第三章-地下水化學(xué)成分形成作用課件

陰陽離子毫克當(dāng)量Mg:14%Ca:35%Na+K:51%SO4:1%Cl:8%HCO3+CO3:91%CaMgNa+KSO4HCO3+CO3Cl圖示地下水主要組分三線圖示法***R***D***M***Saquachem第三章地下水化學(xué)成分的形成及其影響因素

元素在地下水中的遷移；地下水化學(xué)成分形成過程中的幾個(gè)主要作用及影響因素；水文地球化學(xué)模擬簡(jiǎn)介；幾種成因地下水化學(xué)成分的形成與特征

第一節(jié)元素在地下水中的遷移1元素的遷移定義：元素由一種存在形式轉(zhuǎn)變?yōu)榱硪环N存在形式，并伴隨著一定的空間位移的運(yùn)動(dòng)過程。

類型：機(jī)械遷移：水，空氣化學(xué)與物理化學(xué)遷移：硅酸鹽熔體，水及水溶液，氣體生物或生物地球化學(xué)遷移：植物吸收（濕地法），根系CO2地下水是元素在地殼中遷移的重要介質(zhì)；地下水中元素的遷移：

元素從礦物、巖漿、氣體、生命等物質(zhì)轉(zhuǎn)移到地下水；元素進(jìn)入地下水后由于各種因素引起的遷移。元素的遷移作用是水文地球化學(xué)分帶和地下水化學(xué)成分變化的制約因素；研究元素在地下水中的遷移是水文地球化學(xué)研究的重要內(nèi)容之一。2元素在地下水中的遷移形式

2.1元素在地下水中存在形式

（復(fù)習(xí)）水按所含成分的顆粒大小分類（復(fù)習(xí)）地下水中溶解組分的存在形式

問題：在地下水中，哪些元素在什么環(huán)境條件下以哪種形式存在呢？其主要控制因素有哪些？主要取決于：元素的離子性質(zhì)（化學(xué)性質(zhì)）

元素/離子離子在水中同H+爭(zhēng)奪02-的能力存在形式電價(jià)低的較大陽離子（堿金屬、堿土金屬）弱自由離子（單一離子）電價(jià)高的小陽離子強(qiáng)絡(luò)陰離子（從OH-奪出02-，并與之結(jié)合形成酸根）界于上兩類的其它元素（兩性元素）的離子稍弱或接近不固定（隨溶液酸堿度變化）堿性溶液：絡(luò)陰離子酸性溶液：自由離子或氫氧化物還取決于地下水的酸堿度離子電位：以原子價(jià)單位表示的離子電荷Z（陽離子）與以埃表示的離子半徑r之比。離子電位=Z（原子價(jià)）/r（離子半徑）離子電位低的元素（離子）（Z/r<3)，自由離子（單一離子）離子電位高的元素（離子）（Z/r>12),絡(luò)陰離子離子電位中等的元素（離子）（Z/r=3~12)，不固定；形成絡(luò)合物

兩性元素

Fe3+Mn4+

U,Th,Sn,W

形成絡(luò)合物

不固定氫氧化物沉淀還取決于地下水的氧化還原電位2.2元素在地下水中的遷移形式（1）元素的真溶液遷移形式

在真溶液中，元素可以以自由離子、絡(luò)陰離子和絡(luò)合物的形式遷移；

許多成礦元素在溶液中是以絡(luò)合物形式遷移的

成礦元素的簡(jiǎn)單化合物都是很難溶解的

（例如：成礦元素的硫化物溶解度很低；氧化物和含氧鹽很難溶解），因此，如果金屬和硫都是呈自由離子形式，則立即會(huì)超過化合物的溶度積而沉淀。那么金屬硫礦床形成過程中元素是以什么形式遷移的？

許多元素的絡(luò)合物比簡(jiǎn)單化合物在溶液中的溶解度明顯增大。在熱液和表生成礦溶液遷移過程中，這些元素呈絡(luò)合物形式遷移。例1：鈾從UO2(OH)2

