河北平原地下水氢,氧,碳,氯同位素组成的环境意义

地下水是古气候信息的载体，它的化学成分和同位素组成可以反映古气候的演变。应用＾３Ｈ、＾１４Ｃ和＾３６Ｃｌ资料计算的河北平原地下水的年龄加下：第１含水组（Ｑ４）０－３ｋａ，第２含水组（Ｑ３）３－１００ｋａ，第３含水组（Ｑ２）１００－３００ｋａ，第４含水组（Ｑ１）３００－７００ｋａ，根据δ＾１８Ｏ和δＤ计算的地下水补给期的地面平均气温表明，第四纪以来河北平原气候环境是逐渐变暖的。根据第４至第１含水组（     

河北沧州地区天然水的氯同位素组成

利用加速器质谱仪和高精度热离子质谱仪对沧州地区地下水的宇宙成因核素３６Ｃｌ以及稳定同位素３７Ｃｌ／３５Ｃｌ进行了测试，并利用氯同位素有效地确定了沧州地区咸水成因．同时，根据３６Ｃｌ资料计算出该区第四纪第三含水组（Ｑ２）地下水３６Ｃｌ年龄为２５０ｋａ，第四含水组（Ｑ１）地下水３６Ｃｌ年龄为３００ｋａ．     

加速器质谱计测定地下水中的36Cl及其应用

介绍了加速器质谱计测定３６Ｃｌ的原理和方法以及应用前景,并对沧州地区第四纪地下水的３６Ｃｌ进行了测定,利用氯同位素确定了沧州地区的咸水成因,同时根据３６Ｃｌ资料计算出该区第四系第三含水组地下水的年龄为２５０ｋａ,第四含水组地下水年龄为３００ｋａ。     

加速器质谱计测定地下水中的^31Cl及其应用

介绍了加速器质谱计测定＾３６Ｃｌ的原理和方法以及应用前景,并对沧州地区第四纪地下水的＾３６Ｃｌ进行了测定,利用氯同位素确定了沧州地区的咸水成因,同时根据＾３６Ｃｌ资料计算出该区第四系第三含水组地下水的年龄为２５０ｋａ,第四含水组地下水年龄为３００ｋａ。     

黄河源区全新世以来的古气候演化

综合分析钻孔剖面的孢粉及易溶盐等气候代用指标，揭示了黄河源区全新世以来的古气候演变规律。全新世古气候划分为３期：（１）１０．４－７．５ｋａＢ．Ｐ．为升为升温期；（２）７．５－３．５ｋａＢ．Ｐ．为大暖期；（３）３．５ｋａＢ．Ｐ．至现今为降温期。各期的界限是剧烈的升温或降温事件，气候波动具有千年尺度的振荡规律。     

洞穴石笋古温度研究的同位素地球化学方法

应用同位素地球化学方法，并以现代溶岩水的δ￣１８Ｏ＿ｗ代替石笋生长时期原生包体水的δ￣１８Ｏ＿ｗ，根据Ｏ’Ｎｅｉｌ方程，计算了福建宁化天鹅洞内第四纪碳酸盐堆积物的古温度。结果表明，温度计算偏差在±０．５℃左右。在与全球深海氧同位素曲线对比后，指出该地区大约在２１０～１８ｋａＢＰ，武木亚间冰期的起始时间（氧同位素期３／４阶界限）估计在６５ｋａＢＰ。结果表明，福建宁化地区晚第四纪古气候环境没有形成冰川的条件，但明显受到全球气温变化的控制。     

从铀矿床及地下水中提取及纯化~（129）I及~（36）Cl的化学方法及应用

本文主要介绍从连山关铀矿床及地下水中提取及纯化１２９Ｉ及３６Ｃｌ的３种化学方法：（１）利用真空蒸馏法从铀矿石及围岩中提取１２９Ｉ及３６Ｃｌ两个卤素以Ｉ２及ＨＣｌ形式收集于冷阱中，经纯化后制备成ＡｇＩ及ＡｇＣｌ经ＡＭＳ测出其原子数。（２）利用离子交换法从矿区地下水中提取１２９Ｉ，再经萃取纯化制备成ＡｇＩ经ＡＭＳ测出其原子数。（３）利用沉淀法从矿区地下水中提取出３６Ｃｌ并经多次纯化后制备成ＡｇＣｌ送ＡＭＳ测出其原子数。通过测量结果总结出铀矿床及地厂水中裂变产物的地球化学行为及迁移规律。实验结果可供高放核废物处置库设计参考。     

