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伊敏矿区地下水水化学特征及其形成作用分析 被引量:23
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作者 王甜甜 张雁 +3 位作者 赵伟 靳德武 刘基 王强民 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期1480-1489,共10页
煤矿区地下水水化学特征及其形成作用对矿井突水水源识别及水害防治具有重要的意义。本文采集伊敏矿区水样21组,综合利用Piper三线图、同位素、Schoeller图、Gibbs图及离子比例关系分析了地下水化学特征及其控制因素。结果表明,矿区不... 煤矿区地下水水化学特征及其形成作用对矿井突水水源识别及水害防治具有重要的意义。本文采集伊敏矿区水样21组,综合利用Piper三线图、同位素、Schoeller图、Gibbs图及离子比例关系分析了地下水化学特征及其控制因素。结果表明,矿区不同类型水样主要阳离子为Na^(+),阴离子主要为HCO_(3)−,平均pH值为7.92,TDS平均值为420.59 mg·L^(−1);大气降水、地表水、第四系水以及Ⅰ含水层水化学类型均为HCO_(3)-Ca型,它们之间联系密切,Ⅱ含水层水化学类型为HCO_(3)-Ca型和HCO_(3)-Na型,Ⅲ含水层水与矿井水水化学类型为HCO_(3)-Na型,且Ⅲ含水层水与矿井水δD和δ^(18)O平均值最接近,矿井水主要来源于Ⅲ含水层补给;伊敏矿区地下水及矿井水主要离子形成作用受岩石风化控制,主要离子来源于钾长石、钠长石、钙长石等硅酸盐矿物的溶解,并受到Ca^(2+)、Mg^(2+)、K^(+)、Na^(+)阳离子交换作用的影响. 展开更多
关键词 伊敏矿区 水化学特征 水化学形成作用 离子来源
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淮南煤田地下水水化学空间分布及其形成作用 被引量:20
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作者 汪子涛 刘启蒙 刘瑜 《煤田地质与勘探》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期40-47,共8页
为探究淮南煤田地下水的空间分布情况及各项水化学作用的强度,将淮南煤田划分为松散层较厚的北部区域与松散层较薄的南部区域,收集了两区域16个矿井主要突水含水层的水化学测试数据,综合采用离子组合法、Gibbs图、氯碱指数等方法研究了... 为探究淮南煤田地下水的空间分布情况及各项水化学作用的强度,将淮南煤田划分为松散层较厚的北部区域与松散层较薄的南部区域,收集了两区域16个矿井主要突水含水层的水化学测试数据,综合采用离子组合法、Gibbs图、氯碱指数等方法研究了各含水层的地下水水化学特征。研究结果表明:地下水总溶解固体与松散层埋藏厚度呈正相关,其均值范围在951.92~2 667.79 mg/L。随着松散层厚度的增大,脱硫酸、浓缩结晶及阳离子交替吸附等水化学成分形成作用得到增强,使SO4^2–不断消耗形成HCO3^–,导致溶解度小的HCO3^–结合Ca^2+、Mg^2+析出,并最终形成以NaCl主导的高矿化度水体。该结论将为深部煤矿区水害防治、水资源利用等提供一定借鉴作用。 展开更多
关键词 淮南煤田 水化学特征 地下水 水化学成分形成作用
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榆神府矿区地下水水化学特征及形成机理 被引量:23
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作者 范立民 马万超 +5 位作者 常波峰 孙魁 苗彦平 路波 田水豹 杨磊 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期383-394,共12页
