黄骅坳陷奥陶系古岩溶储层锶同位素地球化学特征

为研究古岩溶储层锶同位素地球化学特征,以同位素地球化学实验为手段,结合全球锶同位素背景,探讨黄骅坳陷奥陶系岩溶储层锶同位素地球化学特征成因,分析其南、北区差异性。研究结果表明,黄骅坳陷奥陶系各组地层~(87)Sr/~(86)Sr值变化范围高于全球所在沉积时期的变化范围值,~(87)Sr/~(86)Sr值变化趋势与全球奥陶系所在沉积时期的变化趋势具有相似性;奥陶系原始碳酸盐岩地层经历了后期古岩溶作用和流体的改造,古陆富~(87)Sr流体对各类岩溶岩和填充物岩反应后大幅度提高~(87)Sr/~(86)Sr值;白云岩~(87)Sr/~(86)Sr值均明显高于同层位的灰岩,证实白云岩对~(87)Sr捕获能力普遍强于灰岩;黄骅坳陷北区经历的表生岩溶作用时间远大于南区,岩溶作用强度高于南区,北区富~(87)Sr流体置换作用亦强于南区,构成了锶同位素~(87)Sr/~(86)Sr值南低、北高的差异性。     

酒泉盆地青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩锶同位素地球化学特征

以地质背景、物质组分和岩石组构分析为基础,对酒泉盆地青西凹陷下沟组湖相热水沉积钠长石—铁白云石岩进行了Sr同位素地球化学研究。结果表明,热水沉积岩87Sr／86Sr比值变化范围为0.712 25～0.717 81,平均值0.715 61,远高于同期海水和下沟组玄武岩,略高于代表早白垩世湖水锶同位素组成的藻灰岩,但低于基底壳源硅铝质岩,反映热流体不可能为单纯的湖水或幔源岩浆水;其中直接化学结晶沉淀的纹层状泥微晶热水沉积岩锶同位素比值变化范围较小,可代表均一化的热卤水池流体锶同位素组成特征;指示不同喷流口位置的“水爆角砾岩”锶同位素组成变化较大,但同一位置的热水角砾与胶结物锶同位素组成基本一致,说明两者应属于具相同成因意义的同期热水喷流沉积产物;综合青西凹陷下沟组湖相热水沉积岩锶同位素地球化学特征,初步推测早白垩世湖底热流体可能为富集硅铝质基底岩石高放射成因Sr的深循环下渗湖水与少量上升幔源岩浆水构成的混合热流体,可为青西凹陷早白垩世湖底热流体性质的确定以及热流体循环动力学模型和热水沉积模式的建立奠定基础。     

江苏栖霞山铅锌多金属矿床深部碳-氧-锶同位素地球化学特征及其指示意义

以栖霞山铅锌多金属矿床深部找矿钻孔岩心为对象,开展碳-氧-锶同位素地球化学研究。结果表明,栖霞山矿床矿石样品δ13CV-PDB同位素值为-5.1‰～1.9‰,且由浅部至深部,矿石样品的δ13C、δ18O值处于增大的趋势,指示成矿流体中的碳起源于碳酸盐岩、源自地幔和岩浆的深源碳。对锶同位素的研究显示,栖霞山矿石~(87)Sr/~(86)Sr值为0.704816～0.71405,部分大于矿体围岩黄龙组灰岩的~(87)Sr/~(86)Sr值(0.708329～0.709685),部分小于矿体围岩黄龙组灰岩的~(87)Sr/~(86)Sr值,并与不同来源的Sr同位素对比,揭示栖霞山矿石中Sr兼具基底地层Sr和幔源Sr的混合来源特征,且在围岩蚀变过程中~(87)Sr/~(86)Sr的变化应主要由成矿流体引起。结合本区成矿地质特征认为,栖霞山矿床成矿流体可能来自花岗岩的期后热液,在热动力作用下,流经元古宇基底地层,形成具有混合物质来源的成矿流体,成矿作用过程主要为成矿流体与围岩碳酸盐岩发生水-岩反应所致。     