煤型气烃类组分的稳定碳、氢同位素组成研究

我国主要含油气盆地中的煤型气和油型气烃类气体的稳定碳、氢同位素组成的对比研究表明：煤型气甲烷的碳同位素组成在未成熟到低成熟阶段（Ｒ０＜０．７％）与油型气无明显差别。从低成熟开始，煤型气甲烷随热演化程度的增高相对油型气逐渐富集重碳同位素。在热演化程度达到１．０左右时，二者δ１３Ｃ１的差别最大（达７‰左右）。之后随热演化程度的增加，二者δ１３Ｃ１的差值逐渐减小，当热演化程度达到过成熟阶段之后，二者又基本相近。煤型气和油型气重烃的碳同位素组成，主要受气短岩母质碳同位素组成的控制。重烃的碳同位素组成是鉴别煤型气和油型气的较有效的指标，通常煤型气的δ１３Ｃ２＞－２８‰，而油型气的δ１３Ｃ２＜－２８‰。热演化程度对煤型气重烃的碳同位素组成影响不够明显，而对油型气重烃碳同位素组成有一定的影响。煤型气（甲烷及重烃）的氢同位素组成主要与源岩沉积时的水介质有关，由陆相淡水环境沉积的源岩形成的煤型气相对富集氢同位素气。煤型气从甲烷到了烷随着碳数的增加，氢同位素组成依次增重，即δＤ１＜δＤ２＜δＤ３＜δＤ４．     

DEPAQ分光光度法测定茶叶中微量锰

本研究了５－（４－二乙氨基苯偶氮）－８－羟基喹啉（ＤＥＰＡＱ）与锰（Ⅱ）的显色反应，在斐了子型面表面活性剂ＴｒｉｔｏｎＸ－１００存在下，ｐＨ８．５的缓冲介质中，锰（Ⅱ）与ＤＥＰＡＱ形成１：２的红色配合物，最大吸收波长为５３０ｎｍ，表现摩尔吸光系数ε＝７．３×１０＾４Ｌ．ｍｏｌ＾－１．ｃｍ＾－１，锰量在０～２０μｇ／２５ｍＬ范围符合比尔定律，试验了常见阴阳离子的干扰情况，本法用于茶叶微量锰的测定，     

冀东高级变质岩石的流体包裹体研究

冀东高级变质的石榴石斜长片麻岩、含或不含石榴石的角闪二辉斜长片麻岩、紫苏花岗岩、斜长角门岩等岩石中的流体包裹体主要有４类，按形成的先后顺序依次为：（１）Ｈ２Ｏ和ＣＯ２两液相包裹体，ＣＯ２的部分均一温度是－１２℃，密度１．０４ｇ／ｃｍ３，Ｈ２Ｏ含量２１％～３９％（ｍｏｌｅ％），ＣＯ２含量５０％～７１％（ｍｏｌｅ％）；（２）ＣＯ２液相包裹体，冰点温度－５６℃～－６１℃，均一温度－７．４℃～－３５．１℃，ＣＯ２密度约为１．０５ｇ／ｃｍ３，ＣＯ２含量８２．１％～９８．４％（ｍｏｌｅ％），还有少量的ＣＨ４、Ｎ２和Ｈ２等组分；（３）Ｈ２Ｏ和ＣＯ２多相包裹体，ＣＯ２的部分均一温度７℃～２８℃，ＣＯ２密度为０．６４～０．９３ｇ／ｃｍ３，气相组分以ＣＯ２、ＣＨ４和ＣＯ为主，液相成分主要是Ｈ２Ｏ和ＣＯ２；（４）多世代盐水溶液包裹体，冰点温度－０．５℃～－２０℃，盐度０．８７％～２２．８％（ｗｔ％），盐水密度０．７～１．０５ｇ／ｃｍ３，均一温度在１５０℃～２００℃和约３００℃，存在两个峰值。不同世代的流体包裹体记录了等密度降温的Ｐ－Ｔ路径。包裹体反映的变质作用早期降温过程流体的Ｈ２Ｏ／Ｈ２Ｏ＋ＣＯ２（ｍｏｌｅ）比值降低，晚期升高     

