位素、水化学特征以及地表水和地下水的补给关系。结果表明:地下水与地表水同位素均因蒸发分馏影响导致同位素富集,浅层地下水富集程度大于深层地下水,地下水富集程度大于地表水;水体中阴离子以HCO_(3)^(-)为主,阳离子以Ca^(2+)、K^(+)和Na^(+)为主,水化学类型主要以Na·Ca-HCO_(3)型或Ca·Na-HCO_(3)型为主;水体中Ca^(2+)与HCO_(3)^(-)主要来源于研究区气液变质成因的碳酸盐化岩类的风化/溶解,K^(+)、Na^(+)主要来源于长石类矿物的风化/溶解;地下水与地表水存在相互补给关系,地表水主要通过断裂通道向地下水进行补给,地下水通过径流补给至周边地表河流。研究结果可为嫩江流域的生态建设和水资源管理提供科学依据和数据支撑。

湘东北雁林寺矿集区金矿富集机制——流体包裹体与同位素证据

湘东北雁林寺金矿集区是湖南重要的独立金矿产基地之一,一直以来众多学者对于矿集区内金的沉淀富集机制争论不休。本文通过对金矿成矿流体包裹体及同位素组成研究,反演了成矿流体演化过程和流体地球化学条件变化,了解了金富集成矿的关键机制。研究结果表明:矿集区内的金矿床流体包裹体类型有含CO_(2)包裹体(C型)和水溶液包裹体(W型),包裹体均一温度范围主要为143~231℃,盐度主要分布在(2~9)wt%NaClequiv,成矿流体为中低温、低盐度的CO_(2)-H_(2)O-NaCl体系。矿集区的成矿流体δ^(18)O值范围为4.5‰~9.7‰,δD值的变化范围为–66.8‰~–46‰。方解石δ^(13)CVPDB为–4.7‰~–3.7‰,δ^(18)OSNOW为10.6‰~15.0‰。矿集区的C-H-O同位素组成表明成矿流体性质可能为变质水,与流体包裹体特征反应的结果一致。矿集区内Au以Au(HS)_(2)^(-)络合物形式赋存于低温、低盐度的CO_(2)-H_(2)O-NaCl变质流体体系进行迁移,流体的不混溶作用是金矿富集成矿的关键。

The Sedimentary Features and Significances of Dripwater and Modern Speleothems in Xueyu Cave,Chongqing,China

Based on the continuous monthly monitoring works of the dripwater and modem speleothems in Xueyu Cave,we measured a high deposit rate of the secondary sediments.Impressively,the mean deposit rate of calcite is 5.33 mg/day,but the variation amplitude is significant during the year.Besides,the monthly variation does not coincide with the geochemical characteristics of the relevant dripwater, and a preliminary test of some hydrophilic and

产出水识别及受污染地下水水化学和氢氧稳定同位素特征

识别地下水污染来源、认识受该类污染源污染的地下水化学特征是地下水污染防治工作的重中之重。产出水作为石油、天然气工业的废水,具有组分复杂、危害性大的特点。针对受产出水污染的地下水研究较少,受污染地下水的特征以及识别该污染源的方法尚不明确的问题,笔者以延安某地下水污染场地为研究区,利用水文地球化学和氢氧稳定同位素的方法探讨受产出水污染的地下水的水化学和同位素特征,并通过对比地下水和油层水的钠氯系数、氯镁系数、脱硫系数和碳酸盐平衡系数对产出水进行识别。研究结果表明,该区域受产出水污染的地下水表现为高TDS和贫化的氢氧稳定同位素特征;其水化学类型以Cl−Na型、Cl−Mg·Ca·Na型为主,且随着受产出水影响程度降低,地下水由Cl−Na型转化为Cl−Mg·Ca·Na型,再到HCO3·SO4−Na·Ca·Mg型;离子比例关系较正常地下水混乱,无线性规律;受产出水污染的地下水的钠氯系数、氯镁系数、脱硫系数和碳酸盐平衡系数大小均在长6油层水的范围内,表明判断油气成藏条件的相关参数可以用来识别产出水污染。该研究探讨了受产出水污染的地下水的水化学特征和氢氧稳定同位素特征,提出对比地下水和油层水的相关参数来识别产出水污染的方法,对产出水污染场地的识别、认识、调查、监测、和修复具有重要意义。

三门峡库区湿地水体氢氧同位素变化特征研究

湿地水文过程控制着湿地的形成与演化。三门峡库区湿地是典型的多泥沙河流湿地,对黄河中游河道水沙调节和生物多样性具有重要意义。为研究三门峡库区湿地的水文循环特征,基于稳定同位素技术,采集河流水、地下水、土壤水样品,测定各类水体中稳定氢氧同位素δD和δ^(18)O的含量,分析三门峡库区湿地不同水体的氢氧同位素变化特征。结果表明:①三门峡库区湿地内土壤水中的稳定氢氧同位素含量最高,河流水中的次之,地下水中的最低。②河流水中的氢氧同位素含量2018年蓄水期的最高,2020年泄水期的最低,地下水和土壤水泄水期的氢氧同位素含量均高于蓄水期的。③河流水、地下水和土壤水中δ^(18)O和δD的相关关系分别为:δD=6.342δ^(18)O-2.873、δD=4.928δ^(18)O-19.425和δD=6.390δ^(18)O-3.588,各类水体拟合方程的斜率和截距均小于当地大气降水线,说明这些水体均受到大气降水的补给。该研究结果可为湿地水循环理论和湿地生态保护提供科学支撑。