→[UO2(CO3)2]2-,[UO2(CO3)2(H2O)2]2-溶解度增大，沉淀?xiàng)l件也發(fā)生變化例2：Na[Sn(F,OH)6]、(K,Na)2[WO2F4]和(K,Na)2[MoO4]就是錫、鎢、鉬在熱液中可能的遷移形式。（2）膠體溶液遷移形式

膠體的性質(zhì)：

比表面積大；（因此具有很大的表面能，表面電力和吸附能力）

膠體的質(zhì)點(diǎn)帶有一定電荷同一種膠體的質(zhì)點(diǎn)在溶液中由于相同電荷排斥不易凝聚和沉淀,有利于元素遷移;膠體質(zhì)點(diǎn)電荷被中和時(shí),膠體就會(huì)發(fā)生凝聚和沉淀;膠體質(zhì)點(diǎn)具有從介質(zhì)中吸附各種元素的離子的能力,從而造成元素的集中或富集.3標(biāo)型元素及元素的水遷移環(huán)境（1）標(biāo)型元素

其遷移決定著后生過程的地球化學(xué)特點(diǎn)的化學(xué)元素、離子和化合物，稱為標(biāo)型元素、標(biāo)型離子和標(biāo)型化合物。

標(biāo)型元素分組（兩個(gè)基本組）：

空氣遷移的標(biāo)型元素水遷移的標(biāo)型元素（2）空氣遷移的標(biāo)型元素

以氣態(tài)形式遷移，氧，二氧化碳，硫化氫，甲烷等?？諝膺w移的標(biāo)型元素（氣體）主要影響（或反映）了表生過程的氧化還原條件。根據(jù)空氣遷移元素的組成，可區(qū)分出表生帶三種主要的氧化—還原環(huán)境：

氧化環(huán)境；無硫化氫的還原（潛育）環(huán)境；硫化氫還原環(huán)境

由硫化氫含量所決定，而不取決于氧化還原電位值。氧化還原環(huán)境特點(diǎn)標(biāo)型元素氧化環(huán)境水中存在自由氧或其它強(qiáng)氧化劑；變價(jià)元素處于高度氧化狀態(tài)（Fe3+,Mn4+,Cu2+,V5+,S6+）;巖體染成紅、棕、黃色；Eh值一般﹥0.15伏特氧無硫化氫還原環(huán)境水中不含自由氧或其它強(qiáng)氧化劑或只含少量氧（﹤3mg/L),不含H2S（﹤1mg/L），含CO2；Fe,Mn處于低價(jià)態(tài)（Fe2+,Mn2+），易移動(dòng)；巖體呈淡綠色、灰色和蘭色；Eh值一般﹤0.15伏特二氧化碳；有的地方還有甲烷硫化氫還原環(huán)境水中不含自由氧或其它強(qiáng)氧化劑，但含大量H2S；Fe和其它許多金屬不移動(dòng)；Eh值一般﹤0伏特硫化氫；甲烷和其它碳?xì)浠衔锔鶕?jù)空氣遷移元素組成劃分的三種氧化還原環(huán)境（3）水遷移的標(biāo)型元素

以真溶液或膠體遷移，Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、Ca2+、Mg2+等

水遷移的標(biāo)型元素在很大程度上決定著天然水的酸-堿條件。根據(jù)水遷移元素的組成，水遷移環(huán)境可劃分為6個(gè)類型水遷移環(huán)境標(biāo)型離子強(qiáng)酸型(pH﹤4)

標(biāo)型離子是H+，局部為SO42-，F(xiàn)e3+等，主要為硫化礦床氧化帶的水酸型（4﹤

pH﹤6.5）標(biāo)型離子是H+，有機(jī)酸陰離子中性和弱堿性重碳酸鈣型（pH=6.5~8.5）標(biāo)型離子是Ca2+和HCO3-中性和弱堿性氯化物—硫酸鹽型標(biāo)型離子是Cl-、SO42-和Na+中性和弱堿性石膏型標(biāo)型離子是Ca2+和SO42-堿性蘇打型（pH﹥8.5）