河北平原第四系深层地下水36Cl同位素年龄的研究

为研究河北平原第四系深层地下水的年龄，应用加速器质谱计对河北平原深层地下水样品的N(^36Cl)/N(Cl)进行了测定，计算了其年龄，并与地下水动力学年龄进行了对比研究。结果表明，河北冲洪积平原山前地带保定市第四系第三和第四含水组的地下水年龄皆很小，为近期补给的地下水。中部地带保定地区东部和沧州地区西部的第三含水组地下水年龄皆小于5万a，第四含水组地下水的年龄可能大于10万a。边缘地带沧州市和青县第三含水组地下水年龄为8－9万a左右，东光县为26万a左右；沧州市第四含水组地下水年龄为33万a左右，东光县为77万a左右。     

河北平原第四系地下水氦同位素特征

通过对河北平原第四系地下水He同位素进行比较分析,根据过剩He(4Heexc)、3He/4He比值、δ3He值分析认为,河北平原第四系地下水He同位素有5个特征:(1)地下水中过剩He浓度沿着地下水的流向而增高;(2)地下水中的过剩He浓度随着地下水埋深加大而增高;(3)满城—沧州剖面上过剩He浓度大于石家庄—衡水剖面上的过剩He浓度;(4)河北平原第四系地下水主要是由大气降水补给的;(5)衡水热水过剩He浓度很高(>674 83×10-8cm3STPg-1),这表明以放射成因He为主,地幔成因的He极少。另外地下水的3He/4He比值、R/Ra、δ3He值是判断氦源的一个灵敏的指示剂。     

河北平原地下水14C年龄新认识

本文对河北平原第四系地下水14C年龄最新的结果进行了分析,得出如下认识:(1)垂向上,地下水的14C年龄随深度的增加而增大,或者沿地下水的流向而增大。但是,在同一孔组中,地下水埋深大于300m时出现了混乱现象。地下水14C年龄不但不增大,反而减小,其原因复杂;(2)水平方向上,第三含水组Q2地下水较老的年龄出现在河北平原中部,大致与子牙河方向一致,而第四含水组Q1地下水较老的年龄则呈北东东方向展布,即沧州—歧口一线分布,可能是地质结构影响所致。     

河北平原地下水锶同位素形成机理

为了研究河北平原地下水锶同位素的来源与形成机理, 对所采水样进行了分析.研究了87Sr/86Sr比值“时间积累效应”: 随着地下水年龄和埋深的增大而增大; 与地下水中过剩4He_exc呈正相关关系, 与δ18O和δD呈负相关关系.探讨了Sr2+与87Sr/86Sr比值的关系, 将地下水分为3类: (1) 中等Sr2+含量与高87Sr/86Sr比值水(Ⅰ类水); (2) 低Sr2+含量与高87Sr/86Sr比值水(Ⅱ类水); (3) 高Sr2+含量与低87Sr/86Sr比值水(Ⅲ类水), 即热水.通过综合分析认为: (1) 河北平原第四系地下水中的放射成因Sr是由富含Na和Rb的硅酸盐矿物风化作用提供的, 主要矿物为斜长石; (2) 黄骅港热水中的放射成因Sr是由碳酸盐溶解形成的, 87Sr/86Sr比值低, Sr/Na比值大; (3) 补给区地下水是由流经火成岩和变质岩区地下水的侧向补给的, 87Sr/86Sr比值中等.第三系地下水放射成因Sr的来源及形成机理尚须进一步研究.      

新疆焉耆盆地水环境氢氧同位素特征及其指示作用

根据焉耆盆地开都河水及其两岸地下水中的氢氧稳定同位素资料及氘过量参数(d)值,分析了焉耆盆地内不同水体的δ(D)、δ(18O)和d值的分布规律,并得到地下水的主要补给来源及其与开都河水的相互作用关系;地下水的δ(D)在-87.60‰～-61.82‰间,δ(18O)在-10.90‰～-9.73‰间;开都河水的δ(D)在-71.95‰～-58.58‰间,δ(18O)在-9.57‰～-8.64‰间。结果表明:焉耆盆地内地下水和地表水同源于山区的降水和冰雪融水,且经历了较强的蒸发作用;地下水与地表水之间的直接水力联系较弱,深层地下水主要接受开都河水在洪积扇区的入渗补给,浅层地下水主要接受河流引水灌溉入渗;不同深度地下水之间的水力联系较为密切,为统一的地下水系统。     

Identifying the recharge sources and age of groundwater in the Songnen Plain (Northeast China) using environmental isotopes

