第七章地下水的化学组分及其演变
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第7讲__地下水的物理性质、化学成分及其形成作用.
高矿化水以Cl-、Na+为主;
中等矿化水中,阴离子常以S042-为主,主要阳离子为 Na+、Ca2+。
地下水的矿化度与离子成分间之所具有这种对
应关系,主要原因是水中盐类的溶解度不同（表1）
盐类 NaCl KCl MgCl2 CaCl2 溶解度 盐类 溶解度 50 270 1.9 盐类 溶解度
Na2SO4 350 MgSO4 290 558.1（18℃） CaSO4 731.9（18℃）
含量：
低矿化水中含量通常较Ca2+少,通常不成为地下水中的主 要离子,部分原因是由于地壳组成中Mg比Ca少。并且容易被
一、离子成份——镁离子（Mg2+）：
来源：
沉积岩：含镁的碳酸盐类沉积(白云岩、泥灰岩）；
岩浆岩、变质岩中含镁矿物的风化溶解。
(Mg Fe)2 SiO4 2H 2O 2CO2 MgCO3 FeCO3 Si(OH )4
MgCO3 H2O CO2 Mg 2 2HCO3
以易溶的氯和钠占优势（由于氯化钙的溶解度更大,故在
矿化度异常高的地下水中以氯和钙为主）。
一、离子成份——氯离子（Cl-）
1、迁移性能
Cl-具有很强的迁移性能，其原因有三个方面： （1）不形成难溶化合物 （2）不被胶体所吸附 （3）不被生物所吸附 2、分布规律
氯离子在地下水中广泛分布,但低矿化水中一般含量 仅mg/L,高矿化水中可达g/L以上。地下水中的Cl-含量随 地下水矿化度的增高而增高。在高矿化度水中，占阴离
3、来源 （1）石膏、硬石膏及含硫酸盐的沉积物 （2）硫化物及天然硫的氧化 （3）火山喷发物中硫的氧化 （4）大气降水中的SO42（5）有机物的分解 （6）生活、工业、农业废水 （7）燃烧给大气人为产生的SO42-与氮氧化合物，构成富含硫酸及 硝酸的降水（酸雨）,使地下水中SO42-增加。
地下水基本成因类型与化学成分形成特征
人为因素影响下，形成酸雨，使得雨水的矿化度、 成分、氧化-还原性质、侵蚀性等方面都有所变化。
2、植物-土壤影响阶段（包气带水—岩作用阶段）
雨水降落到地表，在多数情况下先与植物和土壤相遇，并 开始成为地下水（土壤水），植物和土壤对于水的成分显 示了重要的影响。
（1）植物 使水富集一些元素，雨水流经植物根部时，经常 会富集一些植 物中的生物成因元素；
位于不同景观带的土壤，对于地下水成分的影响是不同的。 例如，在森林地带，经过土壤层后，地下水富集了硅、铝、 有机酸；在草原地带，地下水溶解了大量的盐类组分。而 在碱性土分布区，可形成碱性水（PH>7），矿化度可以 较高。
氧化还原作用，溶解作用，生物因素
（4）植物-土壤影响阶段地下水的共同特征：
• 相对于原生铝硅酸盐，一般土壤水都未达到饱和状态，即 具有溶解原生铝硅酸盐的能力。
• 土壤水中含有数量可观的碳酸类化合物，这包括游离碳酸 （ CO2）、HCO3-、CO32-以及仍未被氧化的有机化合物， 后者的进一步分解将使水中碳酸化合物含量进一步提高。
这两点共同特征决定了渗入成因地下水在经过植物-土壤影 响阶段后，仍具有很强的与围岩介质发生反应的能力。
3、水-岩相互作用阶段 地下水进入含水层中，与岩石相接触，发生相互作用。 • 围岩与水之间的地球化学作用类型：溶解作用和氧化
三、沉积成因地下水化学成分的形成与特征
（以海相封存水为例）
由于海相沉积占地壳表层沉积的绝大部分，海 水成分相对较为稳定，因此已有的研究大多集 中在海相沉积-埋藏水上。近年来，注意力开始 转向陆相沉积成因水。 形成过程： 含于沉积物中的水成分(地表水体)→后生作用 (挤压、变形、变质、热液交代、风化等作用) →沉积水.