標(biāo)型離子是HCO3-，Na+根據(jù)水遷移元素組成劃分的水遷移環(huán)境類型地球化學(xué)壘

定義：表生帶內(nèi)在短距離內(nèi)元素遷移的條件明顯改變，并導(dǎo)致化學(xué)元素濃集的地段。

類型：根據(jù)其形成原因，分為：機(jī)械壘：水流運(yùn)動(dòng)速度改變的地段，金、錫等的沖積礦床的形成；物理化學(xué)壘：物理化學(xué)狀況、特別是酸堿與氧化還原條件的改變而形成。氧化壘、還原壘、酸性壘、堿性壘、蒸發(fā)壘、吸附壘生物壘：生物累積作用形成。土壤腐殖質(zhì)層，微生物群１地下水化學(xué)成分形成過程中的幾個(gè)主要作用

溶濾作用（溶解作用）陽離子交換吸附作用氧化還原作用混合作用濃縮作用第二節(jié)地下水化學(xué)成分形成過程中的幾個(gè)主要作用及影響因素1.1溶濾作用（溶解作用）（1）定義：巖石中某些組分進(jìn)入水中的過程．

對(duì)于礦物而言，溶濾是指不破壞其結(jié)晶格架，而有一部分元素進(jìn)入水中的過程．

通常所說的溶濾作用也包括溶解作用．

（2）溶濾作用與地下水化學(xué)成分的形成

水—巖系統(tǒng)中，不同的固體組分有不同的溶解度，因此，不同礦化度的水具有自己特殊的化學(xué)成分：淡水，具有代表性的陰離子是HCO3-，SiO32-,這些陰離子與Ca2+、Mg2+組成溶解性較弱的鹽；隨著礦化度增加，SO42-的作用增強(qiáng)，它對(duì)中等和稍高礦化度的水具有代表性；在高礦化度的水中，Cl-離子占首位，它與主要陽離子形成易溶鹽。礦化度高低是由離子濃度決定的；離子濃度由相應(yīng)礦物的溶解度決定。溶濾作用與地下水中HCO3-，Ca2+，Mg2+的形成：大氣降水降落過程中吸收了大氣中的O2和CO2，進(jìn)入地下后又吸收了土壤中因有機(jī)質(zhì)氧化而產(chǎn)生的CO2，因此，大氣降水不僅可以溶解NaCl,CaSO4等易溶物質(zhì)，而且可以溶解較難溶解的CaCO3：這樣，就形成了低礦化度的HCO3—Ca，HCO3—Ca—Mg水。CaCO3十CO2十H2O

Ca+十2HCO3-

在火成巖地區(qū)，溶濾富含Na+，K+礦物的火成巖的結(jié)果是，形成低礦化度的HCO3—Na或硅酸和硅酸—重碳酸鹽水。溶濾作用與地下水中SO42-，Ca2+的形成：

溶濾作用造成地下水的礦化度增加的另一個(gè)來源是硫酸鹽，其中主要是硫酸鈣。地下水溶解石膏和硬石膏后，便形成礦化度較高的SO4—Ca水。溶濾作用形成的SO4—Ca水的礦化度在1.5—2.5g/L左右。當(dāng)水變?yōu)镾O4—Cl—Ca時(shí)，礦化度可更高。在缺乏氯化物的硫酸鹽水中，如果其礦化度超過2.5g/L，那么不僅是硫酸鹽礦物的溶濾，可能還有硫化物的氧化。

CaSO4·2H2OCa2++SO42-+2H2O

溶濾作用與地下水中Cl-，Na+的形成:主要是鹽巖的溶解，例如溶解海相沉積巖，鹽礦床等，可形成高礦化度的Cl—

Na，Cl—

Na—Ca水。

注意：地下水的溶濾作用，往往會(huì)形成許多“過渡”類型的水，例如HCO3—Ca—Mg，SO4—Cl—Ca，HCO3—SO4—Ca—Mg等.含水層中水—巖相互作用是一個(gè)復(fù)雜的過程，除溶濾作用外，還會(huì)（同時(shí)）發(fā)生許多其它作用。脫碳酸作用

碳酸鹽類在水中的溶解度，與水中CO2含量關(guān)系密切。當(dāng)溫度升高壓力降低時(shí)，水中溶解CO2的數(shù)量就會(huì)減少，這時(shí)水中HCO3-便與Ca2+，Mg2+，F(xiàn)e2+結(jié)合形成沉淀。

