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延河泉位于山西省东南部阳城县,是我国北方典型的岩溶大泉.其多年平均流量为3.1m<3>/s,是阳城电厂冷却水水源地.本文从内在因素和外在因素两个方面探讨了溶蚀液中Ca、Mg、Sr离子分布.内在因素,即元素及其化合物本身的物理—化学特性,包括晶格能、晶体有序度、溶解度、矿物成分等.外在因素,包括PH、CO<,2>分压、温度、水动力条件等.根据溶蚀实验条件及分析结果,从晶格能、溶解度、矿物成分、PH值、CO<,2>分压和温度几个方面进行了各离子分布形成机制上的研究,得出以下结论.(1)影响水岩作用的岩石方面的因素主要是岩石的矿物成分及含量、酸不溶物的含量.碳酸盐矿物含量越高,相同时间段内,其绝对溶蚀量越大,溶蚀速度越快.因此,白云岩类岩石中自云石溶蚀速度大于灰岩类白云岩溶蚀速度.灰岩类岩石中方解石溶蚀速度大于白云岩类方解石.当同类岩石中矿物含量相近时,酸不溶物通过影响水岩作用的表面积和水的机械破坏,加速对碳酸盐岩的溶蚀.(2)方解石的相对溶蚀率大于白云石的相对溶蚀率.由于方解石的晶格能小于白云石的晶格能,在相同条件下,方解石更容易进入水中.因此,在相同时间段内,溶蚀的方解石占原来方解石的比率大于白云石占原有方解石的比率.(3)CO<,2>分压通过影响溶液PH值,矿物溶解度来影响水岩作用.CO<,2>分压增加,PH值减小,则矿物溶解度增大.其他条件相同时,CO<,2>分压愈大,离子浓度增加于愈快;CO<,2>分压愈小,离子浓度增加愈慢.(4)相同条件下,MgCO<,3>、CaCO<,3>、SrCO<,3>溶解度大小排序为MgCO<,3>>CaCO<,3>>SrCO<,3>.理论上,SrCO<,3>是最先沉淀.但由于浅层地下水中锶含量很低,SrCO<,3>很难达到饱和,所以一般不形成沉淀.由于碳酸盐岩岩溶水中Ca<2+>大于Mg<2+>,因此一般先形成CaCO<,3>沉淀,再形成MgCO<,3>沉淀.(5)水溶液中锶含量由岩石中锶含量和水岩作用时间决定.岩石中锶含量高,则进入水中锶越多.相同岩性,水岩作用时间是影响锶含量的决定性因素.水岩作用时间愈长,则锶含量愈高.反之亦然.最后,结合溶蚀实验结论及延河泉岩溶水系统的实际水文地质条件,总结影响该系统Ca<2+>、Mg<2+>、Sr<2+>及比值分布的主要因素是CO<,2>分压、水岩作用时间.CO<,2>分压、水岩作用时间在水文地质意义上主要反映在两个方面:即径流途径长短(径流距离)和由埋藏条件决定的径流条件.径流距离越长,水岩作用时间愈长,水岩越充分,各离子浓度越高.在各离子等值线图上的反映就是由补给区到排泄区,Ca<2+>、Mg<2+>、Sr<2+>等值线密度逐渐增加.埋藏条件越差,则径流条件愈差,水岩作用时间越长,离子浓度越高.因此,天然条件下,同处于径流区(或埋藏区)的岩溶水,含水层埋藏区的Ca<2+>、Mg<2+>、Sr<2+>浓度大于含水层裸露区的离子浓度.