第六章 地下水化學(xué)成分的形成及影響因素ppt

1、LOGOHydrogeochemistry 水文地球?qū)W水文地球?qū)W東華理工大學(xué)水文地球化學(xué)課程組東華理工大學(xué)水文地球化學(xué)課程組第六章第六章 地下水化學(xué)成分的形成及影響因素地下水化學(xué)成分的形成及影響因素Company L本章內(nèi)容本章內(nèi)容6.1 6.1 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用 6.2 6.2 影響地下水化學(xué)成分的基本因素影響地下水化學(xué)成分的基本因素 6.3 6.3 潛水化學(xué)成分的形成潛水化學(xué)成分的形成6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 Company L6.1 6.1 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用地

2、下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用 v 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用有：溶濾作用、地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用有：溶濾作用、陽離子吸附作用、陽離子吸附交替作用、氧化作用、還陽離子吸附作用、陽離子吸附交替作用、氧化作用、還原作用、混合作用、濃縮作用、脫碳酸作用等。原作用、混合作用、濃縮作用、脫碳酸作用等。v 一溶濾作用一溶濾作用 1 1概念概念 巖石中某些組分進(jìn)入水的過程，它不破壞巖巖石中某些組分進(jìn)入水的過程，它不破壞巖石的結(jié)晶格架，而只有一部分元素進(jìn)入水中。石的結(jié)晶格架，而只有一部分元素進(jìn)入水中。例如沉積巖中有許多易溶鹽，當(dāng)巖石與水作用時(shí)，易溶鹽部分進(jìn)入水中，這里要區(qū)別溶濾作用與溶解

3、作用的區(qū)別。溶解作用指物質(zhì)全部溶于水，這時(shí)礦物結(jié)晶格架被破壞。例如NaCl的溶解作用，使NaCl晶體格架被破壞。Company L6.1 6.1 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用 v 一溶濾作用一溶濾作用 1 1概念概念 廣義的溶濾作用也包括溶解作用，廣義的溶濾作用也包括溶解作用，例如，沉積巖中的例如，沉積巖中的NaCl進(jìn)入水中，相對(duì)巖石來說是溶濾作用，進(jìn)入水中，相對(duì)巖石來說是溶濾作用，而相對(duì)而相對(duì)NaCl來說，剛是溶解作用。因此，從某種意義上說，溶來說，剛是溶解作用。因此，從某種意義上說，溶濾作用與溶解作用是一個(gè)相對(duì)的概念。濾作用與溶解作用是一個(gè)相對(duì)的概念

4、。 2 2溶濾作用的方式溶濾作用的方式 （1） 滲透過程中的直接溶濾滲透過程中的直接溶濾 （2） 靜止水中的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移靜止水中的擴(kuò)散轉(zhuǎn)移 Company L6.1 6.1 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用 v 一溶濾作用一溶濾作用 3 3影響溶濾作用的因素影響溶濾作用的因素 （1） 水溶液的性質(zhì)及其中氣體的含量水溶液的性質(zhì)及其中氣體的含量 例如例如 CO2在水中的大量存在會(huì)提高方解石、白云石在水中的大量存在會(huì)提高方解石、白云石的溶解度，從而增強(qiáng)水對(duì)陸源碎屑巖石的溶濾作用。的溶解度，從而增強(qiáng)水對(duì)陸源碎屑巖石的溶濾作用。 （2）巖性）巖性 不同的巖石所含的礦物（氯

5、化物、硫酸鹽、碳酸鹽不同的巖石所含的礦物（氯化物、硫酸鹽、碳酸鹽等）不同，因而它們?cè)獾饺転V作用的程度也會(huì)產(chǎn)生差異等）不同，因而它們?cè)獾饺転V作用的程度也會(huì)產(chǎn)生差異。Company L6.1 6.1 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用 v 一溶濾作用一溶濾作用 3 3影響溶濾作用的因素影響溶濾作用的因素 （3）水動(dòng)力條件）水動(dòng)力條件 地下水的水動(dòng)力條件取決于地形與構(gòu)造。在山區(qū)，地下水的水動(dòng)力條件取決于地形與構(gòu)造。在山區(qū)，地形切割強(qiáng)烈，地下水徑流條件良好，巖石沖刷徹底地形切割強(qiáng)烈，地下水徑流條件良好，巖石沖刷徹底(易容鹽大量淋失易容鹽大量淋失)，易形成低礦化度的淡水

