第四章42地下水化学成分的分类.ppt

第二节 地下水化学成分分类 地下水化学成分分类，是按一定规则对地下水化学成分（指标）相同或相近的水进行归类，是对实际现象的一种归纳和概括。 不同类型的水，可能具有不同的成因和不同的水文地球化学作用。合理地进行地下水化学分类，有利于对地下水的研究和利用。 1 按主要离子组分分类 1.1 舒卡列夫分类 编号命名法 顺序命名法 顺序命名法 按水中阴阳离子含量 25 meq%的顺序排列命名，阴离子在前，阳离子在后：HCO3-SO4-Ca、SO4-Na型水。这样命名，可以是NO3-Na-Ca、H4SiO4-HCO3-Na型水等，应用十分广泛。 乌克兰南部某农业耕作层土壤水（mg/L）：HCO3为318、SO4为142、Cl为173、NO3为800、NO2为0.04、Na++K+为97、Ca2+为330、Mg2+为66、pH为6.8、Eh (mv)为300 、M (g/l)为1.9 ，试根据苏卡列夫分类的顺序命名法对其进行命名。 作 业 一水样成分如下(mg/L):（简分析结果）Cl-为112.1、SO42-为96.0、HCO3-为244、Ca2+为78.0、Mg2+为30.0、PH为7.3、T为15℃、矿化度为560 mg/L。试根据苏卡列夫分类的顺序命名法对其进行命名。 1.2 苏林分类 根据水中主要阴、阳离子（Cl-、SO42-、HCO3-、Na+、Mg2+、Ca2+）彼此化学亲和力的强弱顺序而组成盐类的原则，划分出四种类型的水。 首先按照rCl-和rNa+ （毫克当量数）的关系进行划分: rCl-﹤rNa+（毫克当量数）时 rCl-﹥rNa+（毫克当量数）时 然后根据阴、阳离子毫克当量比例系数进一步划分。 课堂练习 有一地下水样的化学成分如下： Na: 289 mg/L K: 5.9 mg/L Mg: 82.7 mg/L Ca: 142 mg/L F: 0.09 mg/L Cl: 198 mg/L HCO3: 488 mg/L SO4: 332 mg/L 苏林分类：当考虑以水中出现某种盐类为标准时， 命名为****型水； 苏林1948年提出这一分类原则时，是为了区分四种不同环境中的地下水： 大陆环境 重碳酸钠型水 硫酸钠型水 海洋环境 氯化镁型水 深成环境 氯化钙型水 1.3 阿廖金分类 2 按主要气体成分分类 奥弗琴尼柯夫分类： 含氧化环境气体（氮，氧，二氧化碳等）的水，主要是地表水，浅层地下水； 含还原环境气体（甲烷、硫化氢、二氧化碳，氮等）的水，主要是油田水，天然气矿床水； 含变质环境气体（主要是二氧化碳）的水，岩浆活动区的碳酸水（潜育环境或岩浆变质作用）。 3 水文地球化学分类的基本原则 前述水文地球化学分类：按地下水主要离子组分分类 按地下水主要气体成分分类 都有片面性，不能全面地反映地下水化学成分与水文地球化学环境的关系；化学成分分类与地下水成因类型和形成过程联系不够。 标型元素（离子、化合物）的迁移决定着表生过程的地球化学特点。 空气迁移的标型元素和标型化合物主要影响地下水的氧化还原条件； 水迁移的标型元素和标型化合物在很大程度上决定着天然水的酸碱条件和矿化度。 按标型元素和标型化合物对地下水进行分组、分类，是水文地球化学分类的基本原则。 水文地球化学分类（李学礼） 根据空气迁移标型元素进行水文地球化学分组，按水中溶解气体分为6组： A—氧化水组（O2为主）； B—潜育水组（生物成因CO2为主）； C—硫化氢还原水组（H2S为主，有部分生物成因CO2）； D—甲烷强还原水组（CH4为主，有部分生物成因CO2， N2和 H2S ） E—变质或岩浆二氧化碳水组 F—含氮热水组（大气成因CO2为主） 每组中又可分为潜水亚组和承压水亚组。 根据水迁移标型元素进行水文地球化学分类，按水中主要阴离子将水分为9类： Ⅰ SiO3（ SiO3 —HCO3） Ⅱ HCO3 Ⅲ HCO3 —SO4 （ SO4 —HCO3） Ⅳ SO4 Ⅴ SO4 —Cl（ Cl—SO4 ） Ⅵ HCO3 —SO4 —Cl Ⅶ HCO3—Cl（Cl