基于水化学和环境同位素的准格尔煤田地下水循环特征

摘要

为揭示准格尔煤田地区地下水循环特征,运用水化学技术、水汽轨迹模型和环境同位素等方法分析不同水体水化学特征、环境同位素特征、大气降水主要来源、地表水及地下水转化关系。结果表明:地表水矿化度低,呈弱碱-偏碱性,水化学类型以HCO_(3)·SO_(4)·Cl-Ca型水为主;地下水整体矿化度低,偏弱碱性,主要以HCO_(3)-Na·Ca型、Cl-Na型、HCO_(3)-Ca·Mg型、HCO_(3)·Cl-Na型水为主;黄河水δ(D)平均值为-79.6‰、δ(^(18)O)平均值为-10.47‰,第四系地下水δ(D)平均值为-66.25‰、δ(^(18)O)平均值为-9.1‰,白垩系地下水δ(D)值为-70.6‰、δ(^(18)O)值为-9.3‰,石炭-二叠系地下水δ(D)平均值为-77.07‰、δ(^(18)O)平均值为-9.9‰,寒武-奥陶系地下水δ(D)平均值为-75.73‰、δ(^(18)O)平均值为-10.06‰;大气降水受极地气团和季风影响,主要来源为西风带水汽、地表水和地下水水汽蒸发再循环;断层带、褶皱轴部裂隙带为不同含水层间主要导水通道,大气降水和黄河为地下水主要补给来源;高承压水头寒武-奥陶系岩溶裂隙水越流补给第四系松散孔隙水和砂岩裂隙水,第四系松散孔隙水通过地层间不整合接触面裂隙发育带向下补给石炭-二叠系砂岩裂隙水,黄河水对寒武-奥陶系地下水的补给比例受地质构造发育的影响较大。