岷江流域含石膏地層地下水水化學差異性研究

吳銘杰 李勝偉 王東輝 平世飛 王福剛

摘要：

位于岷江流域的成都平原及其南部的牧馬山臺地區(qū)域的白堊紀地層廣泛發(fā)育石膏。石膏的溶蝕可顯著影響地下水質(zhì)，明確該類型區(qū)域地下水水化學特征空間分布并揭示其空間差異性原因，對地下水開發(fā)利用具有重要意義。以牧馬山臺地中部區(qū)域天府國際生物城區(qū)域為例，通過野外實地調(diào)查、采樣數(shù)據(jù)的主成分分析和聚類分析、水化學演化過程數(shù)值模擬，對地下水質(zhì)的現(xiàn)狀和水質(zhì)形成原因進行了系統(tǒng)研究。結(jié)果表明：該區(qū)地下水在水平分布和垂向分布上都存在著顯著的差異性，引起水質(zhì)在空間上差異的原因具有多因性。垂向上：淺層地下水受碳酸鹽溶解/沉淀作用控制，地下水類型以HCO3-Ca（Ca·Mg）型為主，礦化度多小于0.5 g/L；深層地下水受地層中石膏空間分布的影響顯著。在無石膏分布區(qū)，地下水以HCO3-Ca（Ca·Mg）類型的低礦化度水（TDS<0.5 g/L）為主；有石膏分布區(qū)，形成SO4-Ca（Ca·Na）型高礦化度水（TDS可達2.5 g/L以上）。平面上：淺層地下水水化學特征受地形地勢、人為污染、局部區(qū)域石膏層埋深變淺等因素影響，但總體上水質(zhì)較好，可作為當?shù)鼐用竦纳铒嬘盟?；深層地下水主要受地層石膏埋藏深度變化的影響，地下水水化學類型和礦化度的空間差異較大。通過水文地球化學模擬定量分析了地下水平面和垂向上的差異，所得結(jié)果與實際情況基本吻合。研究成果可為岷江流域含石膏地層區(qū)地下水水化學特征分析提供科學依據(jù)。

關(guān) 鍵 詞：

地下水； 水化學； 石膏； 溶蝕作用； 成都平原； 岷江流域

中圖法分類號： P641.3

文獻標志碼： A

DOI：10.16232/j.cnki.1001-4179.2023.07.003

0 引 言

牧馬山臺地位于長江上游岷江東側(cè)，龍泉山西側(cè)，其北部和西部為廣袤的成都平原。由于地質(zhì)構(gòu)造運動，臺地區(qū)域整體抬升，在與成都平原接壤的北部和西部，其地貌呈現(xiàn)明顯的臺階狀隆起。在牧馬山臺地區(qū)域，地下水是當?shù)卮迕裆a(chǎn)和生活的主要供水水源。由于臺地區(qū)域地表高程高于平原區(qū)，同時受到含有石膏的特殊地質(zhì)結(jié)構(gòu)特征影響，該區(qū)域地下水水化學特征空間分布顯示出明顯的空間差異性，且對地下水質(zhì)及地下工程建設(shè)具有潛在的影響。因此，對該地區(qū)地下水水化學差異性進行研究，分析其成因，可為當?shù)氐叵滤_發(fā)利用和地下工程建設(shè)提供科學依據(jù)［1-2］。

對地下水水化學特征的研究方法包括統(tǒng)計法、圖解法、離子比值、水文地球化學模擬等［3-5］，不同的方法適用于不同的地質(zhì)與水文地質(zhì)條件。導(dǎo)致地下水水化學特征差異性的因素包括自然［6-7］和人為［8］兩個方面。自然因素主要通過控制地下水系統(tǒng)的補、徑、排條件和水循環(huán)過程而影響水質(zhì)特征［9］。人為因素包括直接的工業(yè)、農(nóng)業(yè)、生活污染，以及由于修建工程（隧道）等活動改變地下水的循環(huán)和徑流條件，進而影響地下水質(zhì)［10-13］。地下水由于水循環(huán)條件的差異和埋藏深度的不同，對地下水水化學特征演化產(chǎn)生影響［14-17］。

