绵竹三箭水S1井温泉补给源的同位素示踪研究

根据绵竹三箭水S1井相关地质区域内各水体的氢、氧同位素组成和放射性同位素氚浓度,结合该区的地质背景,利用同位素示踪手段,基本确定该井温泉地下水的成因为大气降水渗入补给主体含水层补给源在西北部1700m左右的“彭灌杂岩”高山区一带、补给量相对稳定,水温不会有大波动,有远期开发价值。     

某滑坡区地下水氢氧同位素组成特征研究

根据某滑坡区地下水氢氧同位素组成测试成果,系统地研究该区地下水的起源以及与区域构造和海拔高度间的关系。研究表明,该区地下水具有大气降水补给的特点,地下水氧同位素具有明显的海拔效应,温泉水的出露与区域高热流值和构造有着密切的关系。     

平顶山矿区岩溶地下水年龄的初步研究：兼与王广才等同志商榷

通过对平顶山矿区大气降水、地表水和地下水的氢、氧环境同位素的分析研究,利用稳定同位素氘和氧-18的关系,分析确定岩溶地下水的起源和形成,根据放射性同位素浓度的变化规律,推算在现有开采深度内各地岩溶地下水的年龄。     

利用稳定同位素方法识别内蒙古佘太盆地地下水补给来源

为研究近几十年来佘太盆地地下水补给变化情况,通过现场调查分析,对佘太盆地浅层地下水开展同位素样品采集工作,并测定了其氢、氧稳定同位素的值。在分析同位素分布特征及变化规律的基础上,结合当地地质及水文地质条件识别了地下水补给来源和补给区并构建了浅层地下水的补给模式图,探讨了区域上浅层地下水的补给流动状况。通过分析研究区大气降水和地下水中的氢氧稳定同位素的变化特征发现:当地大气降水并不是地下水的主要补给来源,其补给源区为周边山区,补给来源主要是周边山区的大气降水,且地下水所经历的蒸发作用较明显;盆地的东、西部地下水的补给源区不尽相同,西部的补给区高程要高于东部的补给区高程,但两部分地下水所经历的蒸发强度基本相同。     

新疆准噶尔盆地北部天然水的同位素研究及其应用

在对新疆准噶尔盆地北部天然水H、O同位素进行系统调查中运用同位素水文地球化学基本原理对该区不同水源类型的同位素组成进行了分析研究 ,确定了大气降水线方程和大气降水同位素高程效应 ,并对同位素蒸发效应、纬度效应和地下水形成年龄进行了探讨。这些研究成果对于阐明该区赋存铀资源的第三系砂岩含矿含水层中地下水补给来源、补给区高程和形成年龄以及论证铀成矿规律具有重要现实意义。     

环境同位素在黑河流域水循环研究中的应用

为了解不同时空尺度上黑河流域水循环机制,总结了近年来黑河流域进行的氘氧稳定同位素以及氚、碳和氡放射性同位素研究(2H,18O,3H,14C,222Rn),得到各类水体(降水、河水、地下水)采样点的分布及分析结果。稳定同位素结果表明上游山区降水是全流域主要的水资源产生区,中游地表—地下水交互频繁,下游浅层地下水主要接受河水补给,深层地下水则相对封闭。放射性同位素也表明下游浅层地下水年龄小于深层,与稳定同位素结果相符。总体来说,环境同位素对黑河流域的水循环研究还处于定性研究阶段。今后研究方向应致力于丰富采样的时空尺度,同时采用多种同位素并结合其他地球化学指标以定量研究结果,并将结果应用于水文数学模型的构建和校正。     

金华地区地下水同位素特征及更新能力研究

金华地区位于金衢盆地东段,对其地下水同位素特征及更新能力研究对于整个盆地地下水资源研究具有重要意义,通过分析研究区内稳定同位素氘(D)和氧(~(18)O)以及放射性同位素氚(~3H)和碳(~(14)C)的空间分布特征,建立了金华地区降水线方程为:δD=8.29δ~(18)O+15.9,讨论了地表水、潜水、红层地下水的环境同位素的组成特征,对潜水及红层地下水的更新能力进行了评价。结果表明,金华地区降水线方程斜率及截距均大于全球大气降水;潜水、红层地下水及地表水三者联系密切;潜水、红层地下水在接受降水的补给后经历了不同程度的蒸发作用;红层地下水D和~(18)O同位素明显向下游富集;潜水~3H值介于6.6～19.0TU,~(14)C年龄显示为现代水,因此其可更新能力较强,红层地下水放射性~(14)C年龄为3020～5360BP,可更新能力较弱,红层地下水3H值介于4.4～12.3TU,表明红层地下水中有现代水的混入,δ~(18)O随着地下水的年龄的增加而偏负。     

