地质大水文地质学基础讲义06地下水的化学成分及其形成作用VIP

第六章地下水的化学成分及其形成作用为各种实际目的利用地下水，都对水质有一定要求（例如，饮用水要求不含对人体有），地下水中化学元素迁移、集聚与分散的规律，是水文地质学的分支——水文地球化学6．2．1地下水中主要气体成分N2地下水中的氧气和氮气主要来源于大气。它们随同大气降水及地），6．2．2地下水中主要离子成分地下水中分布最广、含量较多的离子共七种，即：氯离子（C1、硫酸根离子(SO氯离子（Cl一氯离子在地下水中广泛分布，但在低矿化水中一般含量仅数毫克／升表6-1地下水中常见盐类的溶解度(℃,单位：g/L）NaClNa2CO3Na2SO4硫酸根离子（SO42−)：在高矿化水中，硫酸根离子的含量仅次于Cl−,可达数克／升个别达数十克／升；在低矿化水中，一般含量仅数毫克/升到数百毫克／升；中等矿化的水2FeS2+7O2+2H2O—→2FeSO4+4H++2SO42−(6—2)CaCO3+H2O+CO2—→2HCO3−+Ca2+(6——3)MgCO3+H2O+CO2—→2HCO3−+Mg2+(6——4)Na2Al2Si6O16+2CO2+3H2O—→2HCO3−+2Na++H4Al2Si2O9+4SiO2(6—5)—），(Mg·Fe)2SiO4+2H2O+2CO2—→MgCO3+FeCO3+Si(OH)4MgCO3+H2O+CO2—→Mg2++2HCO3−6．2．3地下水中的其它成分6．2．4地下水的总矿化度及化学成分表示式①ºº变温带以下是一个厚度极小的常温带。地温一般比当地年平均气温高出1—2℃。一般以℃/100m为单位。HHCl-+Na+Cl-++Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+HHCl-+Na+Cl-++Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+r地温梯度的平均值约为3℃/100m。通常变化于1.5—4℃/l00m之间，但个别新火山活动区可以很高。如西藏羊八井的地温梯度为300℃/100m。°°++、Na+Cl-NaNO3NaNO3CaCl2·6HO2Na2SO410H2ONaNO3NaNO3CaCl2·6HO2Na2SO410H2O6—1在接近氧原子一端形成负极，氢离子一端形成正极，成为偶极水的溶解能力决定着溶滤作用的强度。如前所述，水对某种盐类的溶解能力随该盐类706050403020KclKclNa2SO4K2SO4CaSO4·2H2O6080100(℃)02040—当上述条件都具备时，浓缩作用十分强烈，有的情况下可以形成矿化度大于300g／L6．4．3脱碳酸作用Ca2++2HCO3-ℴ→CO2↑+H2O+CaCO3↓Mg2++2HCO3-ℴ→CO2↑+H2O+MgCO3↓6．4．4脱硫酸作用SO42—+2C+2H2O—→H2O+2HCO3—6．4．5阳离子交替吸附作用混合作用的结果，可能发生化学反应而形成化学类型完Ca(HCO3)2+Na2SO4—→CaSO4↓+2NaHCO36．4．7人类活动在地下水化学成分形成中的作用了。岩土的各种组分，其迁移能力各不相同。在潮湿气候下，原来含有大量易溶盐类（如2+与Mg2+减少。的热均衡分析得出，仅靠水渗入深部获得的热量无法解释某些高温水的出现，认为应10%内生水的典型化学特征至今并不完全清楚。前苏联某些花岗岩中包裹体溶液为矿化度6．6地下水化学成分的分析内容与分类6．6．1地下水化学分析内容子含量可以用毫克当量／升及毫克当量百分数表示。后者分别以阴、阳离子的毫克当量为％，6．6．2地下水化学分类与图示方法不同化学成分的水都可以用一个简单的符号代替，并赋以一定的成因特征。例如上角向右下角大体与地下水总的矿化作用过程一致。缺点是以25％毫克当量为划分水依据带有人为性。其次，在分类中，对大于25％毫克当量的离子未反映其大小的次序l18293Na+Ca4Na+Ca+Mg5Na+Mg6Na780608060202080608040208060204020SO4+Cl4020Ca+Mg8040SO4MgNa+KHCO3+CO38-1 8-5115 8-80608060202080608040208060204020SO4+Cl4020Ca+Mg8040