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目录 1

第一章　绪论 1

一、水文地球化学的主要内容及其与其他学科的关系 1

（一）水文地球化学的主要内容 1

（二）水文地球化学与其他学科的关系 2

二、水文地球化学在国民经济建设中的意义 4

三、水文地球化学的发展简史 5

第二章　地下水的化学成分 9

一、地下水中的大量组分 9

（一）氯离子 10

（二）硫酸根离子 11

（三）重碳酸根和碳酸根离子 13

（四）氮的化合物 15

（五）钠离子 16

（六）钾离子 17

（七）钙离子 18

（八）镁离子 19

（九）氢离子 20

（十）硅酸 22

（十一）铁和铝 24

二、地下水中的微量组分 26

（一）溴 27

（二）碘 28

（三）氟 29

（四）硼 31

（五）钼 32

（六）铜 33

（七）铅 35

（八）锌 36

（九）磷 38

（十）砷 39

（十一）锂 40

（十二）锶 40

（十三）钡 42

（十四）镍 42

（十五）钴 43

（十六）银 44

（十七）铍 45

（十八）汞 46

（十九）锑 47

（二）在温暖潮湿的气候区 2 48

（二十）铋 48

（二十一）钒 49

（二十二）钨 50

（二十三）铬 51

（二十四）锰 52

三、地下水中的放射性元素 53

（一）铀 53

（二）镭 59

（三）氡 60

（四）钍 61

四、地下水中的主要气体组分 62

（一）氧 63

（二）氮 64

（三）硫化氢 65

（四）二氧化碳 66

（五）甲烷 68

第三章　水及水中元素的同位素成分 69

一、关于同位素的一些基本概念 69

（一）同位素的定义 69

（二）自然条件下同位素的分离 70

（三）同位素研究的地球化学意义 72

二、水的同位素成分 75

（一）水的总同位素特征 75

（二）氢的同位素成分 80

（三）氧的同位素成分 82

（一）概述 86

（四）氢、氧同位素在解决水文地球化学问题上的应用 86

三、硫的同位素成分 86

（二）硫同位素的分离 88

（三）地表水的硫同位素成分 90

（四）地下水的硫同位素成分 91

（五）火山地区热水中硫酸根离子的成因问题 93

四、碳的同位素成分 94

（一）概述 94

（二）自然界碳同位素的主要分馏过程 97

（三）地表水和地下水中的碳同位素成分 99

第四章　地下水中的有机物质及其地球化学意义 102

（一）地下水中有机质的来源 103

一、地下水中有机物质的形成和分布规律 103

（二）地下水中有机物质的形成过程、形成条件和形成因素 109

（三）地下水中有机物质的含量、成分和分布规律 113

二、不同类型地下水中有机物质的含量和成分 120

（一）淡潜水和层间淡水中的有机物质 120

（二）医疗用矿泉水中的有机物质 121

（三）热水中的有机物质 124

（四）油气田地下水中的有机物质 126

（一）地下水中有机物质在油气形成中的作用 131

三、地下水中的有机物质在地球化学过程中的作用 131

（二）地下水中水溶性有机物质在化学元素迁移和富集中的意义 134

（三）铀和有机物质的关系 138

第五章　元素在地下水中的迁移 141

一、元素在地下水中迁移的一般特征 142

（一）元素在地下水中的迁移形式 142

（二）标型元素和元素的水迁移环境 150

（三）元素的水迁移强度 157

（四）地球化学垒 159

二、影响元素在水中迁移的内在因素 160

（一）化学键类型与矿物晶格结构 161

（二）原子价 165

（三）离子和原子的半径 166

（四）离子电位（离子势） 168

（五）元素化合物的溶解度 169

三、元素在水中迁移的某些化学规律 170

（一）复分解反应（离子交换反应） 170

（二）溶度积对元素迁移的影响 171

（三）天然水的离子强度 173

（四）天然水中元素浓度对矿物形成的作用 176

（五）酸碱反应和pH的作用 176

（六）氧化还原反应 179

第六章　地下水化学成分的形成及其影响因素 190

一、地下水化学成分形成过程中的几个主要作用 191

（一）溶滤作用 191

（二）阳离子交替吸附作用 194

（三）氧化作用 198

（四）还原作用（生物化学作用） 199

（五）水的混合作用 200

（六）脱碳酸作用 206

（七）浓缩作用 207

二、影响地下水化学成分形成的基本因素 207

（一）自然地理因素 208

（二）地质因素和水文地质因素 217

（三）物理化学因素 229

（四）物理因素 234

（五）生物因素 240

（六）人为因素 243

三、潜水化学成分的形成 247

（一）在潮湿气候区 248

（三）在干旱气候区 249

四、承压水盆地地下水化学成分的形成过程 249

（一）概述 249

（二）海成封存水化学成分的形成 250

（三）承压水盆地地下水化学成分的形成过程 253

第七章 地下水的水文地球化学分带 260

一、潜水的纬度分带 260

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 263

（一）水文地质动力分带 264

（二）深层地下水的地质动力学 265

三、承压水盆地的水文地球化学分带 271

（一）按矿化度分带（据Б．В．毕涅克尔） 271

（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（据С．А．沙哥扬茨） 275

四、承压水盆地地下水的气体（气体地球化学）分带 302

五、山区基岩裂隙水的高程分带性 304

六、地下水分带中的异常 307

（一）潜水的纬度分带异常 307

（二）承压水垂直分带异常 308

第八章　地下热水的分布规律和水化学特征 313

一、我国地下热水分布概况 313

（一）隆起带地下热水 313

（二）近期岩浆活动型地下热水 314

（三）沉降带地下热水 315

二、地下热水的水化学特征 315

（一）隆起带地下热水 315

（二）近期岩浆活动型地下热水 320

（三）沉降带地下热水 323

三、水文地球化学资料在地热勘探中的应用 325

第九章　地下水水文地球化学分类 328

一、地下水的化学成分分类概述 328

二、地下水水文地球化学分类的基本原则 330

（一）地下水水文地球化学分组（按水中溶解气体分组） 331

（二）地下水水文地球化学分类 336

（三）地下水水文地球化学分类的表示方法 337

三、地下水化学成分中的某些水文地球化学规律 339

（一）地下水化学成分与矿化度的关系 339

（二）硅酸、硅酸-重碳酸及重碳酸-硅酸型微矿化度水的形成和意义 342

（三）几种在自然界不能形成的水化学类型 345

（四）水的pH值 346

四、地下水水文地球化学分类的意义 347

第十章　水文地球化学在找矿和成矿作用研究中的应用 355

一、水文地球化学在找矿中的应用 355

（一）水文地球化学找矿标志 356

（二）水文地球化学间接找矿标志的应用 358

（三）地下水微生物找矿标志 364

二、水文地球化学在成矿作用研究中的应用 366

（一）酸性淋积型铀矿床的水文地球化学特征 367

（二）矿床水文地球化学分带及成矿机理 370