6、，主要為重，易形成低礦化度的淡水，主要為重碳型水。碳型水。 在平原區(qū)，地形平坦，地下水徑流條件差，流動(dòng)緩在平原區(qū)，地形平坦，地下水徑流條件差，流動(dòng)緩慢加上蒸發(fā)作用的影響，易造成高礦化度地下水的形成慢加上蒸發(fā)作用的影響，易造成高礦化度地下水的形成（溶濾不充分，易溶鹽積累）（溶濾不充分，易溶鹽積累）。Company L6.1 6.1 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用 v 一溶濾作用一溶濾作用 4 4 溶濾作用舉例溶濾作用舉例 火山巖地區(qū)，溶濾富含正長石（含火山巖地區(qū)，溶濾富含正長石（含NaNa）的火）的火山巖時(shí)，形成低礦化堿性山巖時(shí)，形成低礦化堿性HCOHCO3

7、 3NaNa型水或弱酸性硅酸和型水或弱酸性硅酸和硅酸重碳酸、鈉型水。硅酸重碳酸、鈉型水。 NaNa2 2AlAl2 2SiSi6 6O O1616+H+H2 2O+ COO+ CO2 2 Na Na2 2COCO3 3 + + H H2 2ALAL2 2SiSi2 2O O8 8HH2 2O + 4SiOO + 4SiO2 2 Na Na2 2COCO3 3+ CO+ CO2 2+ H+ H2 2O2 NaHCOO2 NaHCO3 3Company L6.1 6.1 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用 v 二、陽離子交替吸附作用二、陽離子交替吸附作用 1 1概

8、念概念 在一定條件下，巖石顆粒吸附地下水中的在一定條件下，巖石顆粒吸附地下水中的某些陽離子，而將其原來吸附的某些陽離子轉(zhuǎn)入水中，某些陽離子，而將其原來吸附的某些陽離子轉(zhuǎn)入水中，從而改變了地下水的化學(xué)成分，這一作用稱為陽離子交從而改變了地下水的化學(xué)成分，這一作用稱為陽離子交替吸附作用。替吸附作用。 如如 MgCl2 + Ca CaCl2 + Mg2 (水溶液水溶液) （吸附體）（吸附體） （水溶液）（吸附體）（水溶液）（吸附體） 為什么自然界中陽離子交替吸附占優(yōu)勢(shì)，而陰離子為什么自然界中陽離子交替吸附占優(yōu)勢(shì)，而陰離子交替吸附不占優(yōu)勢(shì)。由于自然界巖石中的吸附體主要是交替吸附不占優(yōu)勢(shì)。由于自然界巖石

9、中的吸附體主要是膠體，而膠體主要是帶負(fù)電荷的。膠體，而膠體主要是帶負(fù)電荷的。Company L6.1 6.1 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用 v 二、陽離子交替吸附作用二、陽離子交替吸附作用 2 2影響因素影響因素 （1） 巖石的粒度巖石的粒度 粒度愈細(xì)，交換性能越強(qiáng)，如在粘土類巖石中，陽粒度愈細(xì)，交換性能越強(qiáng)，如在粘土類巖石中，陽離子交替對(duì)水化學(xué)成分的影響更明顯。離子交替對(duì)水化學(xué)成分的影響更明顯。 （2） 交替陽離子的性質(zhì)交替陽離子的性質(zhì) 陽離子的電價(jià)越高，越易被吸附。陽離子的電價(jià)越高，越易被吸附。 電價(jià)相同的陽離子，原子量越大，越易被吸附。電價(jià)相同的陽

