吉林大学学报(地球科学版) ›› 2022, Vol. 52 ›› Issue (1): 171-.

• 地质工程与环境工程 • 上一篇    下一篇

我国北方新生代玄武岩地下水化学特征及其成因:以河北省张北县为例


  

  1. 1.吉林大学新能源与环境学院,长春130021
    2.中国地质调查局水文地质环境地质调查中心,河北保定071051
    3.山东科技大学地球科学与工程学院,山东青岛266590

  • 收稿日期:2020-04-26 出版日期:2022-01-27 发布日期:2022-03-02
  • 通讯作者: 何锦(1980—),男,正高级工程师,博士,主要从事基岩山区水文地球化学方面的研究,Email:hejing007105@126.com
  • 基金资助:
    中国地质调查局项目(DD20190259)

Groundwater Origin and Hydrochemical Characteristics in Cenozoic Basaltic Aquifer in North China:A Case Study of Zhangbei County,Hebei Province

  1. 1. College of New Energy and Environment,Jilin University,Changchun 130021,China
    2. Center for Hydrochemistry and Environmental Geology,China Geological Survey, Baoding 071051,Hebei,China
    3. College of Geosciences and Engineering,Shandong University of Science and Technology,Qingdao 266590,Shandong,China
  • Received:2020-04-26 Online:2022-01-27 Published:2022-03-02
  • Supported by:
    Supported by the Project of China Geological Survey (DD20190259)

摘要: 为了进一步了解我国北方新生代玄武岩地下水的赋存规律和形成演化机理,以河北省张北县玄武岩地下水为研究对象,在野外采集地下水样、测定水化学和同位素组成的基础上,利用统计分析、离子比例系数、氢氧同位素、反向地球化学模拟等方法,对区内玄武岩地下水的水化学形成机制进行了研究。结果表明:沿地下水径流方向,研究区内玄武岩地下水中多数离子质量浓度呈现增大趋势,补给区的地下水化学类型以HCO3Ca·Mg为主,TDS质量浓度多小于500 mg/L,排泄区地下水中阴离子以Cl-和SO2-4为主,阳离子以Na+为主,TDS质量浓度多大于1 400 mg/L;研究区地下水补给来源为当地大气降水;硅铝酸盐、岩盐、硫酸盐的风化溶解是地下水中离子的主要来源;溶滤作用、阳离子交替吸附作用和农业施肥等人类活动影响是控制地下水化学形成的主要作用。

关键词: 地下水, 水化学, 稳定同位素, 玄武岩, 河北省张北县

Abstract:  In order to study the chemical characteristics and formation of groundwater in Cenozoic basalt in North China,the groundwater  of the basaltic aquifer of Zhangbei County was taken as the research object. Based on the field collection of groundwater samples and the determination of groundwater chemistry and isotopic composition, the hydrochemical formation mechanism of basalt groundwater in the study area was analyzed by means of statistical analysis, ion proportion coefficient, hydrogen and oxygen isotopes, and inverse geochemical simulation. The results show that along the direction of groundwater flow, most of the ions in basalt groundwater are increasing. The chemical types of groundwater in the recharge area are mainly HCO3Ca·Mg, with the average TDS less than 500 mg/L, while the anions in groundwater in the discharge area are mainly Cl-, cations are mainly Na+, and the average TDS is more than 1 400 mg/L; The groundwater recharge in the study area is the local atmospheric precipitation and the weathering and dissolution of aluminosilicate, and rock salt and sulfate are the main sources of ions in groundwater; The effects of human activities such as dissolution and filtration, cation alternate adsorption, and agricultural fertilization are the main factors controlling the hydrochemistry of groundwater.

Key words: groundwater, hydrochemistry, stable isotopes, basalts, Zhangbei County, Hebei Province

中图分类号: 

  • P64
[1] 赵振, 秦光雄, 闫佰忠, 马苗苗. 青海省互助土族自治县地热田水化学特征及成因机制[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(3): 986-1001.
[2] 黄玉龙, 张皓, 郭强, 陈昌.

低阻玄武岩的矿物学特征及其油气地质意义——以辽河坳陷古近系为例 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 511-521.