煤矿区地下水化学特征及其形成作用对矿区地下水保护和矿井突水水源识别具有重要意义。以陕北榆神府矿区第四系松散层、白垩系洛河组、侏罗系安定组及直罗组地下水为研究对象,综合利用统计分析、Piper三线图、同位素、Gibbs图及离子比... 煤矿区地下水化学特征及其形成作用对矿区地下水保护和矿井突水水源识别具有重要意义。以陕北榆神府矿区第四系松散层、白垩系洛河组、侏罗系安定组及直罗组地下水为研究对象,综合利用统计分析、Piper三线图、同位素、Gibbs图及离子比例关系等方法分析了地下水水化学特征及形成作用。结果表明:研究区地下水均为弱碱性淡水,其中第四系松散层、白垩系洛河组和侏罗系直罗组风化基岩地下水中,阳离子以Ca^(2+)为主,阴离子以HCO_(3)-为主,侏罗系安定组地下水中阳离子以K^(+)+Na^(+)为主,阴离子以HCO_(3)^(-)为主,侏罗系直罗组正常基岩地下水中阳离子以K^(+)+Na^(+)为主,阴离子以SO_(4)^(2-)为主;各含水层地下水中TDS与主要离子相关性显著;白垩系洛河组与侏罗系直罗组正常基岩地下水中,离子空间分布差异性较大;通过同位素分析和溶滤作用分析,第四系与直罗组风化基岩含水层存在水力联系;研究区地下水主要离子形成受岩石风化控制,主要离子来源于碳酸盐、硅酸盐和硫酸盐矿物的溶解,并受到K^(+)、Na^(+)、Ca^(2+)、Mg^(2+)等阳离子交替吸附作用的影响。该研究结果可为榆神府矿区地下水资源保护和合理开发与利用等提供一定的借鉴。 展开更多
关键词 水化学特征 水化学形成作用 离子来源 水资源保护 防治水 榆神府矿区
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干旱半干旱地区地下水水化学特征及成因 被引量:7
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作者 武超 禤映雪 +3 位作者 张涵 敦宇 吴国庆 曹英杰 《南水北调与水利科技(中英文)》 CAS 北大核心 2022年第3期525-535,共11页
以内蒙古乌拉盖地区地下水为研究对象,综合利用水化学计量分析、多元统计分析、空间统计分析及氧化还原分析等,开展区域地下水水化学特征及成因研究。结果表明:研究区地下水水化学特征存在显著的空间变异性;水岩作用是控制水化学演化的... 以内蒙古乌拉盖地区地下水为研究对象,综合利用水化学计量分析、多元统计分析、空间统计分析及氧化还原分析等,开展区域地下水水化学特征及成因研究。结果表明:研究区地下水水化学特征存在显著的空间变异性;水岩作用是控制水化学演化的主要因素,蒸发浓缩及离子交换作用次之;硅酸岩风化是主控的水岩作用,碳酸盐岩溶解次之,蒸发岩影响较为微弱,这与区域地质背景相匹配;部分地下水存在硝酸盐污染,空间分析表明区域分散的农牧业及生活污水排放成为地下水硝酸盐污染的重要来源,氧化还原分析表明区域存在潜在的反硝化趋势。研究结果可为干旱及半干旱区地下水资源可持续开发利用提供科学依据。 展开更多
关键词 乌拉盖地区 地下水 水化学特征 水化学形成作用
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闭坑铅锌矿区地下水-矿坑水水化学特征及成因分析 被引量:3
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作者 杨秋 曹英杰 +3 位作者 张宇 陈建耀 王诗忠 田帝 《生态环境学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期361-371,共11页
矿山关闭后,水位迅速回弹升高,区域水动力场发生改变进而影响到水化学场的演变,并伴随着严重的区域水环境问题。为研究闭坑矿区水体水化学特征和成因,系统采集丰水期、枯水期背景点、地下水和矿井水样测定现场参数、δ^(18)O和δD值、... 矿山关闭后,水位迅速回弹升高,区域水动力场发生改变进而影响到水化学场的演变,并伴随着严重的区域水环境问题。为研究闭坑矿区水体水化学特征和成因,系统采集丰水期、枯水期背景点、地下水和矿井水样测定现场参数、δ^(18)O和δD值、主量离子等,综合利用多元统计分析、同位素示踪和水化学计量分析等分析方法开展不同水体的水化学特征及成因分析。结果表明,(1)δ^(18)O和δD组成说明研究区地下水和矿井水主要来源为大气降水,且受到了不同程度的蒸发影响;同一季节内背景点、地下水、矿井水同位素组成具有分区聚集性,丰水期同位素相对亏损,枯水期相对富集,表明不同水体水力联系密切;分层聚类分析和水化学同样揭示了不同含水层之间存在密切的水力联系。