10、離子，原子量越大，越易被吸附。 H+Fe3+Al3+Ba2+Ca2+Mg2+K+Na+ （3） 離子濃度離子濃度 濃度大的離子比濃度小的離子更易被吸附。濃度大的離子比濃度小的離子更易被吸附。Company L6.1 6.1 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用 v 二、陽離子交替吸附作用二、陽離子交替吸附作用 2 2影響因素影響因素 （4） pH值值 pH值上升有利于交替吸附，值上升有利于交替吸附，PH值低時(shí)，阻礙吸附，值低時(shí)，阻礙吸附，由于由于H+的吸附能力很強(qiáng)，它會(huì)阻礙陽離子進(jìn)入吸附體。的吸附能力很強(qiáng)，它會(huì)阻礙陽離子進(jìn)入吸附體。 3 3、舉例、舉例 Ca(H

11、CO3)2 + 2Na 2Na HCO3 Ca2+ 吸附體吸附體 吸附體吸附體Company L6.1 6.1 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用 v 三、氧化作用三、氧化作用 會(huì)被氧化的巖石在某種程度上是指富含金屬會(huì)被氧化的巖石在某種程度上是指富含金屬硫化物或硫的巖石（黃鐵礦硫化物或硫的巖石（黃鐵礦FeS2、黃銅礦、黃銅礦CuFeS2等）等） 含氧的地下水對(duì)富含金屬硫化物或硫的巖石產(chǎn)生作用，含氧的地下水對(duì)富含金屬硫化物或硫的巖石產(chǎn)生作用，形成硫酸和硫酸鹽，而硫酸的產(chǎn)生又可大大增強(qiáng)水對(duì)硅形成硫酸和硫酸鹽，而硫酸的產(chǎn)生又可大大增強(qiáng)水對(duì)硅酸鹽類、碳酸鹽類的溶濾。酸

12、鹽類、碳酸鹽類的溶濾。 2FeS2+7O2+2H2O = 2FeSO4+2H2SO4 2S+2H2O+3O2 = 2H2SO4 RSiO3+H2SO4 = RSO4+SiO2+H2O CaCO3+H2SO4 = CaSO4+H2O+ CO2 12FeSO4+3O2+6H2O = 4Fe2(SO4)3+2Fe2O33H2O Company L6.1 6.1 地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用地下水化學(xué)成分形成過程中的主要作用 v 四、生物還原作用四、生物還原作用 指在有機(jī)物與細(xì)菌參與下，影響地下水化學(xué)指在有機(jī)物與細(xì)菌參與下，影響地下水化學(xué)成分的一種還原作用。成分的一種還原作用。 1脫硫酸作用脫硫

13、酸作用 一般發(fā)生在深埋、循環(huán)微弱交替、缺氧的地下水中：一般發(fā)生在深埋、循環(huán)微弱交替、缺氧的地下水中： SO42- + C + 2H2OH2S+ 2HCO3 通式通式 RSO42- + C + 2H2O RS + CO2 + 2H2O RS + CO2 + H2O RCO3 + H2S 式中，式中，R代表代表Ca、Mg、Na等，等，C代表脫硫細(xì)菌這種作代表脫硫細(xì)菌這種作用可在各種礦化度（用可在各種礦化度（Mg2+Ca2+ Cl-SO42-HCO3-+CO32- 成分：成分：NaClMgCl2CaSO4Ca(HCO3)2 平均化學(xué)成分平均化學(xué)成分(mg/kg)：300/,85. 0/,.18773

14、5BrClClNaMgNaClMCompany L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 二、海成封存水化學(xué)成分的形成二、海成封存水化學(xué)成分的形成 1、 海水的特點(diǎn)海水的特點(diǎn) 海水隨著海相沉積物一起被埋藏下來，或滲海水隨著海相沉積物一起被埋藏下來，或滲入其它海相沉積巖中，在漫入其它海相沉積巖中，在漫 長的地質(zhì)歷史過程中，由于長的地質(zhì)歷史過程中，由于水巖作用，變質(zhì)而成海成封存水。水巖作用，變質(zhì)而成海成封存水。 2 2、 海成封存水海成封存水 有兩種基本類型有兩種基本類型 A、同生水：與巖石的沉積作用同時(shí)生成。、同生水：與巖石的沉積作用同時(shí)生成。

