中国西南花营山煤田多层岩溶含水层水文地质化学特征及演化过程

摘要 华应山煤田是中国西南地区最重要的煤区之一。煤炭开采可能对岩溶地下水的水文地质化学特征和区域演化产生影响。本研究旨在分析煤田多层岩溶含水层的水文地球化学特征，确定其演化过程和影响因素。研究利用统计方法和常规技术对岩溶地下水的来源和水文地球化学演变过程进行了深入了解。结果显示，地下水为淡水，呈天然弱碱性。结果表明，主要离子的相对丰度为阳离子：Ca2+ \( \gg \) Mg2+ > K+ + Na+；阴离子：\({text{HCO}}_{3}^{ - }\) \({\text{SO}}_{4}^{{2 - }}\) > Cl- > \({\text{NO}}_{3}^{ - }\) 。调查水样的 Piper 图显示，大多数地下水属于 HCO3-Ca 类型。结果表明，碳酸盐、石膏、海绿石和硅酸盐矿物的溶解在很大程度上影响了 \({\text{HCO}}_{3}^{ - }\), \({\text{SO}}_{4}^{{2 - }}\), Ca2+, Mg2+ 和 Na+ 的形成。阳离子交换和/或吸收是另一个重要的调节过程。\({text{NO}}_{3}^{ - }}) 浓度过高，证明岩溶水受到某些含水层农业活动的影响。此外，钻孔和矿井隧道样本中的 S2- 浓度很高，表明酸化的可能性很大。煤炭开采有可能导致当地水环境恶化。这使硫化矿物质暴露在氧气和水中，增加了硫化矿物质的浓度，降低了地下水的 pH 值。科学研究必须关注岩溶水的具体补给区位置、径流和排水途径以及水化学演化过程，必须控制硫化物与水和氧气的接触，以保护地下水水质，减少污染。研究结果表明，该研究有助于水环境污染的调查和治理，有助于保护华应山煤田岩溶地下水，并可为其他同类研究提供范例。