由于CO2的逸出使水中HCO3-，Ca2+，Mg2+，F(xiàn)e2+的含量減少的現(xiàn)象，稱為“脫碳酸作用”。由于大量CO2的逸出，往往在泉口形成泉華。

Ca+十2HCO3-

CaCO3十CO2十H2OSpringSinterintheYellowstoneNationalPark,USA(1)SpringSinterintheYellowstoneNationalPark,USA(3)1.2陽離子交換吸附作用

引起地下水化學(xué)成分的變化，改變水的類型和硬度

例如形成HCO3—Na，SO4—Na水

HCO3—Ca→HCO3—Na

灌溉地段洗鹽時(shí)；海退作用后，海相沉積物中反應(yīng)分兩步,結(jié)果形成SO42-,Fe3+高的酸性水,以及鐵褐色Fe(OH)3沉淀.如果水排出后遇到灰?guī)r:碳酸鈣溶解,pH值升高,水中Ca2+,HCO3-增加.1.3氧化還原作用P43例題1.7脫硫酸作用：

在封閉、富含有機(jī)質(zhì)的還原環(huán)境中，在脫硫酸菌的參與下進(jìn)行脫硫酸作用：

SO2-4（CaSO4）+C有機(jī)→CaS+CO2+H2OCaS+CO2+H2O→CaCO3+H2S作用的結(jié)果是水中SO42-減少乃至消失，出現(xiàn)H2S，HCO3-含量增加。

NaSO4→HCO3—Na

可發(fā)生在湖泊、海洋底部淤泥沉積物中，沼澤及自流盆地深部承壓含水層中，尤其是油田水中。1.4混合作用兩種或數(shù)種不同化學(xué)成分或礦化度的地下水相混合所形成的地下水，其化學(xué)成分與混合前的地下水都有所不同。

海水入侵；熱、冷水混合；不同含水層地下水混合A.H.奧吉爾維提出了關(guān)于地下水混合問題的數(shù)學(xué)分析方法：兩種不同的水（淡水和高礦化度水）混合時(shí)產(chǎn)生一系列的中間型（混合）水，其成分變化服從直線方程式：y=ax+bx:混合水的礦化度(g/L)；y:混合水中某一組分的含量(g/L)；

a,b:在兩種基本的水以不同比例混合時(shí)，對(duì)于某兩種固定的組分，a,b是常數(shù)。x水的混合作用圖解y礦化度(g/L)元素含量(g/L)y=ax+bI1I2公式推導(dǎo):取某高礦化度水A升,其礦化度為P克/升,某一組分含量為S克/升;取某淡水B升,其礦化度為P′克/升,其同一組分含量為S′克/升.假設(shè)這兩種水混合后,其礦化度為x克/升,同一組分的含量為y克/升,則:AP+BP′=x(A+B)=Ax+Bx(1)AS+BS′=y(A+B)=Ay+By(2)

(3,求混合水礦化度公式)

(4,求混合水某一組分公式)由式(3)、(4)，可得：最后得到：y=ax+b

y=ax+b例１：一鉆孔進(jìn)行單井抽水試驗(yàn)，第一含水層涌水量為０.４１升／秒，Cl-含量為８６毫克／升；第一、第二含水層混合抽水時(shí)，涌水量為１升／秒，Cl-含量為１６７１毫克／升。兩個(gè)含水層的靜水位差很小。試求第二含水層地下水的Cl-含量。Ｑa(bǔ)２＝Ｑ混－Ｑa(bǔ)１＝１－０.４１＝０.５９（升／秒）Cla2=2763(毫克／升)例2:有一傍河鉆孔進(jìn)行抽水，抽水初期水的礦化度為３４５０毫克／升。抽取一段時(shí)間后，有河水混入，總涌水量６.８升／秒，礦化度２４５０毫克／升。已知河水礦化度為５０毫克／升，求河水混入的數(shù)量。

