高黎貢山隧道地區(qū)地下水水文地球化學(xué)特征

高黎貢山隧道區(qū)地下水文地球化學(xué)特征第14卷第6期2007年12月水土保持研究ResearchofSoilandWaterConservationDec.,2007高黎貢山隧道地區(qū)地下水水文地球化學(xué)特征石昱禎曉希寶都理工大學(xué)環(huán)境與土木工程學(xué)院都610059)摘要分析高黎貢山隧道區(qū)不同水體水化學(xué)組成特征和同位素含的基礎(chǔ)上用水文地球化學(xué)方法位素分析方法地下水化學(xué)類型因齡和補給高程問題進(jìn)行了初步研究關(guān)鍵詞下水文地球化學(xué)位素黎貢山中圈分類號:文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號:—02Hydro—geochemicalCharacteristicsofGroundwaterinGaoligongMountainTunnel—zhen,LIXia0,WANGXi(CollegeofEnvironmentandCivilEngineering,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu610059,China)Abstract:Theresearchisbasedonanalyzingthecharacteristicofchemicalcompositionandcontentofisotope,D,O,.H,indifferentnaturalwaterbodiesatGaoligongMountaintunne1.Bytheanalysisofhydro-geochemistry,isotopeanalysis,chemicaltypes,formationcauses,ageandrechargeheightofgroundwaterareresearched.Keywords:groundwater;hydro-geochemistry;isotope;GaoligongMountain

1地質(zhì)概括高黎貢山隧道位于云南省西部橫斷山脈之南西端江至龍陵間越高黎貢山山脈黎貢山山脈的主山脈分布在怒江和龍川江之間南北向展開分布距僅約15km,拔多在3000m以上道區(qū)地處怒江斷裂南段與龍陵一瑞麗斷裂所夾持的地區(qū)面被勐波羅河一曬干河斷裂所切區(qū)主要為一復(fù)式背斜向是南北向轉(zhuǎn)北東向北傾伏層發(fā)育不全積間斷較多失下泥盆統(tǒng),石炭系及上二疊統(tǒng)區(qū)巖漿活動很強烈熱活動也較為強烈地震活動區(qū)從水文地質(zhì)條件上看區(qū)地下水為第四系土層孔隙潛水及基巖裂隙水隙潛水主要賦存于山間低洼地帶及山間盆地第四系土層當(dāng)中水量不大區(qū)水系多為樹枝狀及放射狀山間盆地主干河流外余支流均由四周山嶺向盆地中心匯集成幅合狀水系山間盆地為近地表主要賦水地層量較大區(qū)主要分布碎屑巖質(zhì)巖水構(gòu)造多被斷裂破壞于溝谷深切隙發(fā)育利于降水人滲其在斷裂破碎帶響帶及構(gòu)造交匯部位于裂隙連通性好巖裂隙水較豐富.2研究區(qū)水化學(xué)特征分析本次分析所用水樣的水化學(xué)資料來源于鐵二院實際調(diào)查取樣及區(qū)域萬料有溫泉水樣49件表水水樣8件其主要離子量元素及相關(guān)的化學(xué)指標(biāo)進(jìn)行了分析果見表I.表1黎貢山隧道地區(qū)地下水水質(zhì)分析結(jié)果名稱單位含量名稱單位含量善基m:g簍/善Mg2mg/L0.02~33.9C03mg/L3.79～141F麓SiOzm℃g/L

s9..4~2957收稿日期:作奢簡介昱橫(一)碩研究生境地質(zhì)專業(yè).第6期石昱禎等黎貢山隧道地區(qū)地下水水文地球化學(xué)特征2.1主要離子特征研究區(qū)地下水pH介于呈性偏堿性.溫泉水的主要陰離子為HCo,S(別介于34～942平含量分別為252.71mg/L,3O.97mg/L;要陽離子為含量為～265mg/L,平均含量為這地下熱水的典型特性泉水的主要陰離子含量大小順序分別為>C1一,K+Na>caz>Mg.中Ca,Mg2含量很低,一的含量變化范圍較大,SiOz量高,相對于地表水來說含量較高且變化范圍很大.研究區(qū)的地表水主要是溪流水和水塘水要陰離子為HCO,量介于均含量為主陽離子為Ca,Mg,分別介于1O.57岣～均含量分別為26.72地表水中Na,K,C1的含量都極低,一量也很低.2.2水化學(xué)類型特征采用舒卡列夫分類法和派珀[三線圖解法,

可將研究區(qū)的地下水化學(xué)類型分區(qū)圖1所示本區(qū)地下水水化學(xué)類型復(fù)雜化學(xué)類型有五種:(1)HCO3一Na,HCO3一SO一Na,HCO3一—Ca,HCO3一—Na,HCO3一Mg其中以HCO3一Na水最多所有水化學(xué)類型的5O,礦度要分布于酸性巖漿巖地區(qū)的花崗巖質(zhì)巖之中中高溫一高溫?zé)崴?圖1水化學(xué)三線圖隧道區(qū)溫泉發(fā)育于結(jié)晶巖地區(qū)化度一般小于lg/L,屬于微礦化熱水.和H:B0z深部熱水的標(biāo)性組分表水中F含量很低為隧道區(qū)溫泉含F(xiàn)量較高值范圍在這是地下熱水最典型的標(biāo)性組分酸在地下熱水中的含量較高要以偏硅酸(硅酸(HSiO)的式出現(xiàn)這是由于含有碳酸氣體的地下熱水與結(jié)晶巖中的硅鋁酸鹽發(fā)生作用時鈉離子和硅酸大量進(jìn)入水中所致外泉水中含量也較高3研究區(qū)溫泉同位素特征本次分析利用鐵二院提供的高黎貢山隧道地區(qū)采集的水樣38件中熱泉水件泉水3件表水16件.水樣由中國科學(xué)院桂林巖溶研究所分析同位素分析采用鋅法同位素分析采用一HO平衡法.表2隧道附近地區(qū)溫泉表水6D,8"O析成果表3.1溫泉氫氧同位素特征-40-50-

