潞安礦區(qū)地下水地球化學特征及其控制因素
發(fā)布時間:2021-08-28 17:32
為研究潞安礦區(qū)地下水地球化學特征與控制因素,收集并測試了41個水樣,包括地表水、第四系含水層水、煤系水和灰?guī)r水。綜合運用水文地球化學、統(tǒng)計學的相關技術方法,系統(tǒng)比較了各含水層的水文地球化學特點。結果表明:第四系水、煤系水和灰?guī)r水的TDS一般在1 000 mg/L以下,但灰?guī)r水中有個別樣品TDS較高;第四系水中優(yōu)勢陰陽離子分別為HCO-3和Ca2+,煤系水中的優(yōu)勢陰陽離子分別是HCO-3和K+/Na+,灰?guī)r水中的優(yōu)勢陰陽離子分別是Cl-、HCO-3、SO42-和K+/Na+。研究區(qū)水化學成分主要受蒸發(fā)結晶和巖石風化控制,巖石風化作用在水文地球化學成因中占主要作用,其次是蒸發(fā)巖溶解作用。
【文章來源】:煤. 2020,29(10)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
潞安礦區(qū)離子比值相關圖(以毫克當量濃度比例計)
將測試水樣繪制成piper圖,如圖1所示。在圖1中,方形代表地表水,三角形代表第四系地下水,圓形代表煤系砂巖含水層水,星形代表灰?guī)r含水層水。從圖1可以看出,煤系砂巖水的陰陽離子的水文地球化學特征較為集中,體現(xiàn)為較高的[Na+]和[K+]和相對較低的[SO 4 2- ],水質類型主要表現(xiàn)為Na-Cl型水。第四系水陽離子較為集中,但陰離子水質類型為Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO 4 2- 或Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO 4 2- -Cl-型水;?guī)r水的陰陽離子的水文地球化學特征較為分散,表現(xiàn)為各離子較大的變異性;陽離子以Na+或Ca2+為主,陰離子以HCO-3、SO 4 2- 或Cl-為主;TDS的變化較大,從400 mg/L到超過2 000 mg/L,說明在灰?guī)r地層經(jīng)歷了活躍的水巖相互作用過程。
圖2為用R計算的各常規(guī)指標間相關系數(shù)圖。從圖2可以看出,pH值與[Ca2+]、[Mg2+]、[HCO-3]等顯著負相關。由于Ca2+等主要來自于灰?guī)r礦物的溶解,這個結果說明灰?guī)r礦物的溶解是水中pH值主要的控制因素。TDS與[Cl-]和[Na+]+[K+]的正相關系數(shù)最高,同時[Cl-]和[Na+]+[K+]也具有顯著的相關性,TDS與[Ca2+]、[Mg2+]和[SO 4 2- ]的正相關系數(shù)次之,同時[Ca2+]、[Mg2+]和[SO 4 2- ]之間的相關系數(shù)較高。說明含Cl-/Na+/K+和SO 4 2- /Ca2+/Mg2+的礦物是控制水中可溶解固體的主要來源。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]豐予井田地下水化學特征分析及意義[J]. 邢世平,胡友彪,吳亞萍,范廷玉,李文鈞. 煤田地質與勘探. 2017(04)
[2]煤層底板突水危險性的Bayes判別分析模型及應用[J]. 李紅梅,趙春俠,劉年平,王大國. 煤礦安全. 2017(02)
[3]淄博煤礦區(qū)地下水污染水動力和同位素解析[J]. 張秋霞,周建偉,康鳳新,林尚華,魏東,張黎明,袁磊. 環(huán)境科學與技術. 2016(08)
[4]烏蒙山重點地區(qū)地下水水化學特征及成因分析[J]. 洪濤,謝運球,喻崎雯,趙一,趙光帥,楊麗超. 地球與環(huán)境. 2016(01)
[5]人工神經(jīng)網(wǎng)絡在礦井多水源識別中的應用[J]. 徐星,郭兵兵,王公忠. 中國安全生產(chǎn)科學技術. 2016(01)
[6]基于水化學分析的煤礦礦井突水水源判別[J]. 劉劍民,王繼仁,劉銀朋,吳浩,周碧輝. 安全與環(huán)境學報. 2015(01)
[7]皖北桃源礦深部含水層地下水地球化學數(shù)理統(tǒng)計分析[J]. 孫林華,桂和榮. 煤炭學報. 2013(S2)
[8]利用水化學特征識別桑樹坪煤礦突水水源[J]. 張樂中,曹海東. 煤田地質與勘探. 2013(04)
