Page 35 - 地质灾害监测技术研究

第二章 工程地质勘察技术及风险评估研究

3.水地球化学测量
水地球化学测量通过系统采集地下水或地表水样品，分析其中元素含量或其
他地球化学特征，发现水地球化学异常，以达到等目的的方法。

（1）天然水的地球化学标志
水地球化学异常是地表水和溶解了及其原生晕、次生晕中的某些组分，在天
然水体中形成的。其主要地球化学标志有：成矿元素和伴生元素的阳离子含量，
阴离子和阴离子团的含量，水的 pH、Eh 值，水温，总矿化度，水化学类型，某

些亚稳态过渡型离子种类（如 S 2 O、HS 等），有关组分之间的比值（如 SO/Cl
等），同位素，微生物，气体和有机物质等。
在表生作用中，元素的迁移几乎都与水圈有直接或间接的关系。金属元素在
地表水或地下水的干渣中的含量，与其在该区域岩石中含量的比值，被称作水迁

移系数（K）。K 愈大，说明元素从风化壳中被带出的能力愈强。元素在风化壳
中以水溶液迁移的性质还决定于地质、水文地质和气候等条件。例如，在硫化矿
床氧化带中，由于硫酸的形成，使 Pb 和 Cr 变得易于迁移。但一般都是易带出的
以及活动性大的金属元素（如 Cu 和 Zn 等）形成规模较大的水地球化学异常。

（2）水地球化学异常的因素
水地球化学异常的强弱受水域内碳酸盐发育程度、矿体的大小、产状、的成
分及其氧化程度、水交替作用的强弱等一系列因素的影响，因而在解释水地球化
学异常时，要综合研究这些因素。如对少数有代表性的水源进行长期观测，可以

了解矿化特征组分是否受季节和雨量的影响，以便作为异常解释的参考。
（3）测量方法
水地球化学测量中水样的数量、采样点的分布和样品分析项目等的确定，主
要取决于调查的比例尺和任务，同时也决定于调查区的地质构造复杂程度以及地

球化学景观特征等。调查比例尺为 1∶20 万的，采样密度为每平方公里 0.1~0.4
个水样，1∶5 万的，约为 1~2 个水样，1∶2.5 万的，约为 2~5 个水样。一般尽
可能采集地下水的天然露头泉水和人工露头，如水井、浅井、钻孔、坑道水，其
次才采集地表水。因为地表水中金属元素的含量很低，而且季节性变化较大，一

般在干旱季节采集地表水样，因为此时地表河溪的水流由地下水补给的部分相对
增多，所以水的化学成分能更明显地反映地下水的特征。
水中特征组分的异常含量远远低于岩石和土壤中的异常含量，因此需采用

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