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修订再版前言 1

第一版前言 3

绪论 5

一、水文地球化学的主要内容及其他学科的关系 5

二、水文地球化学在国民经济建设中的意义 7

三、水文地球化学的发展简史 9

第一编 地下水的化学成分 15

第一章 地下水的无机化学成分 16

一、地下水中的大量组分 16

(一)氯离子 17

(二)硫酸根离子 18

(三)重碳酸根和碳酸根离子 20

(四)硅酸 22

(五)氮的化合物 24

(六)钠离子 25

(七)钾离子 26

(八)钙离子 26

(九)镁离子 27

(十)氢离子 28

(十一)铁和铝 30

二、地下水中的微量组分 31

(一)溴 33

(二)碘 34

(三)氟 35

(四)硼 36

(五)钼 37

(六)铜 38

(七)铅 40

(八)锌 41

(九)磷 43

(十)砷 43

(十一)锂 44

(十二)锶 45

(十三)钡 46

(十四)镍 46

(十五)钴 47

(十六)银 48

(十七)铍 49

(十八)汞 50

(十九)锑 51

(二十一)钒 52

(二十)铋 52

(二十二)钨 53

(二十三)铬 54

(二十四)锰 55

三、地下水中的放射性组分 56

(一)铀 56

(二)镭 61

(三)氡 62

(四)钍 64

四、地下水中的主要气体组分 64

(一)氧 65

(二)氮 67

(三)硫化氢 68

(四)二氧化碳 69

(六)氢 71

(五)甲烷 71

第二章 地下水中的有机物质及其地球化学意义 73

一、地下水中有机物质的含量、成分和分布规律 75

(一)地下水中有机物质的含量及成分 75

(二)地下水中有机物质的一般分布规律 76

二、地下水中有机物质的来源 79

三、地下水中有机物质的形成过程、形成条件和形成因素 81

四、不同类型地下水中机物质的含量和成分 85

(一)淡潜水和层间淡水中的有机物质 85

(二)医疗矿泉水中的有机物质 86

(三)热水中的有机物质 87

(四)油气田地下水中的有机物质 89

(一)地下水中有机物质在油气形成中的作用 93

五、地下水中的有机物质在地球化学过程中的作用 93

(二)水溶性有机物质对化学元素在水中迁移和富集的影响 95

(三)有机质和铀的关系 96

(四)水体自净的生物因素--微生物的活动 99

第三章 水及水中元素的同位素成分 103

一、关于同位素的一些基本概念 103

(一)同位素的定义 103

(二)同位素分馏和同位素效应 105

(三)自然条件下同位素的分离 108

二、水的同位素成分 110

(一)水的总同位素特征 110

(二)天然水的氢、氧稳定同位素组成 113

三、硫的同位素成分 123

(一)硫的同位素丰度和组成标准 123

(二)硫同位素的分馏 125

(三)地表水的硫同位素组成 126

(四)地下水的硫同位素组成 128

四、碳的同位素成分 129

(一)碳的同位素丰度和组成标准 129

(二)碳同位素分馏 132

(三)大气圈中的碳同位素组成 134

(四)地表水和地下水中的碳同位素组成 134

五、放射性同位素成分 137

(一)氚的成因及其在天然水中的分布 137

(二)天然14C的产生及其循环 139

第二编 地下水中元素迁移及沉淀的影响因素和地下水化学成分的形成机理 142

第四章 元素在地下水中的迁移和沉淀 142

一、水的结构 143

(一)水分子的内部结构 143

(二)水分子间的联结与排布 144

二、水的特异性质 147

三、元素在水中的存在形式及水溶液的类型 149

(一)元素在水中的存在形式 149

(二)水溶液的类型 151

四、影响元素在水中迁移的内在因素 155

(一)化学键类型与矿物晶格结构 156

(二)原子价 160

(三)离子和原子的半径 161

(四)离子电位(离子势) 162

(五)元素化合物的溶解度 164

五、元素在地下水中迁移的一般特征 165

(一)弥散作用 166

(二)标型元素和元素的水迁移环境 170

(三)元素的水迁移强度 177

(一)复分解反应(离子交换反应) 179

六、元素在水中迁移的某些化学规律 179

(二)溶度积对元素迁移的影响 180

(三)天然水中离子强度对元素迁移的影响 182

(四)天然水中元素浓度对矿物形成的作用 184

(五)酸碱反应和pH的作用 185

(六)氧化还原反应 187

七、地球化学垒--元素从地下水中沉淀的特殊环境 197

(一)机械垒 198

(二)物理-化学垒 198

(三)生物垒 206

第五章 地下水化学成分的形成及其影响因素 207

