河南西部盆地上第三系地层地下水特征浅析

文章编号:1004—5716(2006)增刊—0228—02中图分类号:P641　文献标识码:B 河南西部盆地上第三系地层地下水特征浅析
江培兵
(铁道第四勘察设计院,湖北武汉430063)
摘　要:河南省西部盆地地下水受地形地貌、地质构造、地层岩性等因素控制,开发、开采、利用地下水较为困难。

通过
多年来在焦枝铁路、西安—南京铁路、郑西客运专线沿线车站供水水文地质工作的实践经验,针对西部盆地尤其是上第
三系(N)地层地下水的水文地质条件进行了详细分析,对有效合理开发开采本区地下水资源有很强的参考价值。

关键词:上第三系;地下水;水文地质条件
水是人类生活和一切生产都离不开的重要自然资源,随着国民经济的快速发展和人民生活水平的提高,合理开发利用和保护好水资源已成为经济和社会发展的重要问题。

河南省西部盆地地下水较为匮乏,多年来,笔者在焦枝铁路、西安—南京铁路、郑西客运专线沿线车站供水水文地质工作中,通过对西部盆地上第三系(N)地层地下水的勘察,总结了该区地下水的一般特征。

1　河南西部盆地自然地理概况
(1)地理位置:河南省西部盆地主要指陕西东部、湖北北部、山西南部、京广铁路以西地区,行政区划包括南阳市、洛阳市、平定山市(部分)、信阳市(部分);
(2)水系:区内水系发育,河网密布。

其中黄河、淮河、长江水系横穿测区。

黄河流域主要有黄河支流伊洛河、汜水河,其中伊洛河是潼关以下黄河上的最大支流,洛河干流全长446.9km,自偃师县杨村以上呈羽形河系,汇百川入内,穿行于洛阳平原;各支流多为发源于中山区河流,河流纵积水面积广,比降大(在1.5%～3%之间),水流湍急。

淮河流域内主要跨越山前倾斜平原地段的贾鲁河及其支流金水河、须水河、索河等。

长江流域支流主要有唐河、白河及其支流潦河、泗水河等;
(3)气象特征:豫西地处内陆,远离海洋,属大陆性季风气候。

气候温和,日照充足,降水丰沛,适宜于农、林、牧、渔各业发展。

其特点之一为过渡性明显,地区差异性显著。

冬季盛行偏北风,寒冷干燥;夏季盛行偏南风,炎热多雨,季风气候明显;春季温度高于秋季,大陆性气候显著;受大陆性季风气候影响,沿线气候四季分明。

最冷为1月份,累年平均气温-0.7℃～0.7℃,绝对最低气温-18.2℃;7月份最热,累年平均气温24.0℃～27.3℃,绝对最高气温44.2℃;累年年平均气温12.9℃～14.7℃。

历年平均初霜在10月21日～11月2日,终霜期在3月20日～4月10日间;年平均雨量600～700mm,年最多降水量781.8mm,雨量年内分布不均,7、8、9月为多雨季节,累计降水量占全年降水量的51.1%～54.7%。

年最大冻土深度21.0cm,年最大积雪深度25.0cm;年平均蒸发量1787.5mm;年最大蒸发量1935.3mm。

全年以东南风居多,最大风力可达12级;
(4)地形地貌:本区盆地主要包括南阳盆地、信阳盆地、洛阳盆地、济源盆地,地势较平坦,一般海拔60～110m,周边由山地、丘陵(含黄土)组成。

2　上第三系(N)地层地质概况
(1)地质构造:河南西部盆地是在结晶变质岩系基底上,经持续性断块陷落发展起来的内陆湖相盆地,沉积了巨厚的第三系沉积物,盆地北高南低微南倾。

新生代第四纪,虽经历了新构造运动又沉积了第四系地层,但其地貌景观仍保持了北高南低的特征。

这种构造运动的演变与地貌景观的继承性发展控制着盆地地下水的演化。

(2)地层岩性:盆地表层均覆盖着第四系地层,上第三系(N)地层深埋于地下,与下伏老第三系(E)地层呈平行不整和接触。

上第三系(N)地层厚200～300m,地层岩性为灰白色、蓝灰色、棕红色砂砾岩、含砾砂岩、夹泥质中粗砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、页岩。

岩层多呈半胶结状,结构疏散,俗称“半成岩”,尤其是砂砾岩、含砾砂岩,多风化呈砂及砾石状。

3　上第三系(N)地层地下水的特征
(1)上第三系(N)地层地下水的赋存特征:上第三系(N)地层,泥质中粗砂岩、泥质粉砂岩、泥岩、页岩不易储水,砂砾岩、含砾砂岩的储水条件较好。

其中砂砾岩、含砾砂岩,多风化呈松散的砂及砾石状,孔隙裂隙较发育,是主要的含水岩组,上第三系(N)含水层顶板埋深20～90m,有5～8层,厚度一般15～50m,属多层结构的承压含水岩组,水位埋深20～40m,含水层分布比较稳定,厚度大。