近年來，學者們對成都地區(qū)淺層地下水已進行了一定研究，主要包括自然與人類活動影響下的地下水水化學分布特征、地下水硝酸鹽污染分布與污染來源、洪積扇與淺部地下水循環(huán)等方面［18-20］。由于地下水水化學特征隨著地下水循環(huán)過程不斷演化，具有時變性；此外，研究區(qū)深部地層含有膏巖和鈣芒硝，膏巖和鈣芒硝的溶蝕作用導(dǎo)致研究區(qū)淺層和深層地下水化學特征在平面和垂向分布上具有明顯的差異性。膏巖和鈣芒硝被溶蝕后不但會影響地下水環(huán)境，也會影響地層穩(wěn)定性以及地下建筑物混凝土基礎(chǔ)。

含膏巖地層在中國廣泛分布，其中白堊系湖相石膏沉積主要分布于四川省與云南省。在岷江流域的成都平原區(qū)和其南部的牧馬山臺地區(qū)白堊紀地層中廣泛分布含石膏地層，石膏層埋藏深度一般在150 m以內(nèi)，該深度范圍也是地下水循環(huán)較為活躍的空間部位。牧馬山臺地由于地質(zhì)構(gòu)造的抬升作用，其淺部和深部地下水循環(huán)具有顯著差異性。同時，由于地層中的石膏在水循環(huán)過程中的溶解作用影響，使淺部和深部地下水的化學特征差異顯著。牧馬山臺地中部的天府新區(qū)國際生物城建設(shè)過程中，大量的地質(zhì)鉆孔揭露的地層信息顯示，該區(qū)域地下50～150 m空間范圍普遍含有石膏；同時，該深度范圍也是地下水水循環(huán)較活躍的空間部位，是研究含膏巖地層地下水水化學特征差異性的典型和代表性層位。

本文選擇基礎(chǔ)資料豐富的天府新區(qū)國際生物城區(qū)為研究區(qū)，開展含石膏地層地下水水化學特征的空間差異性研究。研究成果可為岷江流域含膏巖地層的地下水水化學特征分析以及研究區(qū)地下水開發(fā)利用提供依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

成都市位于四川盆地西部，102°54′E～104°53′E，30°05′N～31°26′N之間。研究區(qū)位于成都市南部牧馬山臺地中部地區(qū)。牧馬山臺地地勢西北高，東南低，高程460～550 m，多年平均降水量870.1 mm。

研究區(qū)出露地層主要為第四系及白堊系灌口組。地下水類型根據(jù)含水層介質(zhì)和埋藏條件主要分為第四系松散層孔隙水、白堊系灌口組砂泥巖孔隙裂隙水。第四系松散層孔隙水分布于臺地區(qū)域和周邊平原區(qū)，上部為粉砂質(zhì)黏土及黏質(zhì)砂土，下部為弱風化含泥砂礫石層。第四系孔隙水區(qū)域上埋深一般小于40 m，單孔出水量200～5 000 m3/d3［21］，具備良好的開采條件。白堊系灌口組孔隙裂隙水含水層巖性主要為泥巖、粉砂質(zhì)泥巖及泥質(zhì)粉砂巖。灌口組上部地層分布有溶孔，形成較好的儲水空間，埋深一般小于60 m，地下水類型多為碳酸氫鈣型，與上覆第四系孔隙潛水水力聯(lián)系緊密，單孔出水量100～500 m3/d；灌口組下部較深地層分布有層間水，埋深一般大于60 m。因石膏發(fā)育，地下水多為咸水，動態(tài)變化受季節(jié)影響較大。本研究將深度60 m以內(nèi)的第四系和灌口組上部含水層劃為淺層地下水，60 m以下含水層劃為深層地下水。天府新區(qū)國際生物城（見圖1）主要工程建設(shè)層位主要為地表以下0～60 m。