15、B、外生水（后生水）：海水流到早已沉積好的海底、外生水（后生水）：海水流到早已沉積好的海底層或海岸一帶的巖層中。層或海岸一帶的巖層中。Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 二、海成封存水化學(xué)成分的形成二、海成封存水化學(xué)成分的形成 2 2、 海成封存水海成封存水 水化學(xué)成分水化學(xué)成分 高礦化度（高礦化度（Mmax =300g/L）的）的Cl-Na-Ca型水型水 Na CL0.85 , ClBr300 海水封存水形成過程海水封存水形成過程 A、蒸發(fā)作用、蒸發(fā)作用: 海水蒸發(fā)，海水蒸發(fā)，M增大，含鹽成分發(fā)生一系增大，含鹽成分發(fā)生一

16、系列的變化：列的變化： 首先，首先，CaCO3、MgCO3發(fā)生沉淀，而后，發(fā)生沉淀，而后，CaSO4沉沉淀。這樣水中氯化物含量相對(duì)增加，當(dāng)水干涸到原來體淀。這樣水中氯化物含量相對(duì)增加，當(dāng)水干涸到原來體積的積的110時(shí)，時(shí)，NaCl和和MgSO4開始沉淀，而開始沉淀，而MgCl2和和KCl含量相對(duì)增加。在進(jìn)一步的濃縮作用下，含量相對(duì)增加。在進(jìn)一步的濃縮作用下，MgCl2和和KCl沉淀。沉淀。這樣使海水成分更加復(fù)雜化。這樣使海水成分更加復(fù)雜化。 Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 二、海成封存水化學(xué)成分的形成二、海成封存水化學(xué)

17、成分的形成 2 2、 海成封存水海成封存水 海水封存水形成過程海水封存水形成過程 B B、水和大陸水中鹽類之間的化學(xué)反應(yīng)、水和大陸水中鹽類之間的化學(xué)反應(yīng)2Ca(HCO3)2+MgCl2CaMg(CO3)2+CaCl2+CO2+2H2O 這個(gè)反應(yīng)的結(jié)果是生成白云石，并在水中出現(xiàn)一般海水這個(gè)反應(yīng)的結(jié)果是生成白云石，并在水中出現(xiàn)一般海水所缺少的所缺少的CaCl2. C C、陽離子交替吸附作用、陽離子交替吸附作用 a、海水與陸相粘土物質(zhì)之間的吸附交替作用、海水與陸相粘土物質(zhì)之間的吸附交替作用 海進(jìn)：海進(jìn)：2 NaCl + Ca2+ (吸附吸附)CaCl2+Na+(吸附吸附) 海退：海退：CaSO4 +

18、 2Na+(吸附吸附) Na2SO4 + Ca2+(吸附吸附)由此可以看出水的化學(xué)成分由于離子交替吸附作用而變。由此可以看出水的化學(xué)成分由于離子交替吸附作用而變。Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 二、海成封存水化學(xué)成分的形成二、海成封存水化學(xué)成分的形成 2 2、 海成封存水海成封存水 海水封存水形成過程海水封存水形成過程 C C、陽離子交替吸附作用、陽離子交替吸附作用 b、海水與海底淤泥之間的吸附交替作用：、海水與海底淤泥之間的吸附交替作用： 2NaCl +Ca2+(吸附吸附) CaCl2 + 2Na+(吸附吸附) 從而

19、使水成為從而使水成為Cl-Na-Ca型水。型水。 總的來講，上述各種作用導(dǎo)致總的來講，上述各種作用導(dǎo)致Na+ 減少，減少，Ca2+增加，使增加，使 Na/ Cl0.85. Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 二、海成封存水化學(xué)成分的形成二、海成封存水化學(xué)成分的形成 2 2、 海成封存水海成封存水 海水封存水形成過程海水封存水形成過程 C C、陽離子交替吸附作用、陽離子交替吸附作用 c、海相沉積物中生物殘骸的分解、海相沉積物中生物殘骸的分解 海相沉積物中富含生物殘骸，而生物殘骸中富含海相沉積物中富含生物殘骸，而生物殘骸中富含

