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地下水水化学垂向分带特征及成因机制-以新街矿区为例
1
作者
王旭东
闫祖喻
+5 位作者
郭强
张锁
唐佳伟
胡瑜恬
刘小庆
李井峰
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期222-233,共12页
矿井水作为煤矿矿区主要的潜在供水水源,具有较好的综合再利用潜力。然而,煤层顶板充水含水层与围岩发生的复杂多样的物理、化学反应共同影响煤矿矿井水水质。因此,确定不同充水含水层地下水水质状况及其成因机制,对矿井水的保护与综合...
矿井水作为煤矿矿区主要的潜在供水水源,具有较好的综合再利用潜力。然而,煤层顶板充水含水层与围岩发生的复杂多样的物理、化学反应共同影响煤矿矿井水水质。因此,确定不同充水含水层地下水水质状况及其成因机制,对矿井水的保护与综合利用具有至关重要的意义。本研究基于新街矿区一井田的地下水样本和岩石矿物成分数据,采用多元统计分析与水文地球化学方法,并通过PHREEQC软件对水化学平衡进行模拟,深入探讨了不同含水层地下水的化学特征及其矿物溶解/沉淀的垂直分带规律,旨在揭示其成因机制。研究发现:①矿区地下水的化学特征呈现出明显的垂直异质性,其中志丹群以HCO_(3)-Na·Ca、HCO_(3)-Mg·Ca型为主,而安定组至延安组则主要为SO_(2)-4Cl·SO_(4)-Na、SO_(4)-Na型,TDS、Na^(+)、可能是主导水质垂向分异的关键驱动因子。②关键水质指SO_(4)^(2-)标,如TDS、Na+和的浓度与含水层深度(从志丹群至延安组)呈线性关系,通过离子比值分析发现K^(+)、Na^(+)主要源于硅酸盐矿物溶解,Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度受到碳酸盐、硫酸盐以及硅酸盐矿物溶解作用的共同影响。③矿物饱和指数的深度变化表明,白云石、斜长石和岩盐等矿物在不同含水层中存在未饱和与过饱和状态的交替,志丹群和安定组的地下水中,许多矿物显示出进一步溶解的趋势;而在直罗组和延安组,多数矿物已达到过饱和状态。④水岩相互作用控制不同深度矿井水的水化学组成,最上层的志丹群水化学组分主要受钠长石、钾长石、方解石、绿泥石等矿物溶解作用的影响,深部含水层硅酸盐矿物、石膏、岩盐和黄铁矿的溶解反应更强,并伴随着阳离子交替吸附作用,形成了高矿化的Cl·SO_(4)-Na、SO_(4)-Na型水。本研究深入探讨了煤矿区不同含水层地下水化学的垂直分带特征及其矿物溶解机制,为矿井水资源的精准管理、水质调控和环境保护提供了坚实的科学基础,具有重要的理论指导价值和实践应用前景。
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关键词
矿井水
水化学特征
垂向分带
矿物饱和指数
新街矿区
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职称材料
珊瑚岛礁地下含水层的水-岩作用研究
被引量：
1
2
作者
唐健健
胡明鉴
汪稔
《人民长江》
北大核心
2020年第7期112-117,140,共7页
珊瑚岛礁地下含水层的水-岩作用研究对于岛礁地下水资源开发和保护意义重大。基于西沙珊瑚岛礁水文地质勘察和野外样品采集工作,运用PHREEQC模拟软件初步探讨了地下水水化学组分形成的水文地球化学作用,获得了珊瑚岛礁含水层岩土化学特...