根據(jù)前期調(diào)查成果，平原區(qū)第四系孔隙地下水徑流方向主要受地形控制，整體由北西向南東徑流（見圖2）。地下水排泄方式包括蒸發(fā)、側(cè)向徑流排泄、向河流排泄及人工開采。臺地區(qū)淺層地下水在北部由于受地形抬升的影響，埋深一般大于10 m，中部及南部淺層地下水埋深一般小于10 m，受局部地形控制，向附近溝谷徑流；深層地下水流向主要受臺地區(qū)構(gòu)造條件控制，整體趨勢為由北向南流動。

2 水化學特征空間差異性

2.1 特征指標差異性

在2019～2021年間采集地下水樣73組，水樣點分布見圖1。采集水樣由國土資源部長春礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心完成測試。測試結(jié)果進行離子平衡計算，誤差均在±5%以內(nèi)。水化學特征指標統(tǒng)計見表1～2。

全部水樣中K++Na+、Cl-、SO2-4的變異系數(shù)分別為2.41、1.76、1.72，這些宏量離子大多來自地層礦物的溶解和累積。NO-3的變異系數(shù)較大為2.08，表明存在人為污染。變異系數(shù)數(shù)據(jù)表明地下水在空間上存在較大差異，因此需要對淺層（埋深小于60 m）和深層（埋深大于60 m）地下水特征指標分別進行統(tǒng)計分析。

淺層地下水的pH值在5.97～8.02之間，平均值為7.24，總體上屬于中性和弱堿性水。TDS變化范圍為108～1 452 mg/L，90%以上的水樣為淡水（TDS小于1 g/L）。陽離子的質(zhì)量濃度為Ca2+＞K++Na+＞Mg2+，陰離子的質(zhì)量濃度為HCO-3＞SO2-4＞Cl-。變異系數(shù)最大為SO2-4（1.54）和NO-3（1.78），指示著區(qū)內(nèi)淺層地下水受人為活動影響較大。

研究區(qū)深層地下水pH值變化范圍為6.25～8.18，平均值為7.3，總體上也屬于中性和弱堿性水。TDS變化范圍為82～6 748 mg/L，大部分仍為淡水，有25%左右的微咸水（TDS 為1～3 g/L）和10%左右的咸水（TDS為3～10 g/L）。陽離子的質(zhì)量濃度為Ca2+＞K++Na+＞Mg2+，陰離子的質(zhì)量濃度為SO2-4＞HCO-3＞Cl-。離子含量較淺層水變化較大，除了SO2-4和NO-3外，K++Na+、Cl-和TDS的變異系數(shù)也較大，說明深層地下水的化學差異性更為明顯。

使用SPSS 20分別計算淺層和深層地下水各組分的相關(guān)系數(shù)（見表3）。由表3可知，淺層地下水中TDS與Na+，Ca2+，Mg2+，HCO-3，SO2-4，NO-3較相關(guān)，HCO-3與Ca2+，Mg2+較相關(guān)，Ca2+與TDS存在強相關(guān)性，NO-3主要與K+，Mg2+，Cl-，F(xiàn)-較相關(guān)。深層地下水中TDS與Na+，Ca2+，Mg2+，HCO-3，SO2-4較相關(guān)，其中TDS與SO2-4的相關(guān)系數(shù)達到0.99；Ca2+與SO2-4，TDS強相關(guān)，Cl-與Na+，SO2-4較相關(guān)。

總體來看，淺層和深層地下水之間的化學指標存在較大差異，組成較復(fù)雜。淺層地下水中Ca2+起控制作用，深層地下水中Ca2+與SO2-4共同起主導(dǎo)作用。