三塘湖盆地二叠系陆相热水沉积方沸石岩特征及成因分析

在新疆三塘湖盆地野外露头及钻井中二叠统芦草沟组(P2l)厚层黑色泥岩中发现多层白色纹层状方沸石岩。根据主要造岩矿物特征,将其大致分为两类,第一类为方沸钾长白云岩,主要造岩矿物包括细粒方沸石、泥晶钾长石（透长石、正长石）、泥晶白云石、泥晶铁白云石等,碳酸盐矿物以高的Fe、Mn含量为特征;第二类为方沸硅质岩与硅质方沸石岩,以细粒方沸石及泥晶石英为主,含少量碳酸盐。扫描电镜观察方沸石以自形的四角三八面体少见,多为它形块状或无定形胶体状。样品主量元素以富SiO2、Al2O3、Na2O、贫TiO2为特征,微量元素Th、Nb、Ti强烈亏损,Sr/Nd比值为44.73~831.78,Nb*介于0.02~0.17之间。∑REE总量偏低7.33~20.619 μg/g,LREE/HREE为4.77~11.20,δEu 0.60~0.99略具负异常,δCe 0.96~1.04,基本无亏损,稀土配分曲线为较平缓的右倾。方沸石岩微量元素、稀土元素配分曲线与研究区早、中二叠世玄武岩、粗面岩及上地壳有较大差异。87Sr/86Sr介于0.705 118~0.706 438之间,低于同时期全球海水及中上二叠统海相碳酸盐的87Sr/86Sr比值,143PNd/144Nd介于0.512 454~0.512 713之间,εNd介于-0.81~3.84之间,表明造岩热液可能含有幔源组分。通过详细的岩石学、地球化学及Sr、Nd同位素研究,认为这是一类与陆相裂谷盆地湖底热泉喷流作用有关的热水沉积岩组合,热液组分除了有壳源物质及大气水等的混入外,可能还有深部物质的参与。     

南海东北陆坡烟囱状冷泉碳酸盐岩生长剖面的碳、氧同位素特征与生长模式

 对SO177航次采集自南海东沙东北古冷泉活动区的烟囱状碳酸盐岩样品（TVG14 C1 1）进行解剖研究,探讨烟囱样品的形成机理。我们首先对烟囱样品的横截面进行高分辨率精细取样并进行碳氧同位素分析,在充分了解其矿物组成特征的前提下,利用碳酸盐岩-水体系氧同位素分馏方程计算古冷泉流体的氧同位素组成并定量分析流体的端元成分和相对贡献,然后根据它们在烟囱生长剖面上的变化特征,为碳酸盐质烟囱建立生长模式。分析表明,该样品横截面的δ13C值在-50.136‰～-43.923‰之间变化,δ18O值在2.762‰～4.848‰之间变化,由中心向外,碳氧同位素呈反向协同变化趋势,δ13C 逐渐升高而δ18O逐步降低。结合该样品的年龄和古海水的氧同位素组成,计算得到形成该样品的冷泉流体的δ18O在1.2‰~2.3‰ V SMOW之间变化,较冰期海水的更富18O。认为在形成烟囱的不同阶段,水合物分解产生的富18O流体与同期海水发生了不同程度的混合,烟囱中心部位水合物分解水的相对贡献高达53.6％,而烟囱外层,水合物分解水的贡献低至6.1‰。通过综合研究,提出了烟囱样品的生长模式。     

塔里木盆地巴楚隆起地层水的硼、锶、氧、氢同位素组成

为研究塔里木盆地巴楚隆起古生代地层水的成因,进行了地层水化学、硼、锶、硫、氢和氧同位素分析,和粘土矿物X-衍射分析。分析结果显示,这些石炭系和奥陶系地层水相对于蒸发海水,富集Ca、B、Li和Sr而贫SO4,而部分奥陶系水样相对富K,表明受到了水-岩反应的改造。δD与δ18O关系表明,所有测试数据均倾向全球大气降水线,两者的交点接近目前的当地降水,表明现代淡水已经与地层水混合。87Sr/86Sr比值介于0.7090～0.7111之间,远高于沉积时期的海水。δ11B值为 19.7‰～ 32.3‰,并显示随埋深增大、B浓度增高而降低。这些结果表明,同位素组成…     