一、地下水基本成因类型
2、植物-土壤影响阶段（包气带水—岩作用阶段）
雨水降落到地表，在多数情况下先与植物和土壤相遇，并 开始成为地下水（土壤水），植物和土壤对于水的成分显 示了重要的影响。
（1）植物 使水富集一些元素，雨水流经植物根部时，经常 会富集一些植 物中的生物成因元素；
位于不同景观带的土壤，对于地下水成分的影响是不同的。 例如，在森林地带，经过土壤层后，地下水富集了硅、铝、 有机酸；在草原地带，地下水溶解了大量的盐类组分。而 在碱性土分布区，可形成碱性水（PH>7），矿化度可以 较高。
氧化还原作用，溶解作用，生物因素
（4）植物-土壤影响阶段地下水的共同特征：
• 相对于原生铝硅酸盐，一般土壤水都未达到饱和状态，即 具有溶解原生铝硅酸盐的能力。
• 土壤水中含有数量可观的碳酸类化合物，这包括游离碳酸 （ CO2）、HCO3-、CO32-以及仍未被氧化的有机化合物， 后者的进一步分解将使水中碳酸化合物含量进一步提高。
这两点共同特征决定了渗入成因地下水在经过植物-土壤影 响阶段后，仍具有很强的与围岩介质发生反应的能力。
3、水-岩相互作用阶段 地下水进入含水层中，与岩石相接触，发生相互作用。 • 围岩与水之间的地球化学作用类型：溶解作用和氧化
三、沉积成因地下水化学成分的形成与特征
（以海相封存水为例）
由于海相沉积占地壳表层沉积的绝大部分，海 水成分相对较为稳定，因此已有的研究大多集 中在海相沉积-埋藏水上。近年来，注意力开始 转向陆相沉积成因水。 形成过程： 含于沉积物中的水成分(地表水体)→后生作用 (挤压、变形、变质、热液交代、风化等作用) →沉积水.
一、地下水基本成因类型
水文地质学中的地下水化学成分
水文地质学中的地下水化学成分地下水是地下流入的水体，通常在深层岩石或土壤中储存、流动和释放。
水文地质学是研究地下水现象的学科，涉及地球物理、地质学、化学等多个学科领域。
地下水的化学成分是水文地质学中的重要研究内容之一，主要涉及地下水中的溶解物质、离子浓度、pH值等。
地下水化学成分的特征地下水中溶解物质的类型和浓度取决于地下水流经的地质环境和土壤性质等因素。
一般来说，地下水中主要溶解物质包括离子、有机化合物、微生物等。
离子是地下水中主要的化学组成部分，包括阳离子和阴离子两种。
阳离子主要有钠、镁、钙、钾等，阴离子主要有氯离子、碳酸根、硫酸根等。
有机化合物包括有机酸、腐殖物、油等。
微生物包括细菌、病毒等。
此外，地下水中还存在一些较稀有的溶解物质，如硒、铊、铅等，这些元素含量较低，但会对人体健康造成负面影响。
地下水的pH值是另一个重要的化学特性。
pH值是一种表示水平酸碱程度的指标，一般在7左右为中性，小于7为酸性，大于7为碱性。
地下水的pH值通常介于6-8之间，但有时也会出现pH值过低或过高的情况。
例如，在饮用水井中，pH值过低可能会导致腐蚀性物质的浸出，而pH值过高则可能会引起水垢和钙沉积。
地下水的化学成分对环境和人类健康的影响地下水中的溶解物质、离子浓度和pH值都可以对环境和人类健康造成影响。
一些特定的化学物质会影响地下水的颜色、味道和气味，从而影响水的使用。
例如，硫化物可以导致地下水呈现不良气味和深紫色，而铁和锰的存在会使水变得黄色或棕色。
高浓度的硝酸盐和硫酸根则可能导致地下水变得饮用不安全。
此外，高浓度的氟化物会导致骨质疏松和牙齿疾病的发生。