2.2 水化學類型差異性

參考舒卡列夫分類法，淺層地下水主要為HCO3-Ca（Ca·Mg）和HCO3·SO4-Ca（Ca·Mg）型水（見圖3）。HCO3-Ca（Ca·Mg）型水主要分布于研究區(qū)西部和北部，中部出現(xiàn)HCO3·SO4（SO4·HCO3）-Ca（Ca·Mg）型水，以及HCO3·Cl-Ca（Ca·Na）型水。研究區(qū)內(nèi)出現(xiàn)的NO3型水位于養(yǎng)殖場和果園附近（圖3中未標出）。ZK11出現(xiàn)HCO3-Na型水。深層地下水的水化學類型主要有HCO3-Ca（Ca·Mg），SO4-Ca（Ca·Na/Na·Ca），HCO3·SO4（SO4·HCO3）-Ca（Ca·Mg）型水。HCO3-Ca（Ca·Mg）型水占40%左右，且主要分布于研究區(qū)西部和北部，SO4-Ca（Ca·Na/Na·Ca）型水占比35%左右，且主要分布于下游?？栈鬯赂浇╖K21）存在SO4-Na型水，礦化度達100 g/L以上。HCO3·SO4（SO4·HCO3）-Ca（Ca·Mg）型水在區(qū)內(nèi)零星分布。深層較淺層地下水的水化學類型呈現(xiàn)多樣性，SO4-Ca（Ca·Na/Na·Ca）型的高礦化度水明顯增多（圖3虛線處）。

3 水化學空間差異性分析

3.1 物質(zhì)來源差異

主成分分析法可以分析地下水化學形成的物質(zhì)來源和控制因素。由表4可知，淺層地下水中第一主成分以Ca2+，Mg2+，HCO-3，SO2-4等為主，貢獻率為46.52%，主要來源于碳酸鹽等礦物的溶解和離子的累積；第二主成分以K+，F(xiàn)-，NO-3等為主，貢獻率為17.51%，體現(xiàn)為人類農(nóng)業(yè)活動影響；第三主成分以Cl-和SiO2為主，貢獻率為12.08%，體現(xiàn)為人類生活污染和硅酸鹽溶解。深層地下水中第一主成分以Na+，Ca2+，Mg2+，Cl-，SiO2，SO2-4為主，貢獻率為43.86%，主要來源于石膏等硫酸鹽巖和硅酸鹽巖的溶解；第二主成分以K+，F(xiàn)-，NO-3為主，貢獻率為24.21%，深層地下水不直接受人類影響，說明淺層地下水能補給深層地下水；第三主成分以HCO-3和F-為主，貢獻率為9.02%，主要來源于碳酸鹽和含氟礦物的溶解。

3.2 地形地貌的控制作用

為分析研究區(qū)內(nèi)地下水在平面上的差異，對淺層地下水進行聚類分析并繪制地下水的Stiff圖和地下水聚類平面分布圖，分別如圖4，5所示。由圖4可知，淺層地下水分成3類。A類水主要為TDS小于0.3 g/L的HCO3-Ca型水。B類水較A類水各組分濃度增大，主要為TDS小于0.8 g/L的HCO3或HCO3·SO4型水。C類水與A、B兩類水呈現(xiàn)明顯不同，TDS更大且水化學類型以SO4-Ca型為主；C類水中S30的水井深度為45 m，經(jīng)實地調(diào)查知，該井為居民用井，燒水有水垢，石膏層埋深在該井位置相對較淺；ZK27和ZK28位于研究區(qū)東南部平原位置，TDS大于1 g/L，深度較淺，但受人類活動影響較大。