設(shè)河水混入的量為Ｂ：

Ｂ＝２（升／秒）

注意：關(guān)于水的混合遵守直線方程的結(jié)論，僅在一定范圍內(nèi)才適用?；旌虾?，不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)和其它作用，沒有物質(zhì)沉淀或逸出?；旌先芪g現(xiàn)象；同離子效應(yīng)；含有對(duì)抗鹽：

CaCl2+2NaHCO3→2NaCl+CaCO3↓+H2O↑+CO2↑

不同溫度水的混合

Twoend-membermixingtrendsThreeend-membermixingdiagram1.5濃縮作用當(dāng)水蒸發(fā)時(shí)，其離子濃度（或礦化度）相對(duì)增大，這種作用稱為濃縮作用。蒸發(fā)可造成鹽在地下水和土壤中的濃集。干旱—半干旱地區(qū)，蒸發(fā)是水的主要排泄方式之一。在水蒸發(fā)濃縮過程中，首先從水中沉淀出難溶的CaCO3,MgCO3,以后沉淀CaＳO４,因此地下水高度濃縮的地區(qū)多形成氯化物水。2影響地下水化學(xué)成分形成的主要因素

自然地理因素

地形；水文；氣候（氣象—降水；氣溫；蒸發(fā)）

地質(zhì)因素和水文地質(zhì)因素

地質(zhì)構(gòu)造；土壤、巖石的礦物成分；水—巖作用時(shí)間（地下水流速）

生物因素

植物：引起地下水生物變質(zhì)作用；使水富集微量元素；選擇性地吸收離子微生物：脫硫細(xì)菌；造氨細(xì)菌；硝化細(xì)菌人為因素

灌溉，排污，農(nóng)藥、肥料使用：地下水硬度增高，污染物含量增大，新出現(xiàn)一些水化學(xué)類型…………..第三節(jié)水文地球化學(xué)模擬第四節(jié)幾種成因地下水化學(xué)成分的形成與特征地下水化學(xué)成分形成的“五大作用”是對(duì)不同類型地下水中主要的水文地球化學(xué)作用的歸納和概括；本節(jié)介紹在幾種不同成因類型水中，“五大作用”的具體體現(xiàn)。1地下水基本成因類型

從地下水的來源和化學(xué)成分形成的基本作用出發(fā)，可以將地下水成因分為三個(gè)基本類型：滲入成因沉積成因內(nèi)生成因滲入成因地下水

大氣降水起源的（“大氣降水成因的”），

溶濾—滲入水沉積成因地下水

沉積物在盆地堆積成巖的過程中，總會(huì)保存一定的水，這種與沉積物同期沉積埋藏下來的水，叫沉積成因地下水。沉積-埋藏水，封存水，化石水

海相成因的：陸相成因的：

同生的：與巖石沉積成巖作用同時(shí)生成的水；后生的：從原沉積物排出運(yùn)動(dòng)至其它地層中的水內(nèi)生成因地下水來自地球深部，火山作用，巖漿；變質(zhì)作用內(nèi)生水巖漿成因的：直接從巖漿分異出來、首次進(jìn)入地殼淺部的水

（巖漿水，初生水）

變質(zhì)成因的：變質(zhì)作用過程中產(chǎn)生的水（高溫下，巖石礦物中的水由結(jié)合狀態(tài)轉(zhuǎn)為游離狀態(tài)）（變質(zhì)水，再生水）地下水外生的內(nèi)生的滲入成因的（大氣降水成因的）沉積成因的海成的陸成的

（沉積環(huán)境）同生的后生的

（沉積相對(duì)時(shí)間）巖漿成因的變質(zhì)成因的混合地下水基本成因類型2滲入成因地下水化學(xué)成分的形成與特征

從大氣降水降落到地表，到進(jìn)入含水層，再到一部分蒸發(fā)返回大氣，可以劃分四個(gè)階段：

大氣降水階段；植物-土壤影響階段；水-巖相互作用階段；蒸發(fā)濃縮階段2.1大氣降水階段大氣降水的化學(xué)成分具有區(qū)域特征，鹽類組分含量低；

（HCO3-，Ca2+；Cl-，

Na+）

除了鹽類組分外，大氣降水含有可溶性氣體；（O2：使水具有氧化作用的能力；CO2：溶于降水形成碳酸，降低了雨水的pH，提高了侵蝕性）大氣降水較低的鹽類組分含量、弱酸性—中性和含有可溶性氣體，造成大氣降水相對(duì)于化合物（礦物）遠(yuǎn)未飽和；具有侵蝕性。因此具有溶解礦物、使各種元素在水中積聚的能力。人為因素影響下，形成酸雨，增加了大氣降水侵蝕性2.2植物-土壤影響階段（包氣帶水—巖作用階段）

