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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 248

（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