地形地貌控制著水的動力特征，從而影響地下水的離子含量特征［22］。繪制I-I′的水文地質(zhì)剖面和水化學剖面（見圖6）（剖面位置可見圖1）。

由圖6（b）可知，研究區(qū)地形由西北向東南逐漸降低，可將地形劃分為波狀臺地高地勢區(qū)、溝谷低洼區(qū)、臺地下游地勢稍高區(qū)和平原區(qū)。地下水流向受地勢控制，由西北流向東南。第四系地下水受大氣降水補給，也可補給灌口組上部地下水（一般不含石膏）。另外，石膏埋藏深度也有明顯變化，可分為石膏深埋區(qū)（大于60 m）和淺埋區(qū)（小于60 m）。

由圖6（a）可知，上覆的第四系含水層主要受淋濾作用，在臺地的高地勢區(qū)形成低礦化度的HCO3-Ca（Ca·Mg）型水，對應(yīng)A類水（圖4）。在研究區(qū)中下游溝谷低洼區(qū)離子逐漸累積，出現(xiàn)部分HCO3·SO4-Ca（Ca·Mg）型水，并且礦化度小幅變大，對應(yīng)B類水。至臺地下游地勢又稍稍變高，也對應(yīng)A類水。至東南平原區(qū)，第四系厚度變小，蒸發(fā)濃縮作用增強，加上人類活動強烈，形成部分SO4-Ca型水，對應(yīng)C類水?？梢?，研究區(qū)局部地勢對地下水化學特征形成產(chǎn)生影響，使淺層地下水在平面上形成差異。

由圖6（c）可知，在石膏層深埋區(qū)，深層地下水灌口組上部含水層主要受第四系補給，因此地下水類型主要為HCO3-Ca（Ca·Mg）型水。隨地形變化，至石膏層淺埋區(qū)，鉆孔和水井大多達到石膏層，水化學類型發(fā)生變化，主要為HCO3·SO4-Ca（Ca·Mg）或SO4-Ca（Ca·Na）型水。地形不直接控制深層地下水的化學形成，但影響著石膏層的埋藏深度，間接導(dǎo)致了水化學特征的差異性。

3.3 地層巖性影響下的水化學垂向差異性

研究區(qū)內(nèi)淺表地層（第四系和灌口組上部）主要由碳酸鹽和硅鋁酸鹽礦物組成，受降水淋濾作用，反應(yīng)方程如式（1）～（3）所示，因此主要表現(xiàn)為HCO3型水。

CaCO3+H+Ca2++HCO-3（1）

2Na（K）AlSi3O8+2CO2+11H2O

4H4SiO4+2HCO-3+2Na+（K+）+Al2Si2（OH）4（2）

CaMg（CO3）2+2H+Ca2++Mg2++2HCO-3（3）

灌口組下部地層中除碳酸鹽、硅酸鹽礦物外還存在石膏和鈣芒硝等較易溶礦物，主要反應(yīng)方程如式（4）～（6）所示［23］。石膏在灌口組下部地層中（埋深一般大于60 m）呈星點狀、團塊狀（見圖7）或?qū)訝罘植?，地下水在此層徑流滯緩，水量較小，形成少量溶蝕孔洞，導(dǎo)致深層地下水水質(zhì)較差。若地下水流動性強，則溶蝕后留下較多溶孔（見圖8），水質(zhì)將趨于良好，灌口組上部地層中多見此情況。地層中石膏和鈣芒硝溶解后產(chǎn)生孔洞會對地層力學性質(zhì)產(chǎn)生影響，進而影響地下工程的安全。

Na（K）ClNa+（K+）+Cl-（4）

CaSO4Ca2++SO2-4（5）

Na2SO4·CaSO4+H2O→

（Na2SO4+H2O）+CaSO4·2H2O（6）

結(jié)合部分典型鉆孔數(shù)據(jù)，對分層的地下水水化學特征進行分析（見表5）。根據(jù)研究區(qū)中部ZK11鉆孔所取水樣分析，淺層和深層（鈣芒硝層）水化學類型分別為HCO3-Ca和SO4-Na·Ca型水。研究區(qū)東部的ZK08鉆孔數(shù)據(jù)顯示地層中無石膏分布，淺層和深層地下水均為HCO3-Ca型水。位于研究區(qū)南部的ZK29鉆孔石膏層埋藏較淺，且厚度較大，淺層受人為影響，水化學類型為HCO3·NO3-Ca·Na型水，深層水位于石膏層中，水化學類型為SO4-Ca型水。以上數(shù)據(jù)表明巖性對水化學特征的影響較大，深部含膏巖的硫酸鹽巖地層的影響尤為顯著。