雨水降落到地表，在多數(shù)情況下先與植物和土壤相遇，并開始成為地下水（土壤水），植物和土壤對(duì)于水的成分顯示了重要的影響：

植物：使水富集一些元素：雨水流經(jīng)植物根部時(shí)，經(jīng)常會(huì)富集一些植物中的生物成因元素；

瑞典Gorham1955年作了一個(gè)比較研究，在松柏針葉樹樹根下采的雨水樣與當(dāng)?shù)乜罩胁傻挠晁畼酉啾?，發(fā)現(xiàn)，經(jīng)過植物的雨水的鈉和鈣含量高出三倍，鉀則高出七倍。土壤：土壤對(duì)于入滲的大氣降水成分的作用，突出表現(xiàn)為土壤中所含的有機(jī)物質(zhì)的分解，增加了CO2，從而改變降水的成分。

位于不同景觀帶的土壤，對(duì)于地下水成分的影響是不同的，例如，在森林地帶，經(jīng)過土壤層后，地下水富集了硅、鋁、有機(jī)酸；在草原地帶，地下水溶解了大量的鹽類組分。而在堿性土分布區(qū)，可形成堿性水（PH>7），礦化度可以較高

氧化還原作用，溶解作用，生物因素植物-土壤影響階段地下水的共同特征：相對(duì)于原生鋁硅酸鹽，一般土壤水都未達(dá)到飽和狀態(tài)，即具有溶解原生鋁硅酸鹽的能力。土壤水中含有數(shù)量可觀的碳酸類化合物，這包括游離碳酸（CO2），HCO3-，CO32-,以及仍未被氧化的有機(jī)化合物，后者的進(jìn)一步分解將使水中碳酸化合物含量進(jìn)一步提高。

這兩點(diǎn)共同特征決定了滲入成因地下水在經(jīng)過植物-土壤影響階段后，仍具有很強(qiáng)的與圍巖介質(zhì)發(fā)生反應(yīng)的能力。2.3水-巖相互作用階段

地下水進(jìn)入含水層中，與巖石相接觸，發(fā)生相互作用。圍巖與水之間的地球化學(xué)作用類型：溶解作用和氧化還原作用是滲入成因地下水與巖石之間兩種基本的地球化學(xué)作用。巖石中含有鹽巖、石膏、方解石等礦物，溶解的先后次序：Na+,Cl-最早被水帶走；然后是Ca2+,SO42-,最終為Ca2+,HCO3-等難溶礦物溶解產(chǎn)物。影響因素：地下水交替強(qiáng)度或徑流強(qiáng)度2.4蒸發(fā)濃縮階段

蒸發(fā)作用對(duì)地下水化學(xué)成分影響最明顯的地區(qū)為大陸鹽漬化發(fā)育地區(qū)，在蒸發(fā)濃縮過程中，鹽類有次序地在地下水中析出，相應(yīng)地，礦化度增大，水的化學(xué)成分也發(fā)生變化。

西北各內(nèi)陸盆地（塔里木、準(zhǔn)噶爾、河西走廊、柴達(dá)木等），都廣泛發(fā)育大陸鹽漬化作用，在地表形成鹽漬土，極大地影響了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，給鐵路的修建和運(yùn)營帶來了許多問題。3沉積成因地下水化學(xué)成分的形成與特征

