[科普中國]-水文地球化學(xué)

概述含義

根據(jù)多數(shù)人的闡述，這門學(xué)科的基本含義目前可用下述四句話加以概括，即：

(1)水文地球化學(xué)是水文地質(zhì)學(xué)的一部分；

(2)它是在水文地質(zhì)學(xué)與地球化學(xué)基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，并已成為一門獨(dú)立的學(xué)科；

(3)它是以地下水化學(xué)成分的形成以及各種化學(xué)元素在其中的遷移規(guī)律為主要研究對象的一門學(xué)科

(4)它是探索地球殼層各帶中地下水的地球化學(xué)作用的一門新興學(xué)科。1

研究內(nèi)容①地下水化學(xué)成分的形成與變化規(guī)律。

包括水化學(xué)成分形成的各種因素、水化學(xué)成分形成的各種物理化學(xué)（包括離子、氣體、有機(jī)物、微生物及同位素成分）的作用、水中各種元素的來源。

②地下水中各種元素的遷移作用。

如元素從礦物和巖漿、氣體、生命等物質(zhì)轉(zhuǎn)移到地下水的過程，元素進(jìn)入地下水后由于各種因素引起的遷移作用。元素的遷移作用是水文地球化學(xué)分帶及地下水化學(xué)成分變化的制約條件。

③地下水在地球殼層各帶中的地球化學(xué)作用。

地下水圈從地球最上部的水文帶起，直到下地幔帶與地核之間的界限止，是一個(gè)完整的統(tǒng)一體。研究地球殼層間的水文聯(lián)系及其水文地球化學(xué)特征，是闡明地下水起源及地下水成礦地球化學(xué)作用的基礎(chǔ)。

④人類活動的影響。

人類的經(jīng)濟(jì)技術(shù)活動造成水文地球化學(xué)異常，并對環(huán)境和生態(tài)產(chǎn)生重大影響。對于這些異常的研究，已成為當(dāng)代水文地球化學(xué)的重要課題。

地下水化學(xué)成分及其形成與分布是在一定的自然地理和地質(zhì)環(huán)境下，漫長的地質(zhì)歷史過程的產(chǎn)物。因此，水文地球化學(xué)十分注意對地下水所處介質(zhì)環(huán)境的研究，十分注意區(qū)域自然地理和地質(zhì)發(fā)展史，水文地質(zhì)變遷史，地下水運(yùn)動史等各種歷史過程綜合作用的研究，因此全部地質(zhì)研究方法，水文地質(zhì)研究方法和地球化學(xué)研究方法都是水文地球化學(xué)研究方法的基礎(chǔ)。另外，人類活動對水文地球化學(xué)場的影響及水化學(xué)動態(tài)預(yù)測方法的研究也受到重視。2

水文地球化學(xué)研究的意義理論意義地下水的形成與起源是水文地質(zhì)學(xué)基本理論課題之一。水文地球化學(xué)研究對這個(gè)課題的解決，應(yīng)該起著重大的促進(jìn)作用。水是整個(gè)水圈的一個(gè)組成部分。水是人們賴以生活的重要物質(zhì)，沒有水便沒有生命。水又是自然界中物理、化學(xué)及生物等性質(zhì)非常獨(dú)特的物質(zhì)。它的很多特性遠(yuǎn)非均已得到科學(xué)論證。它既平凡而又奇特。例如，有的天然水是優(yōu)質(zhì)的飲用水，它們的成分早已研究得很全面，然而要人工制備它們卻是很困難的事。正如B．H．維爾納茨基指出的： “天然水與實(shí)驗(yàn)室人工取得的水極不相同?！比怂仓?，不少礦泉能治病，而人們很多次嘗試人造礦水均以失敗告終。礦物學(xué)者B．M．費(fèi)道洛夫斯基不得不承認(rèn)：天然水中還包含著某些《未知數(shù)》，他設(shè)想，這些未知數(shù)可能是天然水的分子與同位素的獨(dú)特結(jié)構(gòu)，或者還有某些人所未知的東西?？傊?，水是自然界中極為復(fù)雜的物質(zhì)。無怪美國物理學(xué)者約翰·但及化學(xué)家克·臺維斯把水稱為科學(xué)的鏡子。

實(shí)踐意義運(yùn)用水文地球化學(xué)基本理論，研究了地下水的形成問題。隨著地質(zhì)勘探事業(yè)的發(fā)展，水文地球化學(xué)找礦方法得到了廣泛的應(yīng)用，特別是放射性水文地球化學(xué)找礦法取得了優(yōu)異的成果。熱水、礦水、油田水等方面的水文地球化學(xué)研究亦取得了可喜的進(jìn)展。近年來，環(huán)境水文地質(zhì)方面的研究突飛猛進(jìn)，可以期望，在今后的生產(chǎn)實(shí)踐及科學(xué)技術(shù)發(fā)展中，水文地球化學(xué)的研究成果將更顯示出它的作用，并作出應(yīng)有的貢獻(xiàn)。