20、Br，I等有機(jī)物，等有機(jī)物，Br 、I由于生物殘骸分解而進(jìn)入封存水，從由于生物殘骸分解而進(jìn)入封存水，從而使封存不中富集而使封存不中富集Br，I，使，使ClBr300。正常海水：正常海水：Br=65mg/L，I=7mg/L 封存水：封存水：Br=3005700mg/L，I=50-120mg/L。 上述三種作用的長期進(jìn)行，使正常海水逐漸演變?yōu)楹Ｉ鲜鋈N作用的長期進(jìn)行，使正常海水逐漸演變?yōu)楹３煞獯嫠?。成封存水。Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 1、基

21、本思路基本思路 一般地說，海相封存水與它周圍的的巖石處于化學(xué)一般地說，海相封存水與它周圍的的巖石處于化學(xué)平衡狀態(tài)，其礦化度不會(huì)改變。只在當(dāng)含有這些水的巖平衡狀態(tài)，其礦化度不會(huì)改變。只在當(dāng)含有這些水的巖層出圳地表剝蝕或被構(gòu)造斷裂所切進(jìn)時(shí)，封存水才進(jìn)入層出圳地表剝蝕或被構(gòu)造斷裂所切進(jìn)時(shí)，封存水才進(jìn)入成分改變的新的歷史時(shí)期。成分改變的新的歷史時(shí)期。 此時(shí)，發(fā)生了滲透水對(duì)封存水的排擠，承壓水盆地此時(shí)，發(fā)生了滲透水對(duì)封存水的排擠，承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程就是滲透水排擠封存水的進(jìn)地下水化學(xué)成分的形成過程就是滲透水排擠封存水的進(jìn)程程。Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成

22、過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 2 2、 承壓水盆地基本水化學(xué)類型的形成（三個(gè)階段）承壓水盆地基本水化學(xué)類型的形成（三個(gè)階段） 第一階段：第一階段：滲入水（大氣降水等）在含水層露頭處滲入水（大氣降水等）在含水層露頭處（補(bǔ)給區(qū)）與封存水（補(bǔ)給區(qū)）與封存水（Cl-Na-Ca）發(fā)生混合，并淋濾海）發(fā)生混合，并淋濾海相沉積巖層，形成相沉積巖層，形成Cl-Na型水，封存水被擠入較低部分型水，封存水被擠入較低部分（這個(gè)階段主要淋濾（這個(gè)階段主要淋濾NaCl）。）。 第二階段：第二階段：隨著溶濾作用的繼續(xù)，易溶的氯化物

23、被隨著溶濾作用的繼續(xù)，易溶的氯化物被沖刷，較難溶的硫酸類開始被溶濾，從而形成硫酸鹽型沖刷，較難溶的硫酸類開始被溶濾，從而形成硫酸鹽型水（水（SO4-Cl-Na型水）。型水）。Cl-Na, Cl-Na-Ca型水被依次擠型水被依次擠到較低部位。到較低部位。 第三階段：第三階段：大氣降水繼續(xù)淋濾，硫酸鹽大量減少，大氣降水繼續(xù)淋濾，硫酸鹽大量減少，開始淋濾碳酸鹽，從而形成礦化度很低的開始淋濾碳酸鹽，從而形成礦化度很低的HCO3-Ca型水型水依次擠到較低部位。依次擠到較低部位。 Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下

24、水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 2 2、 承壓水盆地基本水化學(xué)類型的形成（三個(gè)階段）承壓水盆地基本水化學(xué)類型的形成（三個(gè)階段） Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 2 2、 承壓水盆地基本水化學(xué)類型的形成（三個(gè)階段）承壓水盆地基本水化學(xué)類型的形成（三個(gè)階段） 經(jīng)過上述三個(gè)階段，經(jīng)過上述三個(gè)階段， 便形成了承壓水地地下便形成了承壓水地地下 水化學(xué)成分的基本類型。水化學(xué)成分的基本類型。 在這些基本成因類型之在這些基本成因類