(一)溶滤作用 208

一、地下水化学成分形成过程中的几个主要作用 208

(二)阳离子交替吸附作用 211

(三)氧化作用 215

(四)还原作用 215

(五)水的混合作用 217

(六)脱碳酸作用 222

(七)浓缩作用 223

二、影响地下水化学成分形成的基本因素 223

(一)自然地理因素 224

(二)地质因素和水文地质因素 232

(三)物理化学因素 243

三、地下水化学成分的某些水文地球化学规律 247

(四)物理因素 248

(五)生物因素 254

(六)人为因素 256

三、潜水化学成分的形成 261

(一)在潮湿气侯区 261

(二)在温暖潮湿的气候区 262

(三)在干旱气候区 262

四、承压水盆地地下水化学成分的形成过程 263

(一)概述 263

(二)海成封存水化学成分的形成 264

(三)承压水盆地地下水化学成分的形成过程 267

第三编 地下水化学成分分布的区域性规律 272

第六章 地下水的水文地球化学分带 272

一、潜水的纬度分带 273

二、承压水盆地的水文地质动力分带和深层地下水的地质动力学 276

(一)水文地质动力分带 276

(二)深层地下水的地质动力学 277

三、承压水盆地的水文地球化学分带 282

(一)按矿化度分带 283

(二)各种承压水盆地中，地下水化学成分的水平和垂直分带类型及其决定因素 287

四、承压水盆地地下水的气体(气体地球化学)分带 310

五、山区基岩裂隙水的高程分带性 312

六、地下水分带中的异常 315

(一)潜水的纬度分带异常 315

(二)承压水垂直分带异常 316

第七章 地下热水的水化学特征 321

一、我国地下热水分布概况 321

(一)火山和近期岩浆活动型地下热水 322

(二)隆起带断裂构造型地下热水 324

(三)沉降带盆地型地下热水 326

二、地下热水的水化学特征 327

(一)火山和近期岩浆活动型地下热水 327

(二)隆起带断裂构造型地下热水 330

(三)沉降带盆地型地下热水 334

第八章 地下水水文地球化学分类 337

一、地下水的化学成分分类概述 337

二、地下水水文地球化学分类的基本原则 339

(一)地下水水文地球化学分组(按水中气体分组) 340

(二)地下水水文地球化学分类 344

(三)地下水水文地球化学分类的表示方法 346

(一)地下水化学成分、矿化度与水文地球化学环境的关系 347

(二)地下水中的二氧化硅及硅酸水的形成 356

(三)几种在自然界不能形成的水化学类型 364

(四)水的pH值 365

四、地下水水文地球化学分类的意义 366

第四编 水文地球化学的研究方法及应用 368

一、地质学方法 369

(一)野外调查方法 369

第九章 水文地球化学的研究方法 369

(二)室内资料综合分析整理与水文地质图件的编制 371

二、同位素方法 374

(一)利用氢、氧稳定同位素(D、18O)确定含水层的补给区或补给区高度 375

(二)利用硫同位素研究火山地区热水中硫酸根离子的成因问题 378

(三)利用13C解决水文地质的某些问题 379

(四)放射性同位素方法 381

三、热力学方法 385

(一)热力学法的一般原理 385

(二)判定体系中化学反应的进行方向和进行程度 387

(三)计算和判定地下水中各种化学组分的存在形式 388

(四)确定水中化学组分的酸碱强度和氧化还原强度 390

四、古水文地质方法 392

(一)构造古水文地质分析 393

(三)古水文地球化学分析 394

(二)古地下水动力条件分析 394

(四)确定古地下热水的温度 397

五、其它方法 398

(一)压出液分析法 398

(二)岩石矿物气-液包裹体分析鉴定法 399

(三)模拟实验法 400

第十章 水文地球化学的应用 402

一、水文地球化学在找矿中的应用 402

(一)水文地球化学找矿标志 403

(二)水文地球化学间接找矿标志的应用 405

二、水文地球化学在成矿作用研究中的应用 411

(一)概述 411

(二)地下水与成矿物质的迁移 412

(一)一般原理 418

三、水文地球化学资料在地热勘探中的应用 418

(二)地球化学地热温标估算地下温度所需要的基本假设 419

(三)地球化学地热温标 420

四、矿水 424

(一)饮料矿泉水 424

(二)医疗矿水的化学成分特征及分类 427

(三)矿水的分布 429

五、环境保护 430

(一)地下水质与地方病 430

(二)地下水污染 432

六、灌溉用水的水质评价 434

(一)水温 434

(二)总矿化度与溶解盐类的成分 434

(三)灌溉系数 436

主要参考文献 443