Sr-S-K同位素示踪思茅盆地深部富钾盐体的物源

思茅盆地2350 m以深新发现了累计厚度149 m的富钾盐体。为了厘定其成钾物质来源,本文重点对15件钾石盐岩样品的Sr、K同位素和7件硬石膏岩样品的Sr、S同位素进行了分析。结果显示样品的Sr、S、K同位素均具有海水的特征,说明该盐体的成钾物质来源为海水。87Sr/86Sr值分别与δ34S. V- CDT值和δ41K值负相关揭示析盐期存在陆源淡水补给蒸发盆地。淡水补给导致样品的87Sr/86Sr值大于母源海水、δ34S. V- CDT和δ41K值小于母源海水。混源模拟计算显示钾石盐岩中淡水补给锶元素的比例为3. 3%~29. 2%,硬石膏岩中淡水补给锶元素的比例不超过35. 2%。淡水补给Sr、S、K元素的量较少,不足以影响我们根据相应的同位素指标对盐体母质来源的识别。本项研究综合应用传统的Sr- S同位素与新兴的K同位素示踪思茅盆地深部富钾盐体的物源,为进一步研究其成因机理提供了可靠的数据支撑。     

贵州喀斯特地区河流的研究--碳酸盐岩溶解控制的水文地球化学特征

测量了喀斯特地区乌江、沅江两大水系的河流枯水期的主元素、Sr2+离子浓度和Sr同位素比值。这些河流的化学组成代表了流经碳酸盐岩地层的河水的化学组成。这些河流及其支流有高的溶解盐,TZ+变化范围为：2.1～6.3 meq/L,高于全球河流的平均值(TZ+=0.725 meq/L)。河水含有较高的溶质浓度,河水水化学组成以Ca2+和HCO-3为主,其次为Mg2+和SO2-4,Na++K+和Cl-+Si分别只占阳离子和阴离子组成的5%～10%。 这些河流的化学和同位素组成主要受其自流盆地的地质特征控制。流经碳酸盐岩地层的乌江水系河流具有较高的Sr浓度（1.1～9.70 mol/L）和较低的87Sr/86Sr比值（0.7077～0.7110）,与流经碎屑岩地层的沅江水系的清水江河流中较高的87Sr/86Sr比值（0.7090～0.7145）及较低的Sr浓度（0.28～1.32 mol/L）形成鲜明的对比。 流域盆地的地理岩性控制了河水的化学组成和同位素组成。对河水的化学计量分析表明河水化学组成受碳酸盐岩溶解控制,而碳酸盐岩主要受碳酸和硫酸作用而溶解。乌江流域受硫酸作用特别明显,表明硫酸主要来源于燃煤或流域盆地硫化物矿物氧化而形成的大气输入。化学元素和同位素比值之间的相互关系表明3个主要来源为：石灰岩、白云岩和硅酸盐岩的风化。同时估计了碳酸盐岩和硅酸盐岩的化学风化速率,结果表明流域盆地的碳酸盐岩风化速率远远高于许多世界大河。岩石风化过程中硫酸的出现或土地的过度使用或土壤植被的退化等都可能是导致流域的碳酸盐岩风化速率如此高的原因。      

塔里木盆地巴楚隆起地层水的硼、锶、氧、氢同位素组成

为研究塔里木盆地巴楚隆起古生代地层水的成因,进行了地层水化学、硼、锶、硫、氢和氧同位素分析,和粘土矿物X光衍射分析。分析结果显示,这些石炭系和奥陶系地层水相对于蒸发海水,富集Ca、B、Li和Sr而贫SO4,而部分奥陶系水样相对富K,表明受到了水-岩反应的改造δD与δ18O关系表明,所有测试数据均倾向全球大气降水线,两者的交点接近目前的当地降水,表明现代淡水已经与地层水混合。87Sr/86Sr值介于0.7090～0.7111之间,远高于沉积时期的海水。δ11B值为+19.7‰～+32.3‰,并显示随埋深增大、B浓度增高而降低。这些结果表明,同位素组成不同…     

准噶尔盆地石炭-二叠系方解石脉的碳、氧、锶同位素组成与含油气流体运移

在准噶尔盆地当前油气勘探的重点目标区西北缘和腹部地区,油气主要源于深部石炭系—二叠系。通过对其中的典型水岩反应产物,即裂隙方解石脉进行碳、氧、锶同位素组成分析,尝试讨论了油源流体运移的基本特征。实验结果表明,25件方解石脉样品的δ13CPDB位于－21.5‰~ 5.2‰之间,δ18OPDB(δ18OSMOW)在－8.1‰～－22.3‰(22.6‰~ 6.9‰)之间;20个87Sr/86Sr比值分布在0.703 896～0.706 423之间。据此,结合样品地质产状和区域地质背景,提出本区含油气流体在运移过程中伴随着深部热流体的影响,它们在流经石炭—二叠系时,对火山岩层的溶蚀使得流体岩石相互作用产物,即方解石脉的同位素组成反映出火山岩地层的地球化学标记。该认识表明,在今后的区域储层成岩演化和油气运移研究工作中,应充分考虑这类深部热流体作用的影响。     