地下水的pH值过低或过高也会对人体健康造成不良影响，如引起胃肠炎、腰痛、关节炎等。
总的来说，地下水化学成分的研究对于确保地下水质量的安全和可持续利用是非常重要的。
水文地质学家们利用现代化学技术进行地下水化学成分分析，以确定地下水资源的使用和保护策略。
只有采取科学的水资源管理和保护措施，才能确保地下水资源的长期稳定和可持续利用。
水文地质学基础--7地下水的化学成分及其形成作用
气体组分 （CO2, O2等） 离子组分（Cl-, SO42-,K+等） 同位素组分（氢、氧、碳同位素） 微量组分（Br、I、F、B、Sr等） 胶体悬浮物（Fe（OH）3、 Al（OH）3 、H2SiO3等 ） 有机质（常使地下水酸度增加，有利于还原作用） 微生物（氧化环境的硫细菌和铁细菌、还原环境的脱硫 酸细菌以及污染水中的致病细菌等）
碳酸盐类 < 硫酸盐类 < 氯化物 常见离子在水中的相对含量与溶解性总固体（TDS）有关
溶解性总固体（g/l）
低（<1)
中(1-10)
高(10-30)
主要离子成分
HCO3-
SO42-
Cl-
Ca2+ 、 Mg2+
Ca2+ 、 Na+
Na+
地下水中主要离子成分来源
Cl- （高矿化水中主要阴离子）：
沉积盐类溶解； 岩浆岩含氯矿物（如氯磷灰石、方钠石）的风化溶解； 海水； 火山喷发物的溶滤； 人为污染。 地下水中最稳定的离子，其含量随TDS升高而增加，常可用来说
7.1 概述
地下水的化学成分是地下水与周围环境长期相互作用的产 物，它是一种重要信息源，是“化石”，研究地下水的化 学成分可以帮助我们回溯一个地区的水文地质历史，阐明 地下水的起源和形成。
地下水是地壳中元素迁移、分散与富集的载体，研究成矿 过程中地下水的化学作用，对于阐明成矿机制，完善与丰 富成矿理论有很大意义。
第7章 地下水的化学组分及其演变 （Chemical composition and chemical
actions of G.W.）
7.1 概述 7.2 地下水的化学组分（Chemical
composition of G.W.） 7.3 地下水化学成分的形成作用 （Chemical
碳酸盐类 < 硫酸盐类 < 氯化物 常见离子在水中的相对含量与溶解性总固体（TDS）有关
溶解性总固体（g/l）
低（<1)
中(1-10)
高(10-30)
主要离子成分
HCO3-
SO42-
Cl-
Ca2+ 、 Mg2+
Ca2+ 、 Na+
Na+
地下水中主要离子成分来源
Cl- （高矿化水中主要阴离子）：
沉积盐类溶解； 岩浆岩含氯矿物（如氯磷灰石、方钠石）的风化溶解； 海水； 火山喷发物的溶滤； 人为污染。 地下水中最稳定的离子，其含量随TDS升高而增加，常可用来说
7.1 概述
地下水的化学成分是地下水与周围环境长期相互作用的产 物，它是一种重要信息源，是“化石”，研究地下水的化 学成分可以帮助我们回溯一个地区的水文地质历史，阐明 地下水的起源和形成。
地下水是地壳中元素迁移、分散与富集的载体，研究成矿 过程中地下水的化学作用，对于阐明成矿机制，完善与丰 富成矿理论有很大意义。
第7章 地下水的化学组分及其演变 （Chemical composition and chemical
actions of G.W.）
7.1 概述 7.2 地下水的化学组分（Chemical
composition of G.W.） 7.3 地下水化学成分的形成作用 （Chemical
