硫酸盐类地下水的形成
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Na2SO4、MgSO4及CaSO4在水中的分布与成因各不相同。C.A.舒卡列夫把硫酸钙水看作是原生的，因为它们是直接溶解分布广泛的石膏（CaSO4·2H2O）形成的；而溶解于水中的Na2SO4及MgSO4则被认为是次生的盐份，它们是由硫酸钙经变质作用而形成的，因为硫酸钠（芒硝Na2SO4·10H2O），硫酸钠与镁（白钠镁矾MgSO4·Na2SO4·4H2O），特别是硫酸钠与硫酸钙（钙芒硝Na2SO4·CaSO4），硫酸镁（泻利盐MgSO4·7H2O）等在地壳中很少见。
由于现代水文地球化学资料的大量积累，关于原生水及次生水的概念已彻底改变。由于地质环境的不同，水中的硫酸钙可以是原生的，亦可以是次生的。同样，硫酸钠水及硫酸镁水，亦可以是原生的。当然，它们的形成在大多数情况下还是需要经过变质作用的。
（一）硫酸钙型水
1.硫酸钙水经常分布在含石膏的沉积物地区，这是地下水溶解石膏形成的。一般是淡水或微咸水。例如，某含石膏的地层中，地下水的化学成分为：
水文地球化学基础
2.在硫化物矿床，围岩为石灰岩的地区，具有形成硫酸钙水的有利条件。
来源于硫化物，而Ca2+取自石灰岩。
3.与上述情况相类似，硫酸钙水可以在含钙长石的侵入岩进行硫酸型（形成
）风化作用时形成。
4.进行阳离子交替吸附作用的结果，可以在潜水中出现硫酸钙，当硫酸钠或硫酸镁水通过含吸附状阳离子钙的粘性土或土壤（黑土）时可进行下述反应：
水文地球化学基础
由于钙的吸附性能较大，上述反应一般可自动由右向左进行。而当水—土系统中Na+、Mg2+浓度大于Ca2+的浓度时，有一定的Na+及Mg2+替代Ca2+而进入吸附综合体，则Ca2+进入水中，形成硫酸钙水。
（二）硫酸镁型水
地下水化学成分中以
和
为主，这在自然界是极少见的。硫酸镁水的形成，大体可归纳为以下原因：
1.在含
的水参与下，富含镁的基性岩（辉长岩、橄榄岩等）经受风化时可以形成硫酸镁水。
2.当白云岩与硫酸盐水作用时，可形成硫酸镁—钙或硫酸钙—镁水。反应式如下：
水文地球化学基础
3.当镁质水作用于石膏时发生石膏被方解石替代现象，反应按下式进行：
水文地球化学基础
上式反应结果，重碳酸镁水改变为硫酸镁水。
4.在硫酸钙水影响下进行去白云岩化作用时，水中镁离子增多，而钙离子等当量的减少，结果形成硫酸钙—镁或硫酸镁—钙水。
水文地球化学基础
5.当硫酸钙水渗透流经富含吸附状镁的岩土时，会发生阳离子交替吸附作用。如下式：
水文地球化学基础
结果形成硫酸镁水。
（三）硫酸钠型水
硫酸钠水是在大气降水、地表水及水交替自由带的地下水中分布最广的组分。而含此盐分的矿物在自然界并不多。因此，简单地用溶滤作用解释地下水中硫酸钠的成因只在某些情况下可行。下面把可能产生硫酸钠水的化学作用简略介绍如下：
1.含钠长石的侵入岩进行硫酸型风化时，在风化壳中可形成硫酸钠水。这种水亦可认为是原生的，其离子成分来自围岩，而不是由其它成分的水经变质作用而形成。
2.在含芒硝及石膏的岩盐矿区可见到硫酸钠水。但有时水中有NaCl，成为氯化钠硫酸钠水，这时矿化度可达40—100g·L-1。由于CaSO4的溶解度较小，故水中CaSO4的含量相对较少，
3.与沉积岩有关的硫酸钠水经常是次生的，是由水与岩石相互作用，不同成分的水相混合以及其它作用形成：
（1）当苏打水与石膏作用时，方解石替代石膏，而重碳酸钠水转变为硫酸钠水，反应式如下：
水文地球化学基础
（2）当苏打水与硫酸镁水（或硫酸钙水）相混合时，MgCO3（或CaCO3）会发生沉淀，而出现硫酸钠水：
水文地球化学基础
（3）硫酸钙水或硫酸镁水渗透流经含吸附状钠的粘性土，则发生阳离子交替吸附作用：
水文地球化学基础
其结果形成硫酸钠水。
4.硫化物金属矿区及煤矿区可以见到硫酸钠水。在硫化物金属矿区（如：黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿等）金属硫化物可进行氧化，空气中的氧进入水中，提高pE值，使元素变成高价，产生
，pH值降低，结果形成硫酸钠水。作用进行强烈时，则形成酸性水，含游离硫酸及重金属。含煤地层中经常有黄铁矿等硫化物的存在，亦能见到硫酸钠水。
