牟汶河地下水系统为大汶河流域内的五级地下水系统,这一区域内人口众多,工农业发达。随着社会经济的发展,人们对饮用水的要求越来越高,对水中矿物质的含量也越来越重视,而水中的锶和偏硅酸均是人体所需要且对人们的健康有着重要影响的成分。本论文在对研究区进行了野外调查、样品采集等工作后,对得到的数据进行处理分析,运用了数理统计、同位素分析、水化学组分相关性分析、离子比值关系以及反向水文地球化学模拟等方法对研究区的富锶和富偏硅酸地下水的组分与分布特征、离子来源及富集规律进行了研究。同时还对研究区的富锶和富偏硅酸地下水进行了水质评价,对研究区富锶和富偏硅酸地下水的利用情况做了总结,旨在为区域地下水中锶和偏硅酸资源的进一步开发和利用提供科学依据。研究结果表明:研究区的地下水中,主要的阳离子为Ca2+和Mg2+,主要的阴离子为HCO3-和SO42-。地下水总体上属于中性偏弱碱性低矿化度水,其中岩溶水的平均pH值高于孔隙水和裂隙水,裂隙水的平均TDS值最小,其次是岩溶水,孔隙水的平均TDS值最大。水化学类型以HCO3·SO4-Ca型和HCO3-Ca型为主。地下水中锶离子的平均浓度在岩溶水中最高,孔隙水次之,裂隙水中最低;偏硅酸的平均浓度在裂隙水中最高,在岩溶水和孔隙水中均较低。锶离子在孔隙水和岩溶水中富集现象明显,偏硅酸在裂隙水中富集现象明显。总体而言地下水中锶离子的浓度与Ca2+、Mg2+和SO42-的浓度相关性较高,偏硅酸的浓度则只在裂隙水和岩溶水中与pH值成低度相关。研究区地下水的主要补给来源为大气降水,大气降水在补给富锶地下水和富偏硅酸地下水后受到的蒸发作用,比补给非富锶地下水和非富偏硅酸地下水后小,在含水层中停留时间更长,富锶地下水和富偏硅酸地下水的补给高程较研究区内其余地下水而言更高。研究区内富锶地下水出现的主要含水岩层为炒米店组白云岩、砾屑灰岩、三山子组细晶白云岩、奥陶系马家沟群灰色厚-中层灰岩、砾屑生物碎屑灰岩、燧石结核灰岩和第四系砂质粘土、粉砂。富偏硅酸地下水出现的含水岩层为新太古代二长花岗岩。研究区地下水中的水化学组分主要来源于水岩相互作用,其中碳酸盐岩的风化对地下水中化学成分的贡献量最大,阳离子交换作用在各个类型的地下水中都有发生,地下水中锶离子主要来源于含锶碳酸盐矿物的溶解和阳离子交换作用,偏硅酸主要来源于斜长石的溶解,蒸发浓缩作用对地下水中锶元素的富集具有关键性的影响,在裂隙发育较好,水中CO2含量多的地方,偏硅酸更容易富集。究区富锶地下水和富偏硅酸地下水的水质普遍较差,且系统利用程度较低。