4 地下水化學演化的水文地球化學模擬

4.1 淺層水側(cè)向徑流反應(yīng)路徑模擬

淺層地下水更新較快，使用PHREEQC中的反向模擬程序來定量分析礦物溶解量。反應(yīng)路徑選擇主要考慮地下水流向、水化學組分的改變、以及路線的代表性。反應(yīng)路徑ZK04-ZK06-S21，起點在區(qū)內(nèi)高地勢區(qū)的ZK04，中間點為中部的ZK06，終點為東南部的S21，其TDS和離子濃度呈明顯上升趨勢且水化學類型發(fā)生變化，因而選取此路徑具有代表性。反應(yīng)礦物參考研究區(qū)地層XRD測試結(jié)果，選擇方解石、白云石、石膏、長石等組分。

礦物飽和指數(shù)計算結(jié)果（見表6）顯示，起點水樣中礦物飽和指數(shù)大多小于0，且負值較大，說明礦物處于不飽和狀態(tài)，有繼續(xù)溶解的趨勢。在反應(yīng)路徑過程中，各礦物的飽和指數(shù)均呈上升趨勢，方解石、白云石、石膏等礦物依然處于未飽和狀態(tài)，鉀長石、石英等礦物達到飽和。

經(jīng)選擇后輸出礦物轉(zhuǎn)移量結(jié)果見表7。該模型能較好反映淺層地下水的水巖作用。在流動過程中，ZK04～ZK06主要體現(xiàn)為方解石和鈣蒙脫石的溶解，ZK06～S21主要體現(xiàn)為方解石、伊利石和石膏的溶解。總體上體現(xiàn)為方解石等碳酸鹽礦物的溶解，其次是硅鋁酸鹽和石膏的溶解。

4.2 深層水垂向滲流水巖作用模擬

為更好地模擬深層水水巖作用，利用能實現(xiàn)傳熱-流動-水化學耦合的TOUGHREACT模擬軟件對深淺層地下水進行模擬。選取未達到石膏層深度的ZK01作為初始反應(yīng)水，與石膏地層作用后獲得反應(yīng)后水樣，與實際水樣ZK25進行對比（見表8），地層礦物含量參考巖樣XRD測試結(jié)果（見表9）。由于實際地層中地下水流速較慢，模擬采用封閉式反應(yīng)。為使水巖充分反應(yīng)，模擬時間設(shè)為1 000 a。

根據(jù)表8可知，反應(yīng)后水樣的各組分均接近于對比水樣，可得知模擬過程較為接近實際。表8結(jié)果顯示模擬石膏溶解的Ca2+、SO2-4濃度均稍大于實際水樣ZK25，說明在實際地層中，深層地下水依然處于流動狀態(tài)并與淺層地下水之間存在一定的水力聯(lián)系，導(dǎo)致石膏達不到飽和。

5 結(jié) 論

（1） 研究區(qū)內(nèi)淺層地下水主要受溶濾作用控制，水化學類型以重碳酸型水為主，水質(zhì)良好；淺層地下水A、B類水可作為生活飲用水開發(fā)利用，但C類水和硝酸型水標志著局部的人為污染，需要注意地下水保護和水質(zhì)監(jiān)測。

（2） 深層地下水上部也以溶濾作用為主，水化學類型主要為重碳酸型，礦化度小于0.5 g/L；深層地下水下部受石膏或芒硝溶解的影響，以SO4型水為主且礦化度大于1 g/L，不宜飲用，因此居民的開采井深度不宜超過50～70 m。