25、型之 間，還有許多過渡類型，間，還有許多過渡類型， 由此而組成一系列變化由此而組成一系列變化 的水化學(xué)類型分帶。的水化學(xué)類型分帶。 Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 3、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成 正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的含水層中，水化學(xué)類型的形成公式：含水層中，水化學(xué)類型的形成公式： A、HCO3型水型水 在補(bǔ)給區(qū)首先形成低礦化

26、度的在補(bǔ)給區(qū)首先形成低礦化度的HCO3-Ca型水（有時(shí)型水（有時(shí)由于陽離子交替吸附作用：由于陽離子交替吸附作用： Ca(HCO3)2+2Na(吸附吸附)2NaHCO3+ Ca2+ (吸附吸附) 使使HCO3-Ca型水變?yōu)樾退優(yōu)镠CO3-Na型水）型水）HCO3-Ca型型水運(yùn)動(dòng)富集硫酸鹽，變成水運(yùn)動(dòng)富集硫酸鹽，變成HCO3-SO4-Ca型水。由于陽離型水。由于陽離子吸附交替作用：子吸附交替作用： Na+ +Ca2+Ca2+ +Na+(吸附吸附)使水中富集使水中富集Na+，使，使HCO3-SO4-Ca型水變成型水變成HCO3-SO4-Ca-Na型水，再變成型水，再變成HCO3-SO4-Na-Ca

27、型水（型水（M: 0.5-.07gL） Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 3、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成 正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的含水層中，水化學(xué)類型的形成公式：含水層中，水化學(xué)類型的形成公式： B B、SOSO4 4型水型水 HCO3-SO4-Na-Ca型水繼續(xù)富集硫酸鹽及產(chǎn)生型水繼續(xù)富集硫酸鹽及產(chǎn)生Ca2+和和Na+陽離子吸附

28、交替作用，將逐步形成陽離子吸附交替作用，將逐步形成SO4HCO3 -Na-Ca型水型水SO4HCO3 Na型水型水SO4Na型水。型水。（M：0.51gL） Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 3、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成 正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的含水層中，水化學(xué)類型的形成公式：含水層中，水化學(xué)類型的形成公式： C、HCO3-型水

29、型水 由于由于SO4Na型水向下進(jìn)入缺氧含有機(jī)質(zhì)的還原環(huán)型水向下進(jìn)入缺氧含有機(jī)質(zhì)的還原環(huán)境，境，SO42-開始產(chǎn)生脫硫酸作用，隨著脫硫酸作用的繼續(xù)，開始產(chǎn)生脫硫酸作用，隨著脫硫酸作用的繼續(xù)，使使SO4Na型水依次變?yōu)樾退来巫優(yōu)镾O4HCO3 Na型水型水 HCO3 -SO4 Na型水型水 HCO3 Na型水。在這個(gè)過程中產(chǎn)生型水。在這個(gè)過程中產(chǎn)生H2S氣體，同時(shí)氣體，同時(shí)SO42-完全消失（完全消失（M：12gL）Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成

30、過程 3、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成 正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的含水層中，水化學(xué)類型的形成公式：含水層中，水化學(xué)類型的形成公式： D、 Cl型水型水 堿性堿性HCO3 Na型水向下進(jìn)入被沖刷弱而含型水向下進(jìn)入被沖刷弱而含NaCl的的巖層，巖層， HCO3 -Na型水變?yōu)樾退優(yōu)镠CO3 -Cl-Na型水型水Cl- HCO3 -Na型水型水Cl-Na型水（型水（M=3-5g/L）。）。 E 封存水封存水Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下