(2)研究区水化学具有较大差异。背景点、地下水、矿井水TDS取值范围分别为44.18—138.86、43.39—6917.6、3329.22—4174.20 mg·L^(−1),从淡水到咸水均有分布;pH取值范围分别为4.39—8.2、2.75—7.9、2.87—2.92,呈酸性、弱酸性、中性、弱碱性。水化学类型沿补—径—排路径发生系统性演化,背景点、地下水、矿井水水型依次为Ca-Mg-HCO_(3)型、Ca-SO_(4)型、Ca-SO_(4)型。(3)水岩作用是控制研究区水化学演化的主要因素。背景区地下水受制于硅酸盐的溶解,水岩作用较弱;矿区地下水水岩作用增强,受硫化物氧化和硅酸盐、碳酸盐岩的溶解的共同影响,形成中性或偏碱性地下水;矿井水主控水岩反应为硫化矿物的氧化溶解,形成典型低pH、高SO_(4)^(2−)的酸性矿山排水。矿山闭坑后水文地球化学特征及主控因素的研究对区域水环境重金属污染防控具有重要意义。 展开更多
关键词 水化学特征 水化学形成作用 环境同位素 水岩作用 地下水 闭坑矿区
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煤层下部太原组岩溶水化学组分特征及其成因分析 被引量:17
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作者 杨婷婷 许光泉 +3 位作者 余世滔 苏悦 郑竹艳 黎志豪 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期100-108,共9页
我国东部隐伏深埋条件下煤矿开采严重受下部岩溶水害威胁,分析其化学组分特征、查明其控制因素,是防治底板岩溶水害的重要前提。文章以安徽淮南顾北矿井A组煤层下部太原组灰岩岩溶水为研究对象,采用多元统计、水化学(piper三线图、离子... 我国东部隐伏深埋条件下煤矿开采严重受下部岩溶水害威胁,分析其化学组分特征、查明其控制因素,是防治底板岩溶水害的重要前提。文章以安徽淮南顾北矿井A组煤层下部太原组灰岩岩溶水为研究对象,采用多元统计、水化学(piper三线图、离子比例系数)分析及以地下水系统理论相结合的方法,对巨厚松散层覆盖下的岩溶含水系统的水文地球化学组分特征及其控制因素进行探讨。结果表明:顾北矿井太原组岩溶水阳离子以Na^++K^+占主导,阴离子主要以Cl^-、HCO_3^-占主导,主要发生阳离子交替吸附作用、脱硫酸作用,且表现出"咸化"与"硬化"特征。地质构造、埋藏深度、不同水环境(氧化-还原)、温度变化以及径流路径上的水-岩反应不同程度地控制着岩溶水的形成作用和水化学分布类型。 展开更多
关键词 太原组岩溶水 离子组合比 水化学形成作用 水化学类型
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华北隐伏型煤矿区地下水化学及其控制因素分析——以宿县矿区主要突水含水层为例 被引量:59
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作者 陈陆望 许冬清 +2 位作者 殷晓曦 谢文苹 曾文 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期996-1004,共9页
采用宿县矿区主要突水含水层四含、煤系、太灰地下水样常规离子(K^++Na^+,Ca^(2+),Mg^(2+),Cl^-,SO_4^(2-),HCO_3^-,CO_3^(2-))、pH值、TDS等数据,利用离子组合比和主成分分析方法探讨了水化学成分的形成机制,进一步通过研究主成分荷载... 采用宿县矿区主要突水含水层四含、煤系、太灰地下水样常规离子(K^++Na^+,Ca^(2+),Mg^(2+),Cl^-,SO_4^(2-),HCO_3^-,CO_3^(2-))、pH值、TDS等数据,利用离子组合比和主成分分析方法探讨了水化学成分的形成机制,进一步通过研究主成分荷载得分与水化学类型的空间分布规律,分析了矿区地下水水化学形成及其控制因素。研究结果表明:宿县矿区主要突水含水层水化学数据差异是不同地下水化学成分形成作用的综合反映,其中煤系以阳离子交替吸附或脱硫酸作用最为显著,而四含、太灰以黄铁矿氧化或碳酸盐、硫酸盐溶解作用最为显著。宿县矿区采矿活动与地质背景条件不同程度地影响了主要突水含水层水化学成分形成作用与水化学类型的空间分布,其中四含主要受采矿活动控制,煤系主要受断裂(层)控制,太灰主要受采矿活动、断裂(层)与褶皱控制。 展开更多