（3） 由水文地球化學模擬結(jié)果可知，淺層地下水中的大部分礦物在路徑上未達飽和，印證了淺層地下水水質(zhì)良好；由深層水水巖作用垂向模擬可知，石膏的溶解導(dǎo)致深層地下水水質(zhì)較差，但由于水流交換作用，石膏仍未達到飽和狀態(tài)。

綜上所述，地下水的水化學特征綜合受局地氣候、地形地貌、地層巖性特征、人類活動的綜合影響。本研究以岷江流域含膏巖地層典型地區(qū)——牧馬山臺地中部地區(qū)為研究區(qū)，研究了該區(qū)地下水水化學在平面和垂向上的差異性分布及其形成機理，可為岷江流域含膏巖區(qū)地下水水化學特征分析和地下水的開發(fā)利用與保護提供依據(jù)。

致 謝

本研究受中國地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心《成都多要素城市地質(zhì)調(diào)查》（DD20189210）、《成渝地區(qū)雙城經(jīng)濟圈成綿樂發(fā)展帶資源環(huán)境綜合地質(zhì)調(diào)查》（DD20211402）等項目的支持，對此表示衷心的感謝。

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（編輯：高小雲(yún)）

Chemical differences of groundwater in strata containing gypsum in Minjiang River basin

WU Mingjie1，2，LI Shengwei3，WANG Donghui3，PING Shifei1，2，WANG Fugang1，2

（1.Key Laboratory of Groundwater Resources and Environment of Ministry of Education，Jilin University，Changchun 130021，China； 2.Jilin Province Key Laboratory of Water Resources and Water Environment，Changchun 130021，China； 3.Chengdu Center，China Geological Survey，Chengdu 100083，China）

Abstract：

Gypsum is widely developed in the Cretaceous strata of Chengdu Plain in the Minjiang River basin and the Mumashan Platform area.Gypsum dissolution can significantly affect underground water quality，so it is of great significance for the development and utilization of groundwater in this kind of area to clarify the spatial distribution of groundwater chemical characteristics and reveal the reasons for their spatial differences.In this study，Tianfu International Biological City in the central region of Mumashan Platform is taken as an example.Through the combination of field investigation，principal component analysis and cluster analysis of sampling data and numerical simulation of hydrochemical evolution process，this paper systematically studies the current situation and causes of groundwater quality.The results show that there are significant differences in horizontal and vertical distribution of groundwater in this area，and the causes are diverse.To the vertical differences：shallow groundwater is controlled by carbonate dissolution or sedimentation.The groundwater type is mainly HCO3- Ca（Ca · Mg），and the mineralization degree is mostly less than 0.5g/L；The deep groundwater is significantly affected by the spatial distribution of gypsum in the stratum.In the gypsum free distribution area，the groundwater is mainly HCO3-Ca（Ca · Mg） low salinity water（TDS < 0.5 g/L）；for the gypsum distribution area，SO4-Ca（Ca · Na） type high salinity water（TDS can reach more than 2.5g/L） forms.To the horizontal differences：the chemical characteristics of shallow groundwater are affected by terrain，man-made pollution，shallow buried depth of gypsum layer in local areas.The overall water quality is good for shallow groundwater and can be used as drinking water for local residents；Deep groundwater is mainly affected by the change of buried depth of gypsum formation，resulting in big spatial differences in hydrochemical types and mineralization of groundwater.Hydrogeochemical simulation quantitatively analyzes the differences of groundwater characteristics spatial distribution，and the results are basically consistent with the actual situation.The research results can provide a scientific basis for the analysis of groundwater chemical characteristics in the gypsum formation area of the Minjiang River basin and the water use planning of Tianfu New District of Chengdu City.

Key words：

groundwater；hydrochemistry；gypsum；dissolution；Chengdu Plain；Minjiang River basin