地下水 水文地球化学
地下水水文地球化学地下水是地球上存在的一种重要的水资源，对于水文地球化学的研究有着重要的意义。
本文将从地下水的形成、组成和水文地球化学的相关研究内容进行阐述。
地下水是指位于地下的水体，主要来源于降雨和地表径流的渗透，并经过多种地质和地球化学过程的作用而形成。
地下水在地下岩石中通过孔隙和裂隙储存，并与岩石中的矿物质发生相互作用，形成了独特的水文地球化学特征。
地下水的组成主要包括水分子、溶解质和悬浮物。
水分子是地下水的基本组成部分，溶解质包括无机盐、有机物和气体等，而悬浮物则主要来自于地下岩石的颗粒物质。
地下水的组成对于水文地球化学的研究有着重要的影响。
水文地球化学是研究地下水的化学特征和地球化学过程的学科。
它主要包括地下水的水化学特征、地下水的起源和演化、地下水与岩石的相互作用等内容。
通过对地下水的水化学特征的研究，可以了解地下水的来源、地下水的运移、地下水的质量等信息，对于地下水资源的合理开发和利用具有重要的指导意义。
地下水的水化学特征主要包括pH值、电导率、溶解氧等指标。
这些指标可以反映地下水的酸碱性、盐度和含氧量等信息。
地下水的pH 值反映了地下水的酸碱性，通常在7左右为中性。
地下水的电导率反映了地下水中溶解物质的含量和种类，电导率越高，溶解物质的含量越多。
地下水的溶解氧反映了地下水中氧气的含量，溶解氧的含量越高，地下水的水质越好。
地下水的起源和演化是地下水研究的重要内容之一。
地下水的起源主要包括大气降水、地表水和地下水的补给。
地下水的演化包括地下水的成因、地下水的渗流和地下水的补给等过程。
地下水与岩石的相互作用是地下水研究的另一个重要内容，它包括地下水中溶解物质的来源和地下水与岩石的反应等过程。
地下水的水文地球化学研究在地下水资源的开发和利用中具有重要的意义。
通过对地下水的水化学特征的研究，可以了解地下水的水质状况，从而制定合理的水资源管理措施。
通过对地下水的起源和演化的研究，可以了解地下水的补给途径，从而指导地下水资源的合理开发和利用。
水文地质学基础 地下水的化学成分及其形成作用
大气降水线：GMWL与LMWL
水文地质过程的识别
87Sr/86Sr识别混合关系
放射性同位素：时钟
在确定地下水年龄上，常采用放射性同位素方法，据放射性 同位素衰变原理，利用同位素衰变方程确定地下水年龄：
同位素浓度
t 1 ln C
地下水的温度
地壳表层的热源：太阳辐射+地球内部的热流。
地壳表层按热量平衡关系分带：
变温带：地温主要受太阳辐射影响的地表极薄的地带。下限15-30 m
常温带：地温基本等于当地平均年气温的地带。通常高出大气年均温度1- 2 oC 增温带：地温主要受地球内热影响的地带。地温梯度为n oC/100m，一般为3 oC/100m， 介于1.5 -4.0 oC/100m之间。西藏羊八井地温梯度为300 oC/100m（地热异常）
TDS很高，可达300 g/L SO42-减少或消失 出现H2S、CH4、铵、氮 pH值增高 钙Ca2+含量相对增加，Na+减少，rNa/rCl < 0.85 富集Br、I，Cl/Br变小
内生水
定义：源自地球深部层圈的地下水，亦即来自地球内部 在岩浆冷却等地质作用下形成的地下水 典型化学特征不明
矿物的溶解度 岩土的空隙特征 水的溶解能力
盐类溶解与温度的关系
浓缩作用