焦作地区天然水环境同位素组成及其在岩溶水文地质中的应用

本文在研究焦作地区的大气降水、地表水和地下水的氢氧稳定同位素组成和氢的放射性同位素(氚)以及它们的分布特征的基础上,利用环境同位素水文地质方法探讨了焦怍地区岩溶水的补给、迳流和排泄条件,并分析了焦作岩溶水系统与三姑泉岩溶水系统的关系。      

同位素技术在某核废处置场区水文地质条件研究中的应用

本文通过对研究区各类地下水化学成分、水中氢、氧稳定同位素及放射性同位素的研究，区分出浅层地下水（孔隙水）和基岩风化裂隙水。确定了地下水的补给区为排牙山区；地表水、地下水迳流的主要方向为ＳＥ向，同时存在地下水侧向迁移，并以泉的形式补给浅层水和地表水。通过氚的衰变计算及与香港观测站的资料对比，确定了区内地下水的相对年龄，并将其分为３个年龄组：（１）迳流时间最短的地下水，具近期大气降水的氚浓度；（２）相对年龄为２０年左右的浅层地下水；（３）相对年龄大于３０年的低氚水。     

同位素指示的巴丹吉林沙漠南缘地下水补给来源

通过恢复巴丹吉林沙漠及其周边地区大气降水氚值，并结合区域稳定同位素组合特征，揭示了区域地下水氚年龄的多解性与地下水稳定同位素的温度效应。恢复的1963年核试验期氚高峰值达到2 100 TU，进入90年代平均为60 TU。1960年以来降水补给的地下水氚值都应大于15 TU，而1963年的高峰氚衰变至今应在200 TU左右。地下水实测氚值较低，表明由现代少量降水补给的地下水与大量的古水进行了混合。影响降水中δ18O和δ2H分布的主要影响因子是月平均空气温度，对δ18O与δ2H的影响权重分别占到59.9%和57.0%。巴丹吉林沙漠及其周边地区地下水较低的稳定同位素组成表明，其补给主要是晚更新世较冷环境下形成的，来源于东南部的雅布赖山区，部分浅层地下水接受现代降水与河流的补给。      

稳定同位素和放射性同位素方法在铀矿水化找矿中的应用

在水文地球化学找矿研究中,采用稳定同位素和放射性同泣素方法判别放射性水异常及其成圈是一个重要的课题。在宝昌盆地采用氢氧同位素及氚的研究确定了3种类型的地下水异常。它们是:(1)局部淋滤富集和蒸发浓缩作用形成;(2)铀矿化引起的异常水;(3)深部与浅部水的混合作用形成。异常水的补给高程估计为1796m。异常地下水中~(234)U的过剩显示了矿化存在的可能性。同位素水文学的研究为水文地球化学找铀提出了一个新的方向。     

中国北方平原盆地地下水氢氧同位素组成特征

在系统收集整理中国北方河北平原、太原盆地、鄂尔多斯盆地以及银川平原的地下水氢氧同位素资料基础上,依据同位素形成演化相似性原理,对比分析同位素组成得出:深层地下水是在过去更寒冷的气候条件下形成;研究区的大气降水不但在现代气候条件下存在大陆效应和高程效应,而且在 25 kaB.P.以来的古气候条件下也存在大陆效应和高程效应;古气候条件下各盆地平原之间的蒸发强度的差异可能比现代气候条件下各盆地平原之间的蒸发强度的差异大.     

