地質(zhì)大水文地質(zhì)學基礎(chǔ)講義06地下水的化學成分及其形成作用

第六章地下水的化學成分及其形成作用為各種實際目的利用地下水，都對水質(zhì)有一定要求（例如，飲用水要求不含對人體有），地下水中化學元素遷移、集聚與分散的規(guī)律，是水文地質(zhì)學的分支——水文地球化學6．2．1地下水中主要氣體成分N2地下水中的氧氣和氮氣主要來源于大氣。它們隨同大氣降水及地），6．2．2地下水中主要離子成分地下水中分布最廣、含量較多的離子共七種，即：氯離子（C1、硫酸根離子(SO氯離子（Cl一氯離子在地下水中廣泛分布，但在低礦化水中一般含量僅數(shù)毫克／升表6-1地下水中常見鹽類的溶解度(℃,單位：g/L）NaClNa2CO3Na2SO4硫酸根離子（SO42?)：在高礦化水中，硫酸根離子的含量僅次于Cl?,可達數(shù)克／升個別達數(shù)十克／升；在低礦化水中，一般含量僅數(shù)毫克/升到數(shù)百毫克／升；中等礦化的水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地下水的總礦化度及化學成分表示式①oo變溫帶以下是一個厚度極小的常溫帶。地溫一般比當?shù)啬昶骄鶜鉁馗叱?—2℃。一般以℃/100m為單位。HHCl-+Na+Cl-++Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+HHCl-+Na+Cl-++Na+Na+Cl-Cl-Na+Na+r地溫梯度的平均值約為3℃/100m。通常變化于1.5—4℃/l00m之間，但個別新火山活動區(qū)可以很高。如西藏羊八井的地溫梯度為300℃/100m?！恪?+、Na+Cl-NaNO3NaNO3CaCl2·6HO2Na2SO410H2ONaNO3NaNO3CaCl2·6HO2Na2SO410H2O6—1在接近氧原子一端形成負極，氫離子一端形成正極，成為偶極水的溶解能力決定著溶濾作用的強度。如前所述，水對某種鹽類的溶解能力隨該鹽類706050403020KclKclNa2SO4K2SO4CaSO4·2H2O6080100(℃)02040—當上述條件都具備時，濃縮作用十分強烈，有的情況下可以形成礦化度大于300g／L6．4．3脫碳酸作用Ca2++2HCO3-?→CO2↑+H2O+CaCO3↓Mg2++2HCO3-?→CO2↑+H2O+MgCO3↓6．4．4脫硫酸作用SO42—+2C+2H2O—→H2O+2HCO3—6．4．5陽離子交替吸附作用混合作用的結(jié)果，可能發(fā)生化學反應而形成化學類型完Ca(HCO3)2+Na2SO4—→CaSO4↓+2NaHCO36．4．7人類活動在地下水化學成分形成中的作用了。巖土的各種組分，其遷移能力各不相同。在潮濕氣候下，原來含有大量易溶鹽類（如2+與Mg2+減少。的熱均衡分析得出，僅靠水滲入深部獲得的熱量無法解釋某些高溫水的出現(xiàn)，認為應10%內(nèi)生水的典型化學特征至今并不完全清楚。前蘇聯(lián)某些花崗巖中包裹體溶液為礦化度6．6地下水化學成分的分析內(nèi)容與分類6．6．1地下水化學分析內(nèi)容子含量可以用毫克當量／升及毫克當量百分數(shù)表示。后者分別以陰、陽離子的毫克當量為％，6．6．2地下水化學分類與圖示方法不同化學成分的水都可以用一個簡單的符號代替，并賦以一定的成因特征。例如上角向右下角大體與地下水總的礦化作用過程一致。缺點是以25％毫克當量為劃分水依據(jù)帶有人為性。其次，在分類中，對大于25％毫克當量的離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