[3] 杜新强, 尹呈杉, 方永军, 李孜涵, 郭辉. 基于地下水生态水位埋深阈值的可开采量评价——以三江平原普阳灌区为例[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 635-646.
[4] 束龙仓, 位书静, 澈丽木格, 温中琦, 刘波. 西辽河平原生态输水的地下水响应及不确定性量化[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 647-660.
[5] 杨婷, 李亚鑫, 刘娜, 林晓君, 曾经文, 王秀娟, 蔡倩怡, 罗子峰, 张苑铃, 容精男, 余伟达, 丘锦荣, 周建利. 沸石作为PRB填充介质修复NH4+污染地下水的效果及原位再生性能[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(2): 661-672.
[6] 秦传玉, 尤凯鸿, 李小奇, 张成武, 于丽娟. 地下水常见阴离子影响双重改性纳米零价铁降解硝基苯的机制及效果[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2026, 56(1): 342-351.
[7] 张文静, 涂志鹏, 贾媛媛. 矿区重金属的释放迁移与污染预测研究进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(6): 2001-2027.
[8] 闫纲丽, 冯屾, 刘睿男, 黄冠星. 地下水背景值评估研究进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1655-1670.
[9] 王双, 朱奋, 李亮, 李林坚, 刘娜. 湛江市硇洲岛浅层地下水水化学特征及成因机制[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(5): 1680-1690.
[10] 黄树春, 李洪涛, 邓波, 王丹, 张高华.

湖南湘潭河西地区近20年岩溶水化学时空演变及其影响因素 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1269-1287.

[11] 王锦博, 贺志毅, 王亚楠, 程诗雨, 刘明柱. 某污染场地土壤与地下水协同修复阈值[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(4): 1288-1297.
[12] 王福刚, 管小桐, 何庆成, 程辉, 杨国华, 程中乐, 王耀辉. 考虑边界层流体黏度变化的黏性土低速非达西渗流数学模型[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 893-905.
[13] 胡启智, 王秀娟, 丘锦荣, 康迪, 曾经文, 蔡倩怡, 刘人涛, 刘娜. 潮汕地区地下水饮用水源地酸性浅层地下水特征及其成因探讨[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 906-918.
[14] 张晟瑀, 申文超, 苏小四. 基于随机森林法的区域地下水硝酸盐污染风险评价[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(3): 943-956.
[15] 颜雪, 王力圆, 陈洲鑫, 张文慧.

福建新生代玄武岩及其地幔包体的矿物学特征——对岩石圈地幔性质的制约 [J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2025, 55(2): 463-482.

Viewed
Full text


Abstract

Cited

  Shared   
  Discussed   
[1] 尤敏鑫,刘建民. 同位素地球化学在峨眉山大火成岩省研究中的应用现状与进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2014, 44(4): 1231 -1243 .
[2] 杨春梅, 李洪奇,陆大卫,张方礼,高 原,邵英超. 不同驱替方式下岩石电阻率与饱和度的关系[J]. J4, 2005, 35(05): 667 -671 .
[3] 祝洪臣,张炯飞,权 恒. 大兴安岭中生代两期成岩成矿作用的元素、同位素特征及其形成环境[J]. J4, 2005, 35(04): 436 -0442 .
[4] 朱建伟, 赵刚, 刘博, 郭巍, 成俊. 油页岩测井识别技术及应用[J]. J4, 2012, 42(2): 289 -295 .
[5] 陈力,梁海安,张文娟,荣帆. 模糊数学方法在城市工程地质环境区划中的应用--以抚顺市城区为例[J]. J4, 2008, 38(5): 837 -0840 .
[6] 高桂梅,苏 克,王文颖,甘树才,刘招君. 吉林省桦甸油页岩中稀土元素和微量元素的研究[J]. J4, 2006, 36(6): 974 -0979 .
[7] 吴孔运,蒋忠诚,叶 晔. 不同植物群落对灰岩试块溶蚀速率的影响[J]. J4, 2007, 37(5): 967 -0971 .
[8] 周彦章,迟宝明,刘中培. 山东夏甸金矿床充水机理构造控制模式[J]. J4, 2008, 38(2): 255 -0260 .
[9] 张渊,刘连登,孙景贵,陈国华,张洪喜,闫复传,杨开春. 胶东西北部黄埠岭金矿床两期次叠加成矿[J]. J4, 2008, 38(1): 21 -0026 .
[10] 鲁程鹏, 束龙仓, 苑利波, 张蓉蓉, 黄币娟, 王彬彬. 基于示踪试验求解岩溶含水层水文地质参数[J]. J4, 2009, 39(4): 717 -721 .