氢氧同位素在地下水流系统的重分布：从高程效应到深度效应

大气降水的氢氧同位素含量具有高程效应,降水入渗后参与地下水循环,其高程效应如何受地下水流系统的影响转化为地下水氢氧同位素的深度效应？现有研究对于这个问题缺少定量认识。文章构建单向倾斜盆地和双峰波状盆地的稳态地下水循环理论模型,采用MODFLOW模拟剖面二维地下水流场、采用MT3DMS模拟重同位素分子的对流-弥散过程,得到地下水D和¹⁸O含量的空间分布,探讨了氢氧同位素高程效应在地下水流系统转化为深度效应的机理。结果表明：在单斜盆地,补给区大气降水D和¹⁸O含量的高程效应转化为排泄区地下水δD和δ¹⁸O值随埋深增大而指数型衰减的深度效应;在双峰波状盆地,当含水层渗透性相对入渗强度较大时(K₀/w=1 000),仅发育一个区域地下水流系统,在区域地下水的排泄区δD和δ¹⁸O随埋深增大呈现S形曲线分布;当含水层渗透性相对入渗强度较小时(K0/w=250),双峰波状盆地发育多个局部地下水流系统,区域地下水的排泄区δD和δ¹⁸O随埋深增大呈现S形曲线,而局部地下水排...     

高放废物处置库北山预选区地下水同位素组成特征及其意义

在高放废物处置库选址中,场地水文地质条件的认识极为重要,因为任何从处置库释放出来的放射性物质都将通过地下水搬运向人类生存环境或生物圈迁移.甘肃北山地区是我国高放废物处置库的重要预选区之一,位于我国西北甘肃省西北部.为了认识预选区的水文地质条件,从水文地质角度评价其作为高放废物处置库场地的适宜性,在过去的10 a,在该区开展了同位素水文地质调查工作.野外调查和氢、氧稳定同位素分析结果表明,研究区地下水主要源自大气降水补给.浅部地下水主要由现代区内降水补给形成,而深部地下水则可能由地质历史时期降水补给形成;浅部地下水系统具有相对开放性特征,水循环交替能力较强,而深部地下水系统具有相对封闭性特征,水循环交替能力较弱.     

康定-老榆林地热系统氢氧同位素迁移数值模拟分析

以康定老榆林地区地热系统为研究对象,利用TOUGH-Isotope程序进行水-热-同位素耦合数值模拟,并鉴于研究区大气降水氢氧同位素季节性明显、地震活动活跃,探讨了补给水同位素特征、热储层渗透性变化对地热系统氢氧同位素迁移过程的影响.研究结果表明氢氧同位素模拟值与研究区ZK3钻孔流出水测试值基本拟合,高温地热系统的对流-弥散作用对氢氧同位素迁移过程影响明显;研究区地热水循环条件较好,水-岩作用程度较低,导致氧同位素重化现象不明显;补给水同位素特征、热储层渗透性两个因素对地热水循环过程中的氢氧同位素分布具有明显的影响.开展地热系统流体氢氧同位素迁移过程研究,有助于提高对地热系统动态演化的定量化认识,为地热开发提供支持.      

Evolution of isotopic compositions in groundwater of the area between the Gulf of Oman and the Arabian Gulf

The stable isotopes of oxygen and hydrogen have been implemented to assess the recharge mechanisms in an area in the UAE bounded to the northwestern part of the Gulf of Oman and the southeastern part of the Arabian Gulf. The conversion of stable isotopes to deuterium excess was utilized as a supportive tool to understand the process of groundwater recharge. The concluding results of this study showed that the origin of moisture is the Mediterranean Sea. The precipitation is the main source of recharge, in which the precipitation having undergone evaporation before recharge occurs. The comparison between regression line for data collected in 1996 and regression line for samples collected in 2006 suggests that the precipitation water which recharged the groundwater, was diluted with groundwater and this dilution is observed from decreasing of the deuterium excess of collected groundwater samples with increasing isotopes of oxygen. The dilution of groundwater with the recharge water suggests modern-day recharge as it is seen from high deuterium excess that exceeded the deuterium excess of LMWL and was close to MMWL.     