珊瑚岛礁地下含水层的水-岩作用研究对于岛礁地下水资源开发和保护意义重大。基于西沙珊瑚岛礁水文地质勘察和野外样品采集工作,运用PHREEQC模拟软件初步探讨了地下水水化学组分形成的水文地球化学作用,获得了珊瑚岛礁含水层岩土化学特征并建立了水-岩作用概念模型。研究结果表明:含水层碳酸盐类矿物质量分数占总体97%以上,从上部砂砾沉积层到不整合面下部的珊瑚礁灰岩地层,文石和高镁方解石占比减小,方解石占比增加,出现方解石化。地下水中文石、方解石、白云石的饱和指数与深度呈负相关性,而生石膏的饱和指数和深度具有一定的正相关性。地下含水层的上部水体对碳酸盐矿物的溶蚀作用强于下部高TDS水体。
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关键词
珊瑚岛礁
水化学
地下水
碳酸盐
矿物饱和指数
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职称材料
题名
地下水水化学垂向分带特征及成因机制-以新街矿区为例
1
作者
王旭东
闫祖喻
郭强
张锁
唐佳伟
胡瑜恬
刘小庆
李井峰
机构
神华新街能源有限责任公司
北京低碳清洁能源研究院煤炭开采水资源保护与利用全国重点实验室
出处
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第8期222-233,共12页
基金
国家能源集团科技资助项目(GJNY-21-129)。
文摘
矿井水作为煤矿矿区主要的潜在供水水源,具有较好的综合再利用潜力。然而,煤层顶板充水含水层与围岩发生的复杂多样的物理、化学反应共同影响煤矿矿井水水质。因此,确定不同充水含水层地下水水质状况及其成因机制,对矿井水的保护与综合利用具有至关重要的意义。本研究基于新街矿区一井田的地下水样本和岩石矿物成分数据,采用多元统计分析与水文地球化学方法,并通过PHREEQC软件对水化学平衡进行模拟,深入探讨了不同含水层地下水的化学特征及其矿物溶解/沉淀的垂直分带规律,旨在揭示其成因机制。研究发现:①矿区地下水的化学特征呈现出明显的垂直异质性,其中志丹群以HCO_(3)-Na·Ca、HCO_(3)-Mg·Ca型为主,而安定组至延安组则主要为SO_(2)-4Cl·SO_(4)-Na、SO_(4)-Na型,TDS、Na^(+)、可能是主导水质垂向分异的关键驱动因子。②关键水质指SO_(4)^(2-)标,如TDS、Na+和的浓度与含水层深度(从志丹群至延安组)呈线性关系,通过离子比值分析发现K^(+)、Na^(+)主要源于硅酸盐矿物溶解,Ca^(2+)、Mg^(2+)浓度受到碳酸盐、硫酸盐以及硅酸盐矿物溶解作用的共同影响。③矿物饱和指数的深度变化表明,白云石、斜长石和岩盐等矿物在不同含水层中存在未饱和与过饱和状态的交替,志丹群和安定组的地下水中,许多矿物显示出进一步溶解的趋势;而在直罗组和延安组,多数矿物已达到过饱和状态。④水岩相互作用控制不同深度矿井水的水化学组成,最上层的志丹群水化学组分主要受钠长石、钾长石、方解石、绿泥石等矿物溶解作用的影响,深部含水层硅酸盐矿物、石膏、岩盐和黄铁矿的溶解反应更强,并伴随着阳离子交替吸附作用,形成了高矿化的Cl·SO_(4)-Na、SO_(4)-Na型水。本研究深入探讨了煤矿区不同含水层地下水化学的垂直分带特征及其矿物溶解机制,为矿井水资源的精准管理、水质调控和环境保护提供了坚实的科学基础,具有重要的理论指导价值和实践应用前景。
关键词
矿井水
水化学特征
垂向分带
矿物饱和指数
新街矿区
Keywords
mine water
hydrochemical characteristics
vertical zoning
mineral saturation index
Xinjie Mining Area
分类号
TD74 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
珊瑚岛礁地下含水层的水-岩作用研究
被引量：
1
2
作者
唐健健
胡明鉴
汪稔
机构
广西大学土木建筑工程学院
中国科学院武汉岩土力学研究所
出处
《人民长江》
北大核心
2020年第7期112-117,140,共7页
基金
国家自然科学基金面上项目(41572304)
中科院科技先导专项A类子课题(XDA13010301)。
文摘
珊瑚岛礁地下含水层的水-岩作用研究对于岛礁地下水资源开发和保护意义重大。基于西沙珊瑚岛礁水文地质勘察和野外样品采集工作,运用PHREEQC模拟软件初步探讨了地下水水化学组分形成的水文地球化学作用,获得了珊瑚岛礁含水层岩土化学特征并建立了水-岩作用概念模型。研究结果表明:含水层碳酸盐类矿物质量分数占总体97%以上,从上部砂砾沉积层到不整合面下部的珊瑚礁灰岩地层,文石和高镁方解石占比减小,方解石占比增加,出现方解石化。地下水中文石、方解石、白云石的饱和指数与深度呈负相关性,而生石膏的饱和指数和深度具有一定的正相关性。地下含水层的上部水体对碳酸盐矿物的溶蚀作用强于下部高TDS水体。
关键词
珊瑚岛礁
水化学
地下水
碳酸盐
矿物饱和指数
Keywords
coral islands
hydrochemistry
groundwater
carbonate
mineral saturation index
分类号
TV211 [水利工程—水文学及水资源]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地下水水化学垂向分带特征及成因机制-以新街矿区为例
王旭东
闫祖喻
郭强
张锁
唐佳伟
胡瑜恬
刘小庆
李井峰
《煤炭科学技术》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
珊瑚岛礁地下含水层的水-岩作用研究
唐健健
胡明鉴
汪稔
《人民长江》
北大核心
2020
1
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职称材料
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