潞安矿区地下水地球化学特征及其控制因素
发布时间：2021-08-28 17:32
为研究潞安矿区地下水地球化学特征与控制因素,收集并测试了41个水样,包括地表水、第四系含水层水、煤系水和灰岩水。综合运用水文地球化学、统计学的相关技术方法,系统比较了各含水层的水文地球化学特点。结果表明:第四系水、煤系水和灰岩水的TDS一般在1 000 mg/L以下,但灰岩水中有个别样品TDS较高;第四系水中优势阴阳离子分别为HCO-3和Ca2+,煤系水中的优势阴阳离子分别是HCO-3和K+/Na+,灰岩水中的优势阴阳离子分别是Cl-、HCO-3、SO42-和K+/Na+。研究区水化学成分主要受蒸发结晶和岩石风化控制,岩石风化作用在水文地球化学成因中占主要作用,其次是蒸发岩溶解作用。
【文章来源】：煤. 2020,29(10)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
潞安矿区离子比值相关图(以毫克当量浓度比例计)
将测试水样绘制成piper图,如图1所示。在图1中,方形代表地表水,三角形代表第四系地下水,圆形代表煤系砂岩含水层水,星形代表灰岩含水层水。从图1可以看出,煤系砂岩水的阴阳离子的水文地球化学特征较为集中,体现为较高的[Na+]和[K+]和相对较低的[SO 4 2- ],水质类型主要表现为Na-Cl型水。第四系水阳离子较为集中,但阴离子水质类型为Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO 4 2- 或Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO 4 2- -Cl-型水。灰岩水的阴阳离子的水文地球化学特征较为分散,表现为各离子较大的变异性;阳离子以Na+或Ca2+为主,阴离子以HCO-3、SO 4 2- 或Cl-为主;TDS的变化较大,从400 mg/L到超过2 000 mg/L,说明在灰岩地层经历了活跃的水岩相互作用过程。
图2为用R计算的各常规指标间相关系数图。从图2可以看出,pH值与[Ca2+]、[Mg2+]、[HCO-3]等显著负相关。由于Ca2+等主要来自于灰岩矿物的溶解,这个结果说明灰岩矿物的溶解是水中pH值主要的控制因素。TDS与[Cl-]和[Na+]+[K+]的正相关系数最高,同时[Cl-]和[Na+]+[K+]也具有显著的相关性,TDS与[Ca2+]、[Mg2+]和[SO 4 2- ]的正相关系数次之,同时[Ca2+]、[Mg2+]和[SO 4 2- ]之间的相关系数较高。说明含Cl-/Na+/K+和SO 4 2- /Ca2+/Mg2+的矿物是控制水中可溶解固体的主要来源。
【参考文献】：
期刊论文
[1]丰予井田地下水化学特征分析及意义[J]. 邢世平,胡友彪,吴亚萍,范廷玉,李文钧. 煤田地质与勘探. 2017(04)
[2]煤层底板突水危险性的Bayes判别分析模型及应用[J]. 李红梅,赵春侠,刘年平,王大国. 煤矿安全. 2017(02)
[3]淄博煤矿区地下水污染水动力和同位素解析[J]. 张秋霞,周建伟,康凤新,林尚华,魏东,张黎明,袁磊. 环境科学与技术. 2016(08)
[4]乌蒙山重点地区地下水水化学特征及成因分析[J]. 洪涛,谢运球,喻崎雯,赵一,赵光帅,杨丽超. 地球与环境. 2016(01)
[5]人工神经网络在矿井多水源识别中的应用[J]. 徐星,郭兵兵,王公忠. 中国安全生产科学技术. 2016(01)
[6]基于水化学分析的煤矿矿井突水水源判别[J]. 刘剑民,王继仁,刘银朋,吴浩,周碧辉. 安全与环境学报. 2015(01)
[7]皖北桃源矿深部含水层地下水地球化学数理统计分析[J]. 孙林华,桂和荣. 煤炭学报. 2013(S2)
[8]利用水化学特征识别桑树坪煤矿突水水源[J]. 张乐中,曹海东. 煤田地质与勘探. 2013(04)