桂林地区岩溶水87Sr/86Sr特征

锶是岩石圈上部含量最大的微量元素，其元素及其同位素化学性质都比较稳定。不同水岩作用条件下，锶元素含量及其同位素值都不一样。本文通过对桂林地区的两个典型岩溶地下河系统不同类型地下水样87Sr/86Sr值和Sr含量的分析，得出；流经不同岩层的地下水其87Sr/86Sr值和Sr含量不同，同一地下河系统中不同类型地下水的87Sr/86Sr值Sr含量不同，其值的差异由岩性和水岩作用决定。说明87Sr/86Sr值能反映地下水的形成、径流和混合作用，是较理想的示踪剂，在岩溶水研究中具有很广阔的应用前景。     

Comparison of the Sr isotopic signatures in brines of the Canadian and Fennoscandian shields

A synthesis of Sr isotope data from shallow and deep groundwaters, and brines from the Fennoscandian and Canadian Shields is presented. A salinity gradient is evident in the water with concentrations varying from approximately 1–75 g L⁻¹ below 1500 m depth in the Fennoscandian Shield and from 10 up to 300 g L⁻¹ below 650 m depth in the Canadian Shield. Strontium isotope ratios were measured to assess the origin of the salinity and evaluate the degree of water–rock interaction in the systems. In both shields, the Sr concentrations are enriched relative to Cl, defining a positive trend parallel to the seawater dilution line and indicative of Sr addition through weathering processes. The depth distribution for Sr concentration increases strongly with increasing depth in both shields although the variation in Sr-isotope composition does not mirror that of Sr concentrations. Strontium-isotope compositions are presented for surface waters, and groundwaters in several sites in the Fennoscandian and Canadian Shields. Numerous mixing lines can be drawn reflecting water–rock interaction. A series of calculated lines links the surface end-members (surface water and shallow groundwater) and the deep brines; these mixing lines define a range of ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios for the deep brines in different selected sites. All sites show a specific ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr signature and the occurrence of large ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr variations is site specific in both shields. In Canadian Shield brines, the Sr isotope ratios clearly highlight large water rock interaction that increases the ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratio from water that could have been of marine origin. In contrast to the Canadian Shield, groundwater does not occur in closed pockets in the Fennoscandian, and the well-constrained ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr signatures in deep brines should correspond to a large, well-mixed and homogeneous water reservoir, whose Sr isotope signature results from water–rock interaction.     

扬子陆块北缘马元铅锌矿床成矿物质来源探讨: 来自C、O、H、S、Pb、Sr同位素地球化学的证据

呈层状、似层状产于震旦系灯影组角砾状白云岩层间构造带中的马元铅锌矿床是近年来在扬子陆块北缘铅锌找矿的新突破。文章通过碳、氧、氢、硫、铅和锶同位素地球化学特征研究,探讨了成矿流体和成矿金属来源。研究结果表明:矿石中热液脉石矿物的δ13CPDB为-4.24‰~0.93‰,δ18OSMOW为15.92‰~23.24‰,表明成矿流体中的CO2为震旦系碳酸盐岩的溶解成因。矿石中硫化物的δ34S变化于12.94‰~19.4‰之间;硫酸盐矿物的δ34S为32.2‰~33.48‰,表明还原硫主要来自地层中海相硫酸盐的还原。矿石硫化物的铅同位素组成均一,206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb分别为17.62~18.02、15.49~15.63和37.57~38.35,成矿金属可能主要来源于震旦系—志留系。脉石矿物石英流体包裹体的δDFI为-92‰和-113‰,如果取成矿温度200℃,根据δ18O石英值计算的相应流体包裹体的δ18O水为6.03‰~12.73‰,推测成矿流体可能起源于大气降水为主的盆地卤水,或为其他来源的流体与有机质反应形成。成矿流体87Sr/86Sr为0.70967~0.71146,高于赋矿围岩震旦系灯影组白云岩锶同位素比值(0.70890~0.70945),表明成矿流体流经了古生代地层(及基底),并与其中具有高锶同位素比值的碎屑岩、页岩和泥岩等进行了水岩反应及同位素交换。     