31、水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 3、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成 正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的含水層中，水化學(xué)類型的形成公式：含水層中，水化學(xué)類型的形成公式： E 封存水封存水 在在Cl-Na型水之后，是高礦化度的封存水（型水之后，是高礦化度的封存水（Cl-Na-Ca型水）。型水）。 整個(gè)地下水化學(xué)成分形成過程中，主要有三個(gè)作用：整個(gè)地下水化學(xué)成分形成過程中，主要有三個(gè)作用：淋濾沖刷作用，陽離子交替吸附作用和脫硫酸

32、作用淋濾沖刷作用，陽離子交替吸附作用和脫硫酸作用Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 3、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成 正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的正常海相沉積巖有還原硫酸鹽能力的有機(jī)質(zhì)存在的含水層中，水化學(xué)類型的形成公式：含水層中，水化學(xué)類型的形成公式： Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水

33、化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 3、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成 、在巖層中含有石膏，或缺少具有還原硫酸鹽能力、在巖層中含有石膏，或缺少具有還原硫酸鹽能力的有機(jī)物質(zhì)的含水層中，水化學(xué)類型的形成方式：的有機(jī)物質(zhì)的含水層中，水化學(xué)類型的形成方式： A、 HCO3型水型水 在補(bǔ)給區(qū)首先形成低礦化度的在補(bǔ)給區(qū)首先形成低礦化度的HCO3-Ca型水，型水，向下運(yùn)動(dòng)富集硫酸鹽，變?yōu)橄蛳逻\(yùn)動(dòng)富集硫酸鹽，變?yōu)镠CO3-SO4-Ca型水，型水，（M=1g/l）。）。Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水

34、盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 3、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成 、在巖層中含有石膏，或缺少具有還原硫酸鹽能力、在巖層中含有石膏，或缺少具有還原硫酸鹽能力的有機(jī)物質(zhì)的含水層中，水化學(xué)類型的形成方式：的有機(jī)物質(zhì)的含水層中，水化學(xué)類型的形成方式： B 、SO4型水型水 HCO3-SO4-Ca型水，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)富集型水，繼續(xù)向下運(yùn)動(dòng)富集CaSO4，使水變?yōu)槭顾優(yōu)镾O4-HCO3-Ca型水型水SO4-Ca 型水。由陽離子型水。由陽離子交替吸附作用，是交替吸附作用，是SO4

35、-Ca型水依次變?yōu)樾退来巫優(yōu)镾O4-Ca-Na型型水，水，SO4-Na-Ca型水型水SO4-Na型水，（型水，（M=1.5-2.5g/L）Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程三、承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 3、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成、封閉型承壓水盆地中各種化學(xué)類型水的形成 、在巖層中含有石膏，或缺少具有還原硫酸鹽能力、在巖層中含有石膏，或缺少具有還原硫酸鹽能力的有機(jī)物質(zhì)的含水層中，水化學(xué)類型的形成方式：的有機(jī)物質(zhì)的含水層中，水化學(xué)類型的形成方式： C 、Cl型

36、水型水 SO4-Na型水向下沖刷含型水向下沖刷含NaCl的巖層，使水型的巖層，使水型依次變?yōu)橐来巫優(yōu)镾O4-Cl-Na型水型水Cl-SO4-Na型水（型水（M=5-20g/L）含少量）含少量SO42-。 D、 封存水封存水 在在Cl-Na型水之后，提高礦化度的封存水型水之后，提高礦化度的封存水（Cl-Na-Ca型水）。型水）。 在整個(gè)地下水化學(xué)成分形成過程中，主要有兩個(gè)作在整個(gè)地下水化學(xué)成分形成過程中，主要有兩個(gè)作用：淋濾沖刷作用，陽離子交替吸附作用。在整個(gè)過程用：淋濾沖刷作用，陽離子交替吸附作用。在整個(gè)過程中，沒有出現(xiàn)脫中，沒有出現(xiàn)脫SO4作用，所以，不出現(xiàn)堿性作用，所以，不出現(xiàn)堿性HCO3-Na型水型水. Company L6.4 6.4 承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程承壓水盆地地下水化學(xué)成分的形成過程 v 三、承壓水盆地地下水化學(xué)成