定义：蒸发浓缩作用是地下水通过蒸发排泄而引起水中成分的 浓缩，使水中盐分浓度增大、矿化度增高的现象 必备条件： 干旱半干旱的气候 低平地势控制下的水位埋深小的 地下水排泄区 松散岩土颗粒细小，毛细作用强 具有时间和空间的尺度
在封闭还原环境，有机质与微生物参与的生物化学过程形成
火山喷发 H2S还可来自硫化矿物分解
指示意义： 封闭还原环境 H2S一般出现在深层地下水中，油田水中含量很高，常以此作 为寻找石油的间接标志SO42- → H2S
地下水的物理性质化学成分及其形成作用
❖ 4、氧的水文地球化学作用 （1）O2决定地下水的氧化还原状态，溶解氧含量
愈多,说明地下水所处的地球化学环境（氧化环境）愈 有利于氧化作用进行。从而影响水中元素的迁移。
如在含氧多的地下水中，Fe形成高价化合物而从水中 沉淀；反之，地下水中含O2少，形成低价态化合物而 易于在水中迁移。
（2）对金属材料具有侵蚀作用。如自来水管的锈蚀。 （3）影响水生动植物的生存。
自然地理与地质发展历史给予地下水的化学面貌以深刻影响。
§2 地下水的物理性质
地下水的物理性质包括水温、颜色、透明度、味道、气味、比 重、放射性、导电性。它在一定程度上反映了地下水的化学成分及其 存在的环境条件。
一、地下水的温度
水温变化范围可达100℃以上。在寒带和多年积雪地带，浅层的地下水 温可低达-5℃以下；在温带和亚热带的平原、丘陵区浅层地下水的年平均温 度一般接近于当地年平均气温；在火山活动地区及地壳深处，地下水的温度很 高 ， 可 超 过 100℃ 。 如 我 国 广 东 丰 良 地 区 在 地 下 800m 深 处 ， 打 出 了 103.5℃的热水。
①变温带特征：
❖ 处于受太阳辐射影响的地表极薄的带。 ❖ 由于太阳辐射能的周期变化,本带呈现地温的
昼夜变化和季节变化。 ❖ 地温昼夜变化影响地表以下1-2m深。年变化
影响深度一般为15-30m。
②常温、增温带的特征：
❖ 处于变温带以下一个厚度极小的地带。地温的年变化幅度＜0.1℃的 地带。
❖ 地温一般比当地年平均气温高出1一2℃，可将当地的多年平均气温 作为常温带地温。
地下水的温度主要受当地气温、地温变化的影响，尤其是地温 。
要研究地下水的温度，首先要研究地温的变化规律。
地壳表层有两个热能来源:
地下水的化学组分及其演变
人为CO2 ：工业发展造成（温室效应）
作用:
地下水中CO2越多，其溶解碳酸盐岩和对结晶岩进行风化作 用的能力越强。
ch6 地下水的化学组分及其演变
硫化氢（H2S）、甲烷（CH4） H2S来源：
硫酸盐还原：
SO4 2C 2H 2O 微生物 H2S 2HCO3
2
硫化矿物分解：
Na2CO3十H2O → 2Na十HCO3-十OH所以，在酸性火山岩地区可以形成HCO3-－Na+型水。
ch6 地下水的化学组分及其演变
5、钾离子(K+)
（1）特点： 钾离子(K+)的来源与Na+相似。在低矿化度中甚微，而在高矿化度中多。
虽然地壳中钾的含量高，且钾盐的溶解度也很大，但是因为K+容易被粘土 吸附，被植物吸收，同时参与形成难溶于水的次生矿物，所以在地下水中含量不 如Na+大。
（Ar, Kr, Xe）/ N2 ＜ 0.0118，则N2有生物或变质起源
ch6 地下水的化学组分及其演变
二氧化碳（CO2） 来源：
大气：但含量较低，工业化城区含量高。
生物：土壤有机质残骸的发酵作用与植物的呼吸作用 变质成因：地球深部高温高压下变质生成：
