陇东盆地泾河剖面水化学特征及其水文地球化学过程.pdf

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1、蚕把耍第33卷第l期GEOLOGYOFSHAANXI2015年6月文章编号：1001--6996(2015)0l—0o77—04陇东盆地泾河剖面水化学特征及其水文地球化学过程王涛(中国地质调查局西安地质调查中心，西安710054)摘要：运用piper三线图、Gibbs图、离子比例系数等方法，对水样的水化学特征及水文地球化学过程进行分析，在陇东盆地岩土风化一溶滤作用控制了水体水化学特征；阳离子交替吸附、溶滤、沉淀作用在水化学演化中占主导地位。关键词：陇东盆地；地下水；水化学；水文地球化学中图分类号：P641．1文献标识码：A陇东盆地位于鄂

2、尔多斯盆地西南部、甘肃东部，属于半干旱地区，地表水资源缺乏，地下水是该地区最重要的供水水源之一。本文选取陇东盆地泾河段剖面，分析了环河组、洛河组的水化学特征以及水文地球化学过程，为进一步研究水循环机制、水资源合理开发利用提供了一些思路。1研究区概况研究区属陕北黄土高原西部的陇东黄土高原部分(陇东盆地)，为典型的黄土丘陵地形，区内总体地势是由东、北、西三面向东南方向倾斜，其中六盘山、白于山、子午岭，构成周边和盆地内部的地表分水岭，其海拔1500—2748m。区内分布有有两条较大河流，即马莲河和泾河，泾河分布在南部呈东西向，河水向东流，马莲

3、河贯穿于区内中部南北，河水向南流。该区年降水量约为350—650mm，降水量主要集中于7—9月份。陇东盆地包含白垩系盆地及西缘逆冲推覆带两大构造单元。白垩系盆地地层水平，西缘逆冲推覆带构造活动强烈，碳酸盐岩被分割成条带状分布J。白垩系分为罗汉洞、环河、洛河三个含水岩组。白垩系仅在河谷底两侧或河谷与沟谷底部呈树枝状出露。白垩系含水岩组是区内可开采利用的主要含水系统，顶部和底部的罗汉洞组和洛河组的砂岩为风成砂岩，是主要的含水层，中部环河组以大厚度泥岩为主，构成区域的弱透水层或隔水层。2研究内容及方法收稿日期：2Ol5—02一l6作者简介：乇

4、涛，男，28岁，长安大学硕士研究生毕业，从事水工环地质工作。78陕西地质第33卷为了了解陇东盆地水化学特征，特选取了一条水文地质剖面，即分布于研究区南部呈东西向展布的泾河剖面，在该剖面上共采集了7组水样，对水中的K、Na、Can、Mgn、SO等离子均采用电感耦合等离子体发射光谱仪测定，HCO，‘、CI。采用滴定法，用自动电位滴定仪测定。利用piper三线图分析水化学空间分布特征，利用Gibbs图、离子比例分析，结合研究区已有资料，探索研究区水化学分布特征和主要形成作用。3分析与讨论3．1水化学特征泾河剖面段全长约为178kin，该剖面与

5、马莲河排泄区存在交汇，整体上地下水流动从东、西两侧向与马莲河交汇处流动。根据水化学样品分析结果，泾河剖面西部洛河组矿化度约为1～2g／L，洛河组主要阳离子为Na，主要阴离子为SO、HCO，。、Cl’，从泾河西部至马莲河汇聚口，水化学类型由SO·HCO．C1一Na型水转变为SO·HCO3一Na型水，再转变为SO4·HCO3·C1一Na型水。东部洛河组水化学类型为CI·SO一Na型水，环河组水化学类型为HCO，一Mg·Ca·Na，对比其矿化度可以看到环河组矿化度小于lg／L，洛河组矿化度约为5g／L。3．2水流路径地下水水文地球化学过程3．

6、2．1不同水体水化学影响因素通过投影(图1)，可以看出TDS与Cl／(Cl。+HCO‘)在吉布斯图反映出洛河组、环河组水体分布于岩土风化一溶滤作用区，说明该岩组主要发生岩土风化一溶滤作用。3．2．2泾河剖面洛河组地下水水文地球化学过程在泾河洛河组剖面上，我们选取2段水流路径(图2)进行分析。(1)水流路径：JC02--+JC01水流路径JC02--．JC01起于泾川县温泉宾馆，终于泾川县三山堡温泉渔场。沿途Na、C1。、HCO，’的离子浓度下降，其他离子以及TDS值均有上升，离子比值rCa／rNa，rMg／rNa略有增大，说明沿途可能发

7、生了地下水中Ca¨、Mg与岩层中的Na的交换，rCa／rC1增大，cl’含量变化很小，说明该路径上岩盐溶滤作用不明显，rHCO／rCl减小，HCO一减小，说明可能出现了易溶盐不断积累过程。(2)水流路径：JC01---~NX01水流路径JC01一Nx0l，起于泾川县三山堡温泉渔场，终于宁县长庆机械厂供水井。由起点到终点的变化是，Na、Can、SO，HCO。离子浓度均有下降，Mgn、cl‘浓度略有上升，TDS有所下降，由1．16g／L降至0．97g／L，离子比值rCa／rNa减小、rMg／Na增大，说明沿途发生易溶盐和硅铝酸盐不断溶滤的过

8、程。rNa／rC1减小，说明沿途上发生了阳离子交替作用。rCa／rC1值、rHCO／rCl减小，指示了该路径上以溶滤作用为主，易容盐不断积累的水文地球化学过程。rSOJrC1值减小，SO减小，Cl。小幅增大