[9]小王家铁矿大尚家矿区矿坑涌水水源识别分析[J]. 羡晨娜,刘建刚. 科学技术与工程. 2012(36)
[10]贡嘎山海螺沟水化学主离子特征及其控制因素[J]. 周俊,吴艳宏. 山地学报. 2012(03)
博士论文
[1]鄂尔多斯盆地北部白垩系地下水水文地球化学演化及循环规律研究[D]. 窦妍.长安大学 2010
本文编号：3368948
【文章来源】：煤. 2020,29(10)
【文章页数】：5 页
【部分图文】：
潞安矿区离子比值相关图(以毫克当量浓度比例计)
将测试水样绘制成piper图,如图1所示。在图1中,方形代表地表水,三角形代表第四系地下水,圆形代表煤系砂岩含水层水,星形代表灰岩含水层水。从图1可以看出,煤系砂岩水的阴阳离子的水文地球化学特征较为集中,体现为较高的[Na+]和[K+]和相对较低的[SO 4 2- ],水质类型主要表现为Na-Cl型水。第四系水阳离子较为集中,但阴离子水质类型为Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO 4 2- 或Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO 4 2- -Cl-型水。灰岩水的阴阳离子的水文地球化学特征较为分散,表现为各离子较大的变异性;阳离子以Na+或Ca2+为主,阴离子以HCO-3、SO 4 2- 或Cl-为主;TDS的变化较大,从400 mg/L到超过2 000 mg/L,说明在灰岩地层经历了活跃的水岩相互作用过程。
图2为用R计算的各常规指标间相关系数图。从图2可以看出,pH值与[Ca2+]、[Mg2+]、[HCO-3]等显著负相关。由于Ca2+等主要来自于灰岩矿物的溶解,这个结果说明灰岩矿物的溶解是水中pH值主要的控制因素。TDS与[Cl-]和[Na+]+[K+]的正相关系数最高,同时[Cl-]和[Na+]+[K+]也具有显著的相关性,TDS与[Ca2+]、[Mg2+]和[SO 4 2- ]的正相关系数次之,同时[Ca2+]、[Mg2+]和[SO 4 2- ]之间的相关系数较高。说明含Cl-/Na+/K+和SO 4 2- /Ca2+/Mg2+的矿物是控制水中可溶解固体的主要来源。
【参考文献】：
期刊论文
[1]丰予井田地下水化学特征分析及意义[J]. 邢世平,胡友彪,吴亚萍,范廷玉,李文钧. 煤田地质与勘探. 2017(04)
[2]煤层底板突水危险性的Bayes判别分析模型及应用[J]. 李红梅,赵春侠,刘年平,王大国. 煤矿安全. 2017(02)
[3]淄博煤矿区地下水污染水动力和同位素解析[J]. 张秋霞,周建伟,康凤新,林尚华,魏东,张黎明,袁磊. 环境科学与技术. 2016(08)
[4]乌蒙山重点地区地下水水化学特征及成因分析[J]. 洪涛,谢运球,喻崎雯,赵一,赵光帅,杨丽超. 地球与环境. 2016(01)
[5]人工神经网络在矿井多水源识别中的应用[J]. 徐星,郭兵兵,王公忠. 中国安全生产科学技术. 2016(01)
[6]基于水化学分析的煤矿矿井突水水源判别[J]. 刘剑民,王继仁,刘银朋,吴浩,周碧辉. 安全与环境学报. 2015(01)
[7]皖北桃源矿深部含水层地下水地球化学数理统计分析[J]. 孙林华,桂和荣. 煤炭学报. 2013(S2)
[8]利用水化学特征识别桑树坪煤矿突水水源[J]. 张乐中,曹海东. 煤田地质与勘探. 2013(04)
[9]小王家铁矿大尚家矿区矿坑涌水水源识别分析[J]. 羡晨娜,刘建刚. 科学技术与工程. 2012(36)
[10]贡嘎山海螺沟水化学主离子特征及其控制因素[J]. 周俊,吴艳宏. 山地学报. 2012(03)
博士论文
[1]鄂尔多斯盆地北部白垩系地下水水文地球化学演化及循环规律研究[D]. 窦妍.长安大学 2010
本文编号：3368948
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