内陆核电站拟选厂址附近浅层地下水水化学特征及同位素指示意义

以江西何魁核电站拟选厂址附近为研究区,采集地表水样品5个和浅层地下水(泉水和井水)样品37个,进行水化学及同位素分析。结果表明:拟选址周边地表水为淡水,呈弱碱性,主要阴、阳离子为HCO_(3)^(-)和Ca^(2+);泉水为弱酸性,主要阴、阳离子为HCO_(3)^(-)和Na^(+);井水呈弱碱性,主要阴、阳离子为HCO_(3)^(-)、Cl^(-)、SO_(4)^(2-)和Ca^(2+)、Na^(+)。水-岩相互作用和大气降水是影响该区浅层地下水化学特征的主要因素,Na^(+)和K^(+)来源于盐岩和硅酸岩溶解,Ca^(2+)来源于碳酸岩和石膏溶解,HCO_(3)^(-)、Cl^(-)和SO_(4)^(2-)分别来源于碳酸岩、盐岩和石膏溶解。饱和指数分析与离子比值结果共同显示,浅层地下水的主要组分来源于硅酸岩和碳酸岩风化溶解。氢氧稳定同位素组成显示,研究区井水主要受大气降水补给和混合作用影响,与碳氢化合物、硅酸岩矿物、CO_(2)及围岩、黏土发生交换,地表水受蒸发作用影响明显,泉水和井水受蒸发作用不明显。井水中氚浓度在2.1~3.6 TU,推测其年龄大于50 a。本研究为何魁内陆核电站拟选厂址提供天然环境背景值,为核电站附近地下水资源开发利用、环境保护和核电厂建设设计方案的优化提供理论依据,同时在突发事件中对水污染控制具有参考意义。

内蒙古额济纳平原地下水氢氧稳定同位素和水化学特征及其演化规律

【研究目的】为研究内蒙古额济纳平原地下水水化学特征及其演化规律,于2020年8月采集水样87组,氢氧同位素样品69组。【研究方法】综合运用数理统计、离子比例分析、水文地球化学模拟等方法,分析额济纳平原第四系地下水及北部白垩系地下水水文地球化学特征,探讨水文地球化学演化规律。【研究结果】结果表明:(1)该区地下水水化学类型以SO4-Na型为主。地下水中阴离子以SO42-为主,其次为Cl-;阳离子以Na+为主,Ca2+与Mg2+浓度差异不大。(2)研究区地下水SO42-、Cl-、TDS、总硬度、Na+和Mg2+浓度具有第四系承压水>第四系潜水>白垩系承压水的特点。(3)第四系潜水离子组分主要受溶滤作用、混合作用控制,局部地区受蒸发作用影响显著;第四系承压水离子组分主要受溶滤作用和阳离子交换作用控制;平原北部白垩系承压水离子组分受溶滤作用及阳离子交换作用控制。研究区地下水中主要离子来自岩盐、碳酸岩盐和石膏的溶解。【结论】沿地下水流向,第四系潜水离子浓度组分呈增加趋势,在额济纳平原内部第四系潜水和承压水中主要发生岩盐、白云石和石膏溶解、方解石沉淀以及正向阳离子交换作用;研究区东南部沙漠与平原交错带主要发生岩盐、白云石和石膏溶解、方解石沉淀以及反向阳离子交换;平原区北部白垩系承压水中主要发生岩盐、白云石和石膏溶解、方解石沉淀以及正向阳离子交换。

湘西北地区岩溶地下水水化学与氘氧同位素特征分析

湘西北地区岩溶地下水水化学研究是地下水资源合理开发与利用的保证,文章在全面采集区内地下水水样进行水化学和同位素分析的基础上,利用氘氧同位素和综合水文地球化学研究方法对该区地下水的来源与组分成因进行探讨。结果表明:(1)研究区内岩溶水化学特征整体上三个区之间差异不大,但各区之间地下水组分的来源与成因仍有较大的不同,其主要来源于碳酸盐岩矿物的溶滤,并伴有不同程度的石膏等其他矿物溶滤,在龙山地区(I区)以方解石/白云石、石膏溶滤为主;永顺—凤凰地区(Ⅱ区)内,酉水流域地下水主要以白云岩溶滤为主;武水流域地下水中钙镁离子浓度受灰岩、白云岩溶滤作用共同影响。石门地区(Ⅲ区)主要离子来源于灰岩溶滤,地下水中钠钾离子、氯离子有多种来源;(2)研究区内氘氧同位素体现出明显的大陆效应和高程效应,泉相对井和暗河地下水系统具有相对封闭性,氘盈余则反映泉相对于暗河是一种快循环、短停留时间的系统。

基于水化学与氢氧稳定同位素的平禹矿区沉降区地下水循环变化解析

矿区地下水对周边居民生活及煤炭工业建设起到重要的支撑作用,但煤矿开采过程中的矿井排水会改变原有的矿区地下水循环过程,进而改变地下水环境,因此,明晰“地下水、地表水、大气水”间的相互转化关系,是科学利用矿区水资源的关键。本研究通过分析平禹矿区地下水常规水化学及氢氧同位素,识别矿区地下水中主要组分来源及控制性因素,以明晰矿区在大规模矿井排水后的地下水循环特征。结果显示:研究区地下水水化学类型主要为HCO_(3)—Ca·Mg,水化学组分受硅酸盐岩的风化溶解作用控制,地下水中离子主要来源于水-岩相互作用和人类活动所产生的废弃物,存在NO_(3)^(-)超标现象。氢氧同位素分析表明,矿区地下水以大气降水补给为主,孔隙水和岩溶水存在紧密的水力联系;矿井排水后,矿区地下水循环过程发生改变,岩溶水由原先顶托补给上层孔隙水转变为接受上层孔隙水的越流补给,再由矿井排水排放至地表水体当中,矿井排水成为矿区主要地下水排泄方式。研究结果可为矿区地下水开发与管理和地面沉降防治工作提供科学有效的依据。