关键词 煤矿区 常规离子 水化学成分形成作用 水化学类型
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许疃矿深层煤系水水化学成分演变规律与水环境质量评价 被引量:4
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作者 罗通 李俊 +1 位作者 赵成洲 桂和荣 《安徽农学通报》 2022年第3期140-143,163,共5页
淮北煤田深层煤炭资源的开采,二叠纪煤系砂岩裂隙水(简称“煤系水”)的防治是煤矿防治水的重要对象。同时,煤系水在矿井水中所占比例较大,矿井水资源化利用有必要弄清煤系水的水文地球化学特征。为此,该研究于淮北煤田许疃煤矿采取了煤... 淮北煤田深层煤炭资源的开采,二叠纪煤系砂岩裂隙水(简称“煤系水”)的防治是煤矿防治水的重要对象。同时,煤系水在矿井水中所占比例较大,矿井水资源化利用有必要弄清煤系水的水文地球化学特征。为此,该研究于淮北煤田许疃煤矿采取了煤系砂岩水样,获取常规水化学组分测试数据,通过水样的Piper三线图与离子比例图分析,揭示矿井深层煤系水水化学演变规律及主要的水文地球化学作用(以阳离子交换作用与溶解作用为主);并选取灌溉水作为矿井水资源化途径之一,利用水质指数法与Wilcox图解进行灌溉用水水质评价。结果表明,深层煤系水直接用于灌溉水时存在潜在的盐碱害风险。研究结果为煤矿煤系水识别与矿井水资源化利用提供了水文地球化学方面的依据。 展开更多
关键词 煤系水 常规水化学 水化学形成作用 水资源化利用 淮北许疃煤矿
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桌子山煤田奥灰水水化学特征及成因分析 被引量:6
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作者 王世东 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期180-188,共9页
桌子山煤田奥陶系灰岩地下水是区域煤层开采的主要充水水源,同时也是乌海市重要的地下水水源,研究该区域水文地球化学特征及成因,对矿井水害防治及地下水资源开发利用均具有重要意义。以奥陶系灰岩水为研究对象,采集煤田奥陶系灰岩地下... 桌子山煤田奥陶系灰岩地下水是区域煤层开采的主要充水水源,同时也是乌海市重要的地下水水源,研究该区域水文地球化学特征及成因,对矿井水害防治及地下水资源开发利用均具有重要意义。以奥陶系灰岩水为研究对象,采集煤田奥陶系灰岩地下水样37组,综合利用piper三线图、Gibbs图及离子比例关系分析了奥陶系灰岩地下水化学特征及其形成作用。研究结果表明:桌子山煤田奥陶系灰水水化学组分的分布特征与地下水径流方向密切相关,Na^(+)+K^(+)、HCO^(-)_(3)、Cl^(-)和SO^(2-)_(4)的离子浓度及理化指标TDS、pH值由补给区向排泄区呈现增大的趋势,Ca^(2+)和Mg^(2+)浓度呈现减小的趋势,并且以上指标在煤田北部和南部地区变化较大;由桌子山补给区向甘德尔山再转南北向径流的水化学类型变化较为明显,主要为“水迟缓交替作用带”,经历正向离子交换作用,而由桌子山补给区向南径流的水化学类型始终为SO_(4)·Cl-Ca·Na型,控制作用由“水迟缓交替作用带”转为“水消极交替作用带”,反向离子交换作用强烈;整个桌子山煤田可划分为北、中、南3个水化学特征区,煤田北部因地质构造的缘故使地下水形成滞留区,径流过程紊乱且形成过程较复杂,中部未受到地质构造阻挡,径流方向不变,地下水化学形成过程简单,而南部因地层加深和断层阻隔的缘故形成滞留带,使地下水水化学形成过程较复杂。 展开更多
关键词 桌子山煤田 水化学特征 水化学形成作用 奥陶系灰岩地下水 地下水水源地
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