《表3 因子分析结果：煤矿区地下水常规离子定量化来源解析》

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《煤矿区地下水常规离子定量化来源解析》

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因子分析可以将复杂的数据进行简化与分类，并能找到数据中最重要的变量。在地球化学的研究中，因子分析常常被用来进行元素或者污染物来源的分析[16]。在特征值大于1的基础上经正交旋转，共获得了2个因子，因子分析结果见表3。从表3中可看出，因子1的方差解释率为63.1%，且在Ca2+、Mg2+和SO42-上具有较高的正载荷，而在Na++K+和HCO3-上具有高的负载荷。因子2的方差解释率为22.8%，在Cl-上具有较高的正载荷，而在Na++K+上具有中等的正载荷。前人研究表明，对于皖北矿区而言，地下水中的水岩相互作用可以划分为硅酸盐矿物的风化、碳酸盐、硫酸盐及氯化物（矿物）的溶解[13-14]。因此，结合相关性分析的结果，因子1可以解释为硫酸盐矿物的溶解以及硅酸盐矿物的风化，因为硫酸盐矿物（如石膏和泻盐）的溶解可向水中释放Ca2+、Mg2+和SO42-，而硅酸盐矿物的风化则会在向水中释放Na+和K+离子的同时，让水中增加HCO3-。但是，因为在因子1中Ca2+、Mg2+和SO42-为正载荷，而Na++K+和HCO3-为负载荷，说明这2种水岩相互作用存在此消彼长的关系，这与相关性分析的结果类似。对于因子2而言，则可能与氯化物（主要是石盐）的溶解有关，因为石盐的溶解会直接产生Na++K+和Cl-。此外，从因子得分图来看（图4），煤系砂岩水具有明显偏低的因子1得分，说明煤系砂岩含水层相对于其他含水层硅酸盐矿物的风化更为显著，而其他含水层中硫酸盐矿物的溶解更为明显。同理，四含水相对其他水样品具有显著偏低的因子2得分，说明氯盐的溶解在四含水中最不明显。