C CaCO3 400 CaO CO2
半透明（微浑浊）
微透明（浑浊） 不透明（极浑浊）
少量悬浮物，30~60cm水深见图像
较多悬浮物，＜30cm水深见图像 大量悬浮物，似乳状，水深很小也看不清图像
ch6 地下水的化学组分及其演变
5. 地下水的比重
取决于水中溶解盐类的数量。溶解的盐类越多，地下水的比重 越大。一般地下水的比重接近于1。利用地下水的比重特征可以判别盐 湖中盐类的沉积层位，便于分层位开采。
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7．2 地下水化学特征
地下水中含有各种气体、离子、胶体、有机质以及微生物。 1．地下水主要气体成分 O2 、N2 、CO2 、CH4 、H2S等。尤其以前三种为主。 1）O2 、N2 地化独下存环水在境，中。的通在O常相2可对、说封N2明闭主地的要下环来水境源起中于源，大于O气大2。将气溶耗并解尽处氧而于含只还量留原多下环，N境2说。。明因地此下，水N处2的于氧单 2）H2S 、CH4 地下水中出现H2S、CH4 ，这是微生物参与的生物化学作用的结果 3）CO2 地量应下用水，中使的大CO气2主中要人来为源产于生土的壤CO。2明化显石增燃加料。（煤、石油、天然气）的大 地下水中含CO2愈多，溶解某些矿物组分的能力愈强。
地下水中存在多种同位素，最有意义的是氢(1H、2H、3H)， 氧(16O、17O、18O)，碳(12C、13C、14C).。
氘(2H或D)及氧-18(18O)是常见氢氧稳定同位素，由于质量不 同，在转化时发生分馏。例如，蒸发时重同位素(2H、18O) 不易逸出，在液态水中相对富集；凝结时，液态水中也富集 重同位素。因此，降水中氢氧重同位素丰度的分布存在多种 效应。
7．2 地下水化学特征
2．地下水主要离子成分 溶解性总固体：溶解性总固体是指溶解在水中的无机盐和有机物的总称 (不包括悬浮和溶解 气体等非固体组分)，用缩略词TDS表示。单位： mg/L或g/L 总矿化度(矿化度)是指溶于水中的离子、分子与化合物的总和。单位： g/L或mg/L 。 现已经采用溶解性总固体代替总矿化度。 按溶解性总固体含量(g/L)，将地下水分类如下： 淡水<1； 微咸水：1～3； 咸水：3～10； 盐水：10～50； 卤水：>50。
7．2 地下水化学特征
3）HCO3 几乎总是低TDS水的主要阴离子成分。 来源： ① 含碳酸盐的沉积盐与变质岩（如大理盐）：
CaCO3+H2O+CO2→2HCO3+Ca2+ MgCO3+H2O+CO2→2HCO3+Mg2+ ② 岩浆岩与变质岩地区，HCO3主要来自铝硅酸盐矿物的风化溶解。 4）Na+ 在高TDS水中是主要的阳离子。 来源： ① 沉积岩中岩盐及其它钠盐的溶解； ② 海水； ③ 在岩浆岩和变质岩地区，则来自含钠矿物的风化溶解； ④以N酸a+性及岩HC浆O岩3为中主有的大地量下含水钠。矿物，如钠长石，在CO2和H2O的参与下，将形成低TDS
第七章 地下水的化学组分及其演变
7．1 概 述 7．2 地下水化学特征 7．3 地下水中的微生物 7．4 地下水的温度 7．5 地下水化学成分形成作用
7．1 概 述