矿区流域不同水体同位素时空特征及水循环指示意义

为了探究平朔矿区所在流域不同水体同位素的时空变化规律, 揭示采煤活动下区域水循环规律, 于2020年8月和12月对流域内地表水、地下水和矿井水进行采样, 测试样品的D和18O同位素组成, 并利用贝叶斯混合模型MixSIAR计算了矿井水不同来源的贡献率。结果表明: ①地表水和矿井水δD和δ18O夏季较冬季高; 地下水δD和δ18O季节差异不明显。地表水氢氧同位素值沿程呈增加趋势, 但局部受到矿井水的补给, 出现贫化; 地下水氢氧同位素值沿径流方向呈逐渐增加趋势。②采煤区氢氧同位素值较非采煤区明显增加。受季节效应影响, 在空间分布上8月浅层地下水氢氧同位素高值区域较12月明显增多。③ δ18O与δD关系图表明, 地表水在接受大气降水的补给之后受到了蒸发分馏作用的影响; 浅层地下水的补给源较复杂, 深层地下水由于采煤形成的导水裂隙带受到了浅层地下水和地表水的补给; 矿井水受地表水、浅层地下水和深层地下水的补给。④ MixSIAR模型揭示出深层地下水是矿井水的主要补给来源, 占61.60%~67.20%, 且补给比例冬季大于夏季; 浅层地下水对矿井水的补给存在明显季节差异。     

OIPC和RCWIP降水氢氧稳定同位素数据在新疆天山地区的适用性

降水中氢氧稳定同位素的空间分布是同位素水文学和同位素生态学研究的基础资料, 近年来高空间分辨率的氢氧稳定同位素分布数据产品获得了越来越多的重视。利用新疆天山地区实测降水同位素数据, 评估两套常用的全球降水同位素分布模拟数据（OIPC和RCWIP）的适用性。结果表明： 从时间尺度来看, 两套产品在夏半年（4 - 10月）的模拟效果明显优于冬半年（11月 - 次年3月）; 在各自然区中, 准噶尔盆地荒漠自然区的模拟效果相对较好, 而吐鲁番盆地-哈密（戈壁）荒漠自然区模拟效果相对较差。通过均方根误差、 线性判定系数、 平均偏置误差、 平均绝对误差等指标的比较, 在本研究区内RCWIP数据产品对降水同位素值的模拟效果比OIPC的效果好。结合乌鲁木齐多年降水氢氧稳定同位素数据, 发现降水同位素年际变化差异并未明显影响到代表性, 在缺乏长期监测的情况下这两套数据仍有重要的使用价值。     

基于水化学组分和环境同位素信息探讨山东德州深层承压地下水起源

本文针对海河流域平原长期过量开采深层水导致地下水位不断下降,引发地面沉降等环境地质问题,选择德州深层水分布区作为重点研究区,以深层地下水化学组分及同位素信息作为主要研究对象,探讨深层地下水起源与更新性。研究结果表明,德州深层水主要形成于末次冰期盛期较寒冷的大气降水淋滤,在形成及径流过程中,遭遇较强烈的蒸发作用和阳离子交换作用,形成以HCO3-Na型水为主要成因类型,具有高氟、高钠、低钙、偏碱性的水化学特征,和氢氧稳定同位素低,氚含量低的同位素特点;深层地下水循环缓慢,更新能力较弱。     

Characterizing groundwater recharge using oxygen and hydrogen isotopes: a case study in a temperate forested region,South Korea

In the cool temperate region of South Korea, oxygen and hydrogen isotopes of groundwater, lake water, and precipitation were studied to determine the season of groundwater recharge. All the groundwater samples, irrespective of season, on δ¹⁸O–δ²H scale plotted along the summer precipitation, suggesting summer precipitation largely modulates recharge. The deuterium excess values of groundwater (d-excess) show clear seasonal difference, higher in winter (> 18‰) and lower in summer (< 10‰). And its resemblance to the summer precipitation d-excess value further suggests dominant role of summer precipitation in groundwater recharge. Based on the mass balance equation, with end-member d-excess values of seasonal precipitation and groundwater as input variables, groundwater is composed of 66% summer and 34% winter precipitation. Despite the study area being heavily forested, summer rainfall contribution higher than winter suggests that evapotranspiration effect is minimal in the region; may be due to thin sand–gravel-based porous soil overlying highly weathered granitic rock system.