60—70—80—9O一12—1】一10—9—8—7國溝水田塘水四口冷泉水溫泉水圖2研究區(qū)水體6D及系圖利用表2高黎貢山隧道地區(qū)溫泉表水的8D和8O數(shù)據(jù)取昆明地區(qū)的大氣降水線方程6D一7.87"O+繪制高黎貢山地區(qū)水的6D和關(guān)系圖圖2.由圖可見泉水的所有數(shù)點落在當(dāng)?shù)卮髿饨邓€附近明該地區(qū)的溫泉具有大氣降水補給的特征給來源于大氣降水分水樣的氧同位素有一定的正偏移明大氣降水補給到地下含水層后生水一巖相互作用體與含氧巖石發(fā)生同位索交換得地下水8o升高合水化學(xué)和同位素特征可看出道區(qū)溫泉為滲入成因的深循環(huán)地下熱水.3.2溫泉放射性同位素.H特征氚(是元素的放射性同位素衰期為12.43年.氚在高空生成后快同大氣中氧原子化合成含氚水分子(HTO),成為天然水的一部分隨普通水分子一起加318水土保持研究第14卷水循環(huán)氚組成的水分子也和其它穩(wěn)定同位素分子一樣天然水循環(huán)的過程中上各種環(huán)境因素影響的特征

標(biāo)記于它的放射計時性而成為水文地質(zhì)研究中一種重要的測年技術(shù)手段.用經(jīng)驗法估算地下水年齡常是根據(jù)地下水是否受到了核爆.H標(biāo)記地下水的形成時間分為核試驗前與核試驗后兩個年齡段于天然情況下大氣降水的.H濃度為1OTU,1953年以前降雨入滲形成的地下水到取樣時間照衰變原理其H度則應(yīng)小于因此若樣品的.H度小于此值其年齡一般認(rèn)為大于48地下水.H度大于則為其年齡小于48年為核爆試驗之后形成的據(jù)法國豐經(jīng)驗估算法認(rèn)為:0～5TU表明4O年前的古水成分占優(yōu)勢;5～4OTU表明新近的入滲水與古水之間有混合作用;>4OTU表明新近入滲水占優(yōu)勢根據(jù)水樣測試結(jié)果測定氚含量在0～5TU的地下水占所測水樣的說明高黎貢山隧道地區(qū)的溫泉水是以4O前的古水為主泉流出的水是4O以前入滲的地下水氚含量在5～15TU之間的地下水占所測水樣的這些溫泉水為核爆以來補給形成的新近的補給水與4O前的古水混合年齡小于5～1O.3.3溫泉水補給高程的確定大氣降水的氫氧同位素組成具有高度效應(yīng),地下參考文獻(xiàn):水補給高程的增加而減小用水同位素值可計算高黎貢山隧道地區(qū)溫泉和其它水體的補給高程.H--+^計算取值算補給高程取西南地區(qū)的均梯度值K一O.26樣點附近大氣降水的8O取=

一取樣點高程h一根據(jù)同位素數(shù)據(jù)計算得出泉水的補給高程在～2400m范圍當(dāng)?shù)氐匦渭案叱滔辔呛媳砻鳒厝饕杀镜貐^(qū)2000m以上高程大氣降水所補給4結(jié)論隧道區(qū)地下水TDS總體較低于微礦化熱水化學(xué)類型非常復(fù)雜HCO.Na型水為主.高黎貢山隧道區(qū)溫泉水來源于大氣降水入滲補給補給高程在2000m以上氣降水沿著巖石裂隙或斷層破裂帶過地下深部循環(huán)和導(dǎo)熱斷裂帶加溫斷裂帶或巖石接觸帶出成溫泉道區(qū)溫泉屬于滲入成因型地下熱水.根據(jù)經(jīng)驗法對地下熱水.H年進(jìn)行估算泉水年齡約為5～4O泉流出的水以4O年的古水為主有部分是新近入滲水與古水的混合水.[11王恒純位素水文地質(zhì)概論北京質(zhì)出版社,1991.王大純?nèi)藱?quán)文地質(zhì)學(xué)基礎(chǔ)[北京質(zhì)出版社,1995.[31高柏,等.內(nèi)蒙東烏地區(qū)地水文球化學(xué)旱區(qū)研究,—435.馬振民江濤澤凸起地下熱水的水文地球化學(xué)特征及成因分析東地質(zhì),—3O.接第315頁)參考文獻(xiàn):[13張淑英劍飛王華蘭木倫河水資源特性初步分析內(nèi)古水利,—29.武潤虎水泉建中等木倫河的調(diào)查與水土保持造林[林業(yè)調(diào)查設(shè)計,

[31潤虎建水泉蘭木倫河礦山荒漠化防治與環(huán)境治理內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟,209.[41孝禮寶清軍文序列趨勢與變異點的R/S分法[大學(xué)學(xué)版,—12.丁晶權(quán)授機水文學(xué)[北京國水利水電出版社,1997.[61建偉松書羊河流域年徑流序列的變異診斷北農(nóng)林科技大學(xué)然科學(xué)版,2006,34(4):121—124.[71謝廣德文變異綜合診斷方法及其應(yīng)用研究電能源科學(xué),—14.[83MikeH.DefiningfutureclimatesfromscenariostOriskassessments[At.ImpactsofClimateChangonWildlife[M1.DepartmentofZoology,Universityof