（以海相封存水為例）

由于海相沉積占地殼表層沉積的絕大部分，海水成分相對(duì)較為穩(wěn)定，因此已有的研究大多集中在海相沉積-埋藏水上。近年來，注意力開始轉(zhuǎn)向陸相沉積成因水。沉積物從松散的顆粒（泥和砂）到成為巖石，一般經(jīng)歷了壓實(shí)、固結(jié)和脫水三個(gè)階段。沉積成因水大都埋藏在地下幾百米甚至幾千米的深處，多屬地下鹵水，油田水或深層地下熱水。海相沉積物(淤泥及粘土，含沉積水)含水層（含沉積水）海滲入水（地質(zhì)歷史時(shí)期，出露地表；混合）

典型沉積盆地沉積水的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)海水成分特征

海水中溶解的無機(jī)物質(zhì)按其含量順順序?yàn)镃l-、Na+、SO42-、Ca2+、Mg2+、K+、HCO3-、Br-、CO32-等，海水中主要離子含量的固定次序是Na++K+>Mg2+>Ca2+,Cl->SO42->HCO3-+CO32-,與一般河水的成分恰好相反。

Cl-NaHCO3-Ca

在海相沉積水形成過程中，海水與介質(zhì)發(fā)生相互作用，化學(xué)成分形成機(jī)理十分復(fù)雜。主要的作用有：蒸發(fā)濃縮作用脫硫酸作用陽離子交換作用次生白云巖化作用鈉長石化作用

蒸發(fā)濃縮作用在蒸發(fā)作用下，海水鹽分（濃度）不斷增大，隨之而來的是海水所含鹽的成分的變化：首先是CaCO3,MgCO3沉淀；然后，CaSO4,NaCl,MgSO4,KCl,MgCl2不同的沉淀階段后殘留海水中鹽類離子濃度不同（115，表3.8）在蒸發(fā)濃縮的各個(gè)階段不會(huì)形成含溴的礦物，因此溴的濃度可作為海水濃縮的標(biāo)志(Cl,Cl/Br)。脫硫酸作用

海相淤泥水的成分特征與海相沉積物一起被埋藏下來的沉積水，進(jìn)入了新的介質(zhì)環(huán)境，這種新的介質(zhì)環(huán)境突出地表現(xiàn)在以下兩點(diǎn)：

海相淤泥沉積物富含有機(jī)質(zhì)及各種微生物。

海相淤泥多處于還原環(huán)境。在垂向上，海相淤泥距水表面數(shù)厘米以下，即由氧化環(huán)境轉(zhuǎn)為還原環(huán)境；而橫向上，由海盆邊緣向中央，沉積物由偏氧化的環(huán)境（受陸相環(huán)境的影響多一些）轉(zhuǎn)為偏還原的環(huán)境。這種新的介質(zhì)環(huán)境是一個(gè)富含有機(jī)質(zhì)和微生物的嫌氧的還原環(huán)境。

脫硫酸作用由于處于富含有機(jī)物質(zhì)和微生物的還原環(huán)境，海相淤泥水中SO42-被還原：

SO2-4

（CaSO4）+C有機(jī)→CaS+CO2+H2OCaS+CO2+H2O→CaCO3+H2S作用的結(jié)果是水中SO42-減少乃至消失，出現(xiàn)H2S，HCO3-含量增加，pH增大。陽離子交換作用次生白云巖化作用

解釋海相封存水中CaCl2水的形成。

鈉長石化作用在海水濃縮過程的各個(gè)階段中，不會(huì)形成CaCl2水，但實(shí)際上，許多海相封存水是CaCl2水。美國：陽離子交換作用2NaCl+Ca2+（吸附）=CaCl2+2Na+（吸附）要形成CaCl2水，交換吸附方向必須是從左向右。當(dāng)Na+的濃度較大時(shí)，才會(huì)發(fā)生這樣的交換。富含Na+的海水（沉積水）與富含Ca2+的陸源沉積物相遇：海侵時(shí)；海相沉積物中的沉積水在壓實(shí)過程中，運(yùn)動(dòng)到富含Ca2+的陸源沉積物（后生水）

海退時(shí)：可形成NaHCO3水HCO3-Ca-----HCO3-Na次生白云巖化作用

現(xiàn)代沉積學(xué)研究證實(shí)，原生沉積的白云巖幾乎不存在，白云巖大多是次生白云巖化產(chǎn)生。即方解石沉積后被含Mg2+的溶液交代而形成，其反應(yīng)式為：