煤炭科学技术

作者：唐佳伟, 王旭东, 郭强, 闫祖喻, 刘兆峰, 闫瑞兵, 王子伟, 包一翔, 李井峰, 贺安民,

关键词：氟离子, 台格庙矿区, 水化学特征, 矿物溶解, 蒸发浓缩,

矿区地下水作为生产生活及生态维系的重要水源，其水质安全直接关系到区域可持续发展。新街台格庙矿区作为国家规划中的大型整装新建矿区，地处典型干旱半干旱地带，水文地球化学背景复杂，地下水中氟离子存在显著富集的趋势。针对目前新街台格庙矿区地下水中氟的污染特征及成因机制尚不清晰的问题，采用相关性分析和水文地球化学模拟、主成分分析等方法分析了新街台格庙矿区地下水中氟离子的空间分布特征及其成因机制。结果表明：随着含水层深度增加，地下水中离子浓度总体呈现随含水层深度波动性增加，水化学类型由HCO3−Ca·Na型变为Cl·SO4−Na型；地下水中氟离子浓度在区域横向上呈现出北高南低分布，在垂向上，氟离子质量浓度随深度的增大而增加，当埋深超过700 m的延安组中下部地下水中氟离子平均质量浓度超过4.1 mg/L。基于Gibbs图、离子比例关系和相关性分析（PCA）解析可知，台格庙矿区地下水中氟离子的形成主要源自萤石等含氟矿物的溶解，蒸发浓缩作用、硅酸盐岩和岩盐的溶解及正向阳离子交换作用对氟离子的溶出释放具有促进作用。水文地球化学模拟揭示了台格庙矿区自志丹群至延安组垂向方向上，主要矿物包括石膏、岩盐、石英、白云石、萤石，均发生溶解，向地下水的溶解量分别为5.43×10−3、18.18×10−3、0.36×10−3、0.11×10−3、0.32×10−3 mmol/L，促使氟离子随地层深度的增加逐级释放与富集，使其表现出明显的空间垂向分布特征。

来源：2026年第4期

《煤炭科学技术》期刊编辑部

查看煤炭科学技术杂志2026年第4期