鄂尔多斯白垩系地下水水质变化复杂,影响因素众多。目前,白垩系地下水水化学场的分布规律已经基本掌握,但地下水具体是怎样演化的还很模糊,传统的一些水文地球化学研究方法只能从定性的角度来分析地下水的演化过程。本文运用化学热力学原理、质量作用定律和质量守恒定律,用反向模拟的方法对白垩系环河组地下水进行水—岩作用的地球化学模拟,第一次定量的对本区地下水演化过程进行了分析研究,揭示了水化学场的形成机理,总结了矿物的溶解沉淀规律。从而为该区水文地质概念模型的建立、地下水资源的水质水量评价及其合理开发利用和科学管理提供科学依据。 本文主要分为两大部分,前一部分介绍了水—岩作用的地球化学模拟的方法,包括用来分析地下水中组分存在形式和分布状况的水溶组分平衡分布计算原理,判断矿物在水中溶解沉淀状态的饱和指数的计算方法,以及依据元素平衡、电荷平衡、电子平衡、碱度平衡建立地球化学模型和模型的数学解法。后一部分是利用所介绍的方法对白垩系一些典型地段进行水—岩作用的地球化学模拟,最终模拟结果显示:在鄂尔多斯白垩系南区中部,环河组地下水向马莲河方向径流排泄过程中,主要发生了方解石、石英的沉淀和石膏、钾盐、岩盐、海泡石、萤石的溶解,以及Na⁺、Ca²⁺、Mg²⁺之间发生的离子交换作用。环河组地下水在由西边界向南东方向径流过程中,主要发生了方解石、白云石、钙蒙脱石、石英的沉淀和石膏、岩盐、钠长石、钾长石、C0₂的溶解。 整个研究表明,在鄂尔多斯白垩系地区进行水—岩作用的地球化学模拟,能够定量化的分析地下水的演化过程,解释水化学场的形成条件,为建立地下水系统模型提供佐证。同时,要全面的认识白垩系地下水与环境之间的关系,还需要进一步加强白垩系地区水—作用的研究。