宁南固原岩盐矿地区岩盐矿产储量丰富,具良好的开发前景,开发利用好这一丰富的矿产资源,意义重大。该区岩盐矿的存在严重影响区域地下水的水质分布和化学成因,岩盐矿的开发对地下水有影响。因此,研究该地区地下水水化学环境及咸化成因,对于合理开发利用岩盐矿和保护地下水具有积极作用。本文分别以清水河平原地下水、岩盐矿区地下水和矿区到平原区剖面上地下水系统为研究实例,首先,作者对清水河平原地下水水化学类型及矿化度分布进行了分区,并研究了地表水与地下水之间的转化关系,另外,作者还对该区的典型离子(SO42-、Cl-、和F-)分布特征及其影响因素做了重点说明；其次,作者研究了岩盐矿区地下水化学分布特征以及矿区高矿化泉水的形成机理；最后,作者应用地下水三维流动数值模拟技术,对典型剖面地下水流场进行模拟,运用水循环理论和水文地球化学模拟方法,研究剖面不同层面地下水循环特征,分析剖面不同水流路径上地下水水化学变化过程和水岩作用形式,并综合运用古环境沉积学和岩石地层地球化学多学科理论方法,阐明了沉积环境和岩石地层对地下水水化学成因的影响。研究发现矿区李俊断裂附近,沿地下水流向,靠近断层地下水流速减小,矿化度增大,断层接触带上升泉的矿化度达到13.2-40.2g/L,这种高矿化泉水的形成与断裂附近地下水滞留时间的增长密切相关。基于PHREEQC对三条水流路径的水化学模拟发现,山区基岩裂隙水的补给,区内岩盐、石膏、硅酸盐、铝硅酸盐的溶解和沉淀,径流区到排泄区发生的阳离子交换以及第四系孔隙水的混合作用是控制区内地下水化学演化的主要因素。通过对地下水渗流场和水化学场的耦合比较,发现基于典型剖面地下水流数值模拟结果选取的典型地下水流路径要比从等水位线图上直接选取要更准确更充分。不同成因的地下水在某些离子比例系数上会存在较大的差别,本文通过对这些比例系数(rNa+/rCl-, rCl-/rCa2+, rCl-/rHCO3-、rSO42-/rHCO3-)分析,结合水化学模拟结果,研究了第四系,第三系和白垩系地下水的水化学成因和形成作用。通过对区域地层地球化学及沉积环境和地下水水质之间的关系进行分析,发现第三系地层的古沉积环境对第三系地下水水质的影响很大,白垩系地下水不受第三系地下水的影响,第三系地层对第四系地下水的影响主要发生在接触面上。