宿南矿区地下水同位素地球化学特征及地质意义

煤矿区地下水既是重要的地下水资源,又影响煤矿安全生产。为了解宿南矿区地下水同位素化学特征,采集了宿南矿区松散层水、砂岩水和灰岩水样品进行T、D、18O、87Sr/86Sr和溶解碳酸盐岩中13C、18O等同位素测试分析,并利用传统图示等方法探讨了地下水演化年龄、同位素特征及影响因素。结果表明：矿区3个含水层地下水中T含量较低,整体反映了矿区地下水多位时间久远的亚现代水补给;地下水中D、18O受到明显围岩的影响,其组成为-68.5‰~-44.3‰和-8.78‰~-6.29‰,平均值分别为-61.15‰和-8.16‰;围岩中碳酸盐岩含量决定了13CDIC与 18ODIC的变化关系;87Sr/86Sr值为0.710 6～0.712 3,平均为0.711 2,87Sr/86Sr比值主要受到了水岩作用的影响,可以有效地识别3个不同含水层水源。     

湘中锡矿山锑矿床的Sr同位素地球化学

对湘中锡矿山锑矿床围岩灰岩、硅化灰岩、煌斑岩和脉石矿物进行了系统的Sr同位素研究。结果表明，矿区围岩发生了隐性蚀变，灰岩中Sr亏损，而^87Sr/^86Sr高于同时代的海相碳酸盐，这种隐性蚀变很可能是水／岩反应所致。矿体附近的硅化灰岩中Sr更加亏损，而^87Sr/^86Sr明显增加。成矿期方解石的^87Sr/^86Sr较高，成矿体系中变化的W／R比造成了方解石中^87Sr/^86Sr值的明显波动。成矿流体为一富放射成因^87Sr的溶液。成矿流体来自或流经基底地层，流体中的Sr由基底碎屑岩提供，矿质Sb也可能主要来自富Sb的元古宇基底。水／岩反应的理论模拟显示，锡矿山成矿流体中的Sr约为3．0μg/g，^87Sr/^86Sr为０．７１７；蚀变－成矿体系为一开放体系，矿石的沉淀机制主要为水／岩反应，成矿体系中W／R 比较高。     

贵阳市岩溶地下水水化学演化机制:水化学和锶同位素证据

岩溶地下水的水化学特征及其水岩作用过程研究对岩溶地下水合理开发利用和污染防治具有重要意义.综合利用水化学分析、主要离子比值、锶含量和87Sr/86Sr比值分析和反向水文地球化学模拟,深入分析了贵阳市地下水和地表水不同季节的水化学特征变化和水文地球化学演化过程.水化学特征分析表明,贵阳市地下水以HCO₃·SO₄-Ca型和HCO₃-Ca·Mg型为主,水化学组成在季节和空间分布上存在一定的规律性变化,地表水与地下水的直接混合对地下水化学组成有一定的影响.锶同位素比值和水文地球化学反向模拟表明,地下水水化学组分主要受岩石风化作用的控制,以方解石和白云石为主的碳酸盐的溶解－沉淀作用以及硫酸盐和岩盐的溶解是控制研究区地下水水化学特征的重要过程,并受上覆孔隙含水层硅酸盐矿物水解的影响.      

锶同位素在古岩溶研究中的应用——以塔河油田奥陶系为例

为探讨锶同位素在古岩溶研究中的应用,系统分析了塔里木盆地塔河油田奥陶系岩溶缝洞方解石的87Sr/86Sr值。研究结果表明,加里东中期岩溶形成的方解石以低87Sr/86Sr值为特征,其锶同位素组成主要由围岩的重溶锶控制。而海西早期岩溶形成的方解石则以高87Sr/86Sr值为特征,锶同位素组成主要由壳源锶和重溶锶控制;同时,不同产状的方解石锶同位素比值也不相同,渗流岩溶带的方解石比潜流岩溶带富集87Sr,主要受控于岩溶系统的渗流机制和水岩反应。在平面上,桑塔木组覆盖区比北部地区富集87Sr,其主要原因是来源于围岩的重溶锶比重加大。87Sr/86Sr值在区域上的变化,结合区域地质背景,表明海西早期岩溶对北部地区和桑塔木组覆盖区均有重要的影响,是奥陶系岩溶缝洞型储层的主要形成时期。另外,极低的锶同位素比值可能与幔源锶有关,早二叠纪末的火山活动是提供幔源锶的主要时期。通过塔河油田奥陶系古岩溶作用的实例研究,锶同位素具有良好的流体示踪能力,在划分古岩溶期次方面具有明显的优势。     