The recharge sources and groundwater age in the Songnen Plain, Northeast China, were confirmed using environmental isotopes. The isotopic signatures of the unconfined aquifers in the southeast elevated plain and the north and west piedmont, cluster along local meteoric water lines (LMWLs) with a slope of about 5. The signature of source water was obtained by the intersection of these LMWLs with the regional meteoric water line (RMWL). This finding provides evidence that the recharge water for these areas originate from the Changbai Mountains and the Low and High Hingan Mountains, respectively. Groundwater in the unconfined aquifer in the low plain yields a LMWL with a slope of 4.4; its nitrate concentration indicates the admixture of irrigation return flow. The δ-values of the unconfined aquifer in the east elevated plain plot along the RMWL, reflecting recharge by local precipitation. The mean residence time of groundwater in these aquifers is less than 50?years. However, the ¹⁴C age of the groundwater in the confined Quaternary aquifer ranges from modern to 19,500?years, and in the Tertiary confined aquifer from 3,100 to 24,900?years. Modern groundwater is mainly recharged to the Quaternary confined aquifer on the piedmont by local precipitation and lateral subsurface flow.     

河北平原第四纪火山岩时代

河北平原第四纪火山岩时代对理解华北东部新构造运动具有重要意义,但是对其准确年龄一直缺少研究。位于河北省海兴县附近CK3孔岩心揭示了4次第四纪的火山活动。针对第1次火山岩底部样品开展40Ar/39Ar测试,其年龄为(2.36±0.05)Ma。结合磁性地层研究结果,限定了其他3次火山活动时代分别为约1.3 Ma、35~70 ka和10~15 ka。     

Stable chlorine isotopic signatures and fractionation mechanism of groundwater in Anyang,China

The present work provides an online Bench II-IRMS technique for the measurement of stable chlorine isotope ratio, which is used to measure the δ³⁷Cl of 38 groundwater samples from the Karst and Quaternary aquifers in Anyang area. The regional distribution and signature of δ³⁷Cl value are characterized on the base of isotopic data. The results suggest that the δ³⁷Cl value of Quaternary groundwater decreases with increasing Cl^? concentration, and has no correlation with δ¹⁸O and δD values, but closely correlates with the depth to water table. The fractionation mechanism of the chlorine isotope is expounded according to the type of groundwater. The δ³⁷Cl value of karst water is generally positive, which is relevant to the dissolution of evaporite (gypsum mine), and may be caused by the mixing of groundwater and precipitation. The groundwater of Quaternary unconfined aquifer is mainly recharged by precipitation, and the δ³⁷Cl value of groundwater is generally negative. The δ³⁷Cl value of groundwater in Quaternary confined aquifer is more negative with increasing the depth to water level and elevated Cl^? concentration, which is possible to result from the isotope fractionation of ion filtration. The groundwater with inorganic pollutants in Quaternary unconfined aquifer has generally a positive δ³⁷Cl value.     

中国北部边疆第四系地下水研究

在中国北部边疆西起天山东端的北山，东至大兴安岭北段的４２００ｋｍ地域内，气候干旱少雨，水资源贫乏，第四系地下水是主要供水源之一。本文首次比较系统地研究了该区第四纪堆积物的分布和地下水的赋存规律。文中依据不同地貌单元、地层岩性及气候条件诸因素将本区第四系地下水划分为枝状沟谷砂砾石层孔隙水、河谷冲积平原砂砾石层孔隙水两种主要类型，并着重对有重要供水意义的河谷冲积平原砂砾石层孔隙水的分布、埋藏条件、富水性及水化学特征进行了论述。     

中国北方第四系地下水同位素分层及其指示意义

中国北方第四系地下水中的D, 18O, 3H和14C含量存在明显的分层现象, 这种现象与末次冰期以来的古气候变化有着较好的对应性, 反映了全新世和末次冰期气候条件的差别以及地下水不同的形成机制.深层地下水为晚更新世末次冰期时期形成, 其δ(D) 和δ(18O) 值与全新世补给形成的浅层地下水相比, 分别贫4× 10-3~ 16× 10-3和1× 10-3~ 2× 10-3, 说明末次冰期时期年均气温较低.古地下水中D和18O的大陆梯度与全新世以来地下水中的梯度基本相同, 说明在过去30000a来尽管气温发生变化, 但中国北方大陆的大气循环模式没有发生实质性的改变.地下水同位素分层现象反映了3种不同的补给机制及参与现代水循环程度.这些信息对大陆尺度上的水循环研究和地下水的可持续开发利用有着重要的意义.