典型岩溶矿区地表水和地下水补给来源及水化学演化机制

来源：环境科学杂志2024年第1期北京时间：

作者：周智强,黄奇波,汪玉松,罗飞,梁建宏,熊江俣

单位：中国地质大学(武汉)环境学院, 武汉 430074,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,中国地质大学(武汉)环境学院, 武汉 430074,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004,中国地质大学(武汉)环境学院, 武汉 430074,中国地质科学院岩溶地质研究所, 桂林 541004

摘要：为研究香花岭矿区岩溶地下水与地表水补给来源、 水化学特征及演化过程,在矿区周边采集了32组岩溶地下水与地表水样品,基于多元统计分析、 Piper三线图、 Gibbs图和离子比例系数等方法,分析了香花岭矿区岩溶地下水与地表水水文地球化学特征,系统揭示了两者的补给来源、 补给年代及水化学演化规律. 结果表明,香花岭矿区岩溶地下水与地表水呈弱碱性,主要阴阳离子为HCO₃-和Ca2+,水化学类型以HCO₃-Ca型、 HCO₃-Ca·Mg型和HCO₃·SO₄-Ca·Mg型为主. 大气降水是岩溶地下水与地表水的主要补给来源,在径流过程中一定程度上受到了蒸发作用的影响,但岩溶地下水所受蒸发作用影响相对较小,与现代水水力联系较为密切,循环更替过程更加迅速. 岩溶地下水与地表水的水化学演化特征主要受岩石风化作用、 阳离子交替吸附作用、 矿物溶解作用及人类活动（农业活动、 矿业活动）的共同影响, Ca2+、 Mg2+和HCO₃-主要源于碳酸盐岩矿物的溶解,少部分源于硅酸盐岩矿物的风化溶解,Na+与Cl-主要源于岩盐的溶解,其中Cl-、 NO₃-和SO₄2-受到农业活动、 生活污水排放与矿业活动的外源输入的影响较大. 研究结果对香花岭矿区岩溶地下水与地表水循环演化过程、 水资源保护利用有重要意义.

关键词：香花岭矿区,岩溶地下水,水化学特征,水岩作用,氢氧同位素,演化机制,