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

第六章地下水的化學(xué)成分及其形成作用為各種實(shí)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(xué)元素遷移、集聚與分散的規(guī)律，是水文地質(zhì)學(xué)的分支——水文地球化學(xué)6．2．1地下水中主要?dú)怏w成分N2地下水中的氧氣和氮?dú)庵饕獊碓从诖髿狻Ｋ鼈冸S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(dá)數(shù)克／升個(gè)別達(dá)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(xué)成分表示式①oo變溫帶以下是一個(gè)厚度極小的常溫帶。地溫一般比當(dāng)?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(gè)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。°°++、Na+Cl-NaNO3NaNO3CaCl2·6HO2Na2SO410H2ONaNO3NaNO3CaCl2·6HO2Na2SO410H2O6—1在接近氧原子一端形成負(fù)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(qiáng)度。如前所述，水對某種鹽類的溶解能力隨該鹽類706050403020KclKclNa2SO4K2SO4CaSO4·2H2O6080100(℃)02040—當(dāng)上述條件都具備時(shí)，濃縮作用十分強(qiáng)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(xué)反應(yīng)而形成化學(xué)類型完Ca(HCO3)2+Na2SO4—→CaSO4↓+2NaHCO36．4．7人類活動在地下水化學(xué)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(rèn)為應(yīng)10%內(nèi)生水的典型化學(xué)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(xué)成分的分析內(nèi)容與分類6．6．1地下水化學(xué)分析內(nèi)容子含量可以用毫克當(dāng)量／升及毫克當(dāng)量百分?jǐn)?shù)表示。后者分別以陰、陽離子的毫克當(dāng)量為％，6．6．2地下水化學(xué)分類與圖示方法不同化學(xué)成分的水都可以用一個(gè)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(diǎn)是以25％毫克當(dāng)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(dāng)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