据统计,上第三系(N)地层含水岩组单位涌水量一般0.1～1.96L/s・m,单井涌水量一般150～500m3/d,渗透系数一般0.3～3.5m/d。

属水量中等的含水岩组。

(2)地下水的水化学特征:上第三系(N)地层地下水水化学性质主要受水文地质条件及人为因素所影响,地下水以水平运移为主,径流比较迟缓,水交替条件较差。

水化学类型具明显的分带性。

焦枝铁路耿坡—邓湖一带,水化学类型为HCO3・SO4—G a・Mg型水,矿化度0.4～0.9g/L,p H值7.15～7.58,为弱酸—弱碱性水;西安—南京铁路毕店—月河一带,水化学类型为HCO3—Ga・Mg、HCO3—Na・Ga型水,矿化度0.23～0.27g/L,p H值7.17～8.0,为低矿化度弱碱性水;郑西客运专线一带,水化学类型为HCO3—Ga・Mg型水,矿化度0.4～0.5g/L,p H值7.3～8.0,为弱碱性水;其中亚硝酸盐含量20.5mg/L,超标。

文章编号:1004—5716(2006)增刊—0229—01中图分类号:TD92611　文献标识码:B 铁合金中磷的磷钒钼黄比色法
谢小芳,曹　蔚
(广东省地质勘查局七○四地质大队实验室,广东湛江524018)
摘　要:铁合金中,磷的含量较低,干扰元素多,采用硫酸-硝酸溶矿,把磷氧化成正磷酸,再往溶液中加入碱,使合金中
大量铁及重金属形成沉淀达到与磷分离,从而达到快速测定的目的。

关键词:铁合金;比色法;磷
1　实验部分
1.1　试剂及仪器
磷标准溶液:ρ(p)=10μg/mψ(H2SO4)=50%
ρ(NaO H)=30%
浓HNO3
钒钼酸铵显色剂:
(1)钼酸铵10g溶于100mL水中,加热至50℃～60℃,冷却;
(2)钒酸铵0.3g溶于50mL水中,加入1∶2的HNO3
50mL,冷却;
将溶液(1)缓缓倾入溶液(2),边加边搅,再加入20mL HNO3,混匀,备用。

721型分光光度计(上海光学仪器厂)。

以上试剂均为分析纯,水为二次蒸馏水。

1.2　实验方法
称取0.5000g于250mL烧杯中,加H2SO420mL,HNO3 10mL。

加热使样品溶解,冒白烟,取下冷却。

加水冲洗杯壁,加热使盐类溶解,取下冷却。

缓慢加入30%N a O H30mL,搅拌均匀,放冷,移入100mL容量瓶,稀至刻度,放置澄清。

吸取清液10mL于25mL比色管,加1滴对硝基苯酚,用HNO3中和由黄色变无色,过量1.5mL,加混合显色液4mL,稀至刻度,摇匀。

20min后,以2.0cm比色皿,于420nm处进行比色。

1.3　标准曲线
吸取磷的标准溶液(10μg/mL):0,0.5,1.0,1.5,2.0,3.0, 4.0,5.0mL于25mL比色管,加1滴对硝苯酚,以下同实验方法。

2　结果与讨论
(1)溶解与时间的选择:本法采用硫酸-硝酸混合溶矿,针对一些难溶合金,加热至硫酸冒白烟,使磷充分氧化为正磷酸,且显色稳定见图1;
图1　溶解与时间曲线
(2)显色稳定性:试验表明120min内溶液的吸光度保持稳定;
(3)样品加标试验:样品中加不同量的磷标准溶液,按试验方法进行测定,结果列于表1,回收率在96%～102%之间,达到要求;
表1　样品加标试验结果表
样号加入量(μg)实测(μg)回收率(%)
175********
17523030.5102
1752504896
(4)铁合金中,磷作为一个严格控制的指标,要求能准确、快速地测定出磷的结果。

传统上采用磷钼兰比色法,但流程较繁琐,且酸度不易控制。

而采用硫酸-硝酸溶矿,可针对一些成分复杂的铁合金,先加热冒SO-3白烟,使磷氧化成正磷酸,再加入碱使铁、钙、镁、镍等大量金属沉淀与磷分离。

该方法能快速测定磷的结果。

当一些样品含量在0.001%～0.060%,可加入5mL 异戊醇萃取,效果更好。

(3)地下水的补给、径流与排泄方式:由于古地理与现代地理特征呈继承性的北高南低的地貌景观,决定了地下水的补给区为盆地周围山前地带含水层的出露区,主要是接受大气降水及流经盆地河水等地表水体的补给,经远距离缓慢的地下水径流补给。

从大区域角度看,地下水首先从盆地的西北、北及东北向盆地中心汇流,然后向南排泄。

另外,人工开采也是地下水的排泄方式之一。

4　结论
河南省西部盆地地下水较为匮乏,上第三系(N)地层地下水水量中等,不失为一种较好的水资源,掌握该地下水的特征,对合理开发利用和保护好水资源具有现实意义。