[9]小王家鐵礦大尚家礦區(qū)礦坑涌水水源識別分析[J]. 羨晨娜,劉建剛. 科學技術與工程. 2012(36)
[10]貢嘎山海螺溝水化學主離子特征及其控制因素[J]. 周俊,吳艷宏. 山地學報. 2012(03)
博士論文
[1]鄂爾多斯盆地北部白堊系地下水水文地球化學演化及循環(huán)規(guī)律研究[D]. 竇妍.長安大學 2010
本文編號:3368948
【文章來源】:煤. 2020,29(10)
【文章頁數(shù)】:5 頁
【部分圖文】:
潞安礦區(qū)離子比值相關圖(以毫克當量濃度比例計)
將測試水樣繪制成piper圖,如圖1所示。在圖1中,方形代表地表水,三角形代表第四系地下水,圓形代表煤系砂巖含水層水,星形代表灰?guī)r含水層水。從圖1可以看出,煤系砂巖水的陰陽離子的水文地球化學特征較為集中,體現(xiàn)為較高的[Na+]和[K+]和相對較低的[SO 4 2- ],水質類型主要表現(xiàn)為Na-Cl型水。第四系水陽離子較為集中,但陰離子水質類型為Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO 4 2- 或Ca2+-Mg2+-HCO-3-SO 4 2- -Cl-型水;?guī)r水的陰陽離子的水文地球化學特征較為分散,表現(xiàn)為各離子較大的變異性;陽離子以Na+或Ca2+為主,陰離子以HCO-3、SO 4 2- 或Cl-為主;TDS的變化較大,從400 mg/L到超過2 000 mg/L,說明在灰?guī)r地層經(jīng)歷了活躍的水巖相互作用過程。
圖2為用R計算的各常規(guī)指標間相關系數(shù)圖。從圖2可以看出,pH值與[Ca2+]、[Mg2+]、[HCO-3]等顯著負相關。由于Ca2+等主要來自于灰?guī)r礦物的溶解,這個結果說明灰?guī)r礦物的溶解是水中pH值主要的控制因素。TDS與[Cl-]和[Na+]+[K+]的正相關系數(shù)最高,同時[Cl-]和[Na+]+[K+]也具有顯著的相關性,TDS與[Ca2+]、[Mg2+]和[SO 4 2- ]的正相關系數(shù)次之,同時[Ca2+]、[Mg2+]和[SO 4 2- ]之間的相關系數(shù)較高。說明含Cl-/Na+/K+和SO 4 2- /Ca2+/Mg2+的礦物是控制水中可溶解固體的主要來源。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]豐予井田地下水化學特征分析及意義[J]. 邢世平,胡友彪,吳亞萍,范廷玉,李文鈞. 煤田地質與勘探. 2017(04)
[2]煤層底板突水危險性的Bayes判別分析模型及應用[J]. 李紅梅,趙春俠,劉年平,王大國. 煤礦安全. 2017(02)
[3]淄博煤礦區(qū)地下水污染水動力和同位素解析[J]. 張秋霞,周建偉,康鳳新,林尚華,魏東,張黎明,袁磊. 環(huán)境科學與技術. 2016(08)
[4]烏蒙山重點地區(qū)地下水水化學特征及成因分析[J]. 洪濤,謝運球,喻崎雯,趙一,趙光帥,楊麗超. 地球與環(huán)境. 2016(01)
[5]人工神經(jīng)網(wǎng)絡在礦井多水源識別中的應用[J]. 徐星,郭兵兵,王公忠. 中國安全生產(chǎn)科學技術. 2016(01)
[6]基于水化學分析的煤礦礦井突水水源判別[J]. 劉劍民,王繼仁,劉銀朋,吳浩,周碧輝. 安全與環(huán)境學報. 2015(01)
[7]皖北桃源礦深部含水層地下水地球化學數(shù)理統(tǒng)計分析[J]. 孫林華,桂和榮. 煤炭學報. 2013(S2)
[8]利用水化學特征識別桑樹坪煤礦突水水源[J]. 張樂中,曹海東. 煤田地質與勘探. 2013(04)
[9]小王家鐵礦大尚家礦區(qū)礦坑涌水水源識別分析[J]. 羨晨娜,劉建剛. 科學技術與工程. 2012(36)
[10]貢嘎山海螺溝水化學主離子特征及其控制因素[J]. 周俊,吳艷宏. 山地學報. 2012(03)
博士論文
[1]鄂爾多斯盆地北部白堊系地下水水文地球化學演化及循環(huán)規(guī)律研究[D]. 竇妍.長安大學 2010
本文編號:3368948
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