Strontium isotopic evidence on the chemical evolution of pore waters in the Milk River Aquifer,Alberta, Canada

Strontium isotope ratios were measured on 13 rock, 18 leachate and 28 pore-water samples from the Milk River aquifer, the confining argillaceous formations, and the glacial till mantling the recharge area. Strontium isotope ratios (⁸⁷Sr/⁸⁶Sr) of pore waters from the aquifer, confining units, and the glacial till ranged from 0.7069 to 0.7082. The ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios in aquifer pore waters decrease with increasing distance from the aquifer recharge area, and this is interpreted to be the result of mixing and water–rock interaction within the aquifer.The solute composition of the recharging groundwater is modified by the local lithology, causing distinct geochemical patterns along different flow paths within the aquifer. Whole-rock ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios indicate that the shales and till are generally more radiogenic than the aquifer sandstone. The authigenic carbonate cements and rock-forming minerals comprising the major lithologic units had little apparent influence on the pore-water Sr chemistry. Carbonate cement leachates from the till and the aquifer sandstone are more radiogenic than those from the confining shale formations. Feldspar separates from the aquifer sandstone have relatively radiogenic Sr isotope ratios, whereas bentonites from the Milk River and Colorado Shale Formations have whole-rock and leachate Sr isotope ratios that are relatively unradiogenic. Ratios of most Milk River aquifer pore waters are lower than those of any leachates or whole rocks analyzed, except the bentonites.The ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr ratios of exchangeable Sr in the bentonites are similar to ratios found in the more evolved pore waters. Simple rock–water interaction models calculated for the whole-rock, leachate, and exchangeable-ion/pore-water pairs indicate that ion exchange with bentonite clays within the Milk River and Colorado Shale Formations appears to influence the isotopic evolution of the pore-water Sr in each of these units.     

Controls on the spatial and temporal variability of vadose dripwater geochemistry: Edwards aquifer, central Texas

A 4-yr study of spatial and temporal variability in the geochemistry of vadose groundwaters from caves within the Edwards aquifer region of central Texas offers new insights into controls on vadose groundwater evolution, the relationship between vadose and phreatic groundwaters, and the fundamental influence of soil composition on groundwater geochemistry. Variations in Sr isotopes and trace elements (Mg/Ca and Sr/Ca ratios) of dripwaters and soils from different caves, as well as phreatic groundwaters, provide the potential to distinguish between local variability and regional processes controlling fluid geochemistry, and a framework for understanding the links between climatic and hydrologic processes.The Sr isotope compositions of vadose cave dripwaters (mean ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7087) and phreatic groundwaters (mean ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7079) generally fall between values for host carbonates (mean ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7076) and exchangeable Sr in overlying soils (mean ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr = 0.7088). Dripwaters have lower Mg/Ca and Sr/Ca ratios, and higher ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values than phreatic groundwaters. Dripwater ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values also inversely correlate with both Mg/Ca and Sr/Ca ratios. Mass-balance modeling combined with these geochemical relationships suggest that variations in fluid compositions are predominantly controlled by groundwater residence times, and water-rock interaction with overlying soils and host aquifer carbonate rocks. Consistent differences in dripwater geochemistry (i.e., ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr, Mg/Ca, and Sr/Ca) between individual caves are similar to compositional differences in soils above the caves. While these differences appear to exert significant control on local fluid evolution, geochemical and isotopic variations suggest that the controlling processes are regionally extensive. Temporal variations in ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr values and Mg/Ca ratios of dripwaters from some sites over the 4-yr interval correspond with changes in both aquifer and climatic parameters. These results have important implications for the interpretation of trace element and isotopic variations in speleothems as paleoclimate records, as well as the understanding of controls on water chemistry for both present-day and ancient carbonate aquifers.