地下水不是化学纯的H2O，而是一种复杂的溶液。 赋存于岩石圈中的地下水，不断与岩土发生化学反应，在与 大气圈、水圈和生物圈进行水量交换的同时，交换化学成分。 人类活动对地下水化学成分的影响，虽然只是悠长地质历史 的一瞬间，然而，已经深刻改变了地下水的化学面貌。 地下水水质的演变具有时间上的继承性，自然地理与地质发 展历史给予地下水的化学面貌以深刻影响；因此，不能从纯 化学角度，孤立、静止的研究地下水的化学成分及其形成， 而必须从水与环境长期相互作用的角度出发，去揭示地下水 化学演变的内在依据与规律。
7．2 地下水化学特征
１）Cl 在地下水中广泛分布，但在低TDS水中，一般含量仅数毫克/升到数十毫克/升，高 TDS水中可达数克/升乃至100克/升以上。 来源： ① 沉积岩中岩盐或其他氯化物的溶解； ② 岩浆岩中含氯矿物的风化溶解； ③ 海水补给地下水，或者海风将细滴的海水带到陆地； ④ 火山喷发物的溶滤； ⑤ 人为污染：生活污水及粪便中含有大量Cl，因此，居民点附近的地下水TDS不高， 但是Cl含量相对较高。 特点： ① Cl不为植物及细菌所摄取，不被土粒表面吸附，因此， Cl是地下水中最稳定的 离子； ② Cl含量随着TDS增大而不断增加，因此，Cl的含量常可用来说明地下水化学演变 的历程。
氚(3H)及碳-14(14C)是常见的放射性同位素，可以测定地下水 平均贮留时间(年龄)，测年范围分别为50-6他成分 除了以上主要离子成分外，地下水还有一些其他成分： 1）次要离子：H+、Fe2+、Fe3+、Mn2+、NH4+、OH、NO2、 NO3、CO32、SiO32、PO43等； 2）微量组分：Br、I、F、Ba、Li、Sr、Se、Co、Mo、Cu、 Pb、Zn、B、As等； 3）胶体：Fe(OH)3、Al(OH)3、H2SiO3等； 4）有机化合物。
7．2 地下水化学特征
5）K+ 高TDS水中较多。 来源： ① 含钾盐类沉积岩的溶解； ② 岩浆岩、变质岩中含钾矿物的风化溶解。 虽然在地壳中K的含量与Na相近。但是，在地下水中K+的含量比Na+少得多。原因是： ① K+大量地参与形成不溶于水的次生矿物（水云母、蒙脱石、绢云母）； ② 易为植物所摄取。 6）Ca2+ 是低TDS水中的主要阳离子。 来源： ① 碳酸盐类沉积物及含石膏沉积物的溶解； ② 岩浆岩、变质岩中含钙矿物的风化溶解。
7．2 地下水化学特征
2）SO42 中等矿化的水中，SO42常成为含量最多的阴离子。 来源： ① 含石膏（CaSO4·2H2O）或其它硫酸盐的沉积岩的溶解； ② 硫化物的氧化：
2FeS2 （黄铁矿） +7O2+2H2O→2FeSO4+4H++2SO42 特点： ① 煤系地层常含有很多黄铁矿，因此流经这类地层的地下 水化学成分往往以SO42为主； ② 金属硫化物矿床附近的地下水中也常含有大量的SO42。
7．2 地下水化学特征
地K下、水Ca中2、分M布g最2。广、含量较多的离子共七种：Cl、SO42、HCO3、Na、 低TDS水：HCO3、Ca2+、Mg2+为主； 中TDS水：SO42、Na+、Ca2+为主； 高TDS水：Cl、Na+为主。 地下水的TDS与离子成分之所以具有这种对应关系，主要原因是水中盐 类的溶解度不同。
7．2 地下水化学特征
７）Mg2+ 来源： ① 含镁的碳酸盐类沉积岩（白云岩、泥灰岩）； ② 岩浆岩、变质岩中含镁矿物的风化溶解。 Mg2+在低TDS水中通常含量较Ca2+少。 部分原因是由于地壳组成中Mg2+比Ca2+少；碱性岩浆岩中的 地下水，含Mg2+较高。
7．2 地下水化学特征
3．地下水中的同位素组成