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Groundwater mixing between different aquifer types in a complex structural setting discerned by elemental and stable isotope geochemistry
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Karst aquifers are well known for their intricate stratigraphy and geologic structures, which make groundwater characterization challenging because flowpaths and recharge sources are complex and difficult to evaluate. Geochemical data, collected from ten closely spaced production wells constructed in two karst aquifers (Bangor Limestone (Mb) and Tuscumbia Limestone/Fort Payne Chert (Mftp)) in Trussville, north‐central Alabama, illustrate two distinctive groundwater end‐members: (1) higher major ion, dissolved inorganic carbon, conductivity, alkalinity concentrations, heavier δ13C ratios (max: −10.2 ± 0.2‰ Vienna Pee Dee Belemnite (PDB)) and lower residence times (mean: 19.5 ± 2 years, n = 2) of groundwater in the Mb aquifer and (2) lower constituent concentrations, lighter δ13C ratios (min: −13.4 ± 0.2‰ PDB) and longer residence times of groundwater (mean: 23.6 ± 2 years, n = 4) in the Mftp aquifer. Summer and fall data and the binary mixing model show aquifer inter‐flow mixing along solution fractures and confirms the distinctive groundwater geochemistry of the two aquifers. Lowering of static water levels over the summer (drawdown from 2 to 5.2 m) leads to more reducing groundwater conditions (lower Eh values) and slightly enriched δ18O and δD ratios during the fall [δ18O: −4.8 ± 0.1 to −5.4 ± 0.1‰ Vienna Standard Mean Oceanic Water (VSMOW), n = 9; δD: −25.4 ± 1 to −27.4 ± 1‰ VSMOW, n = 9] when compared with summer season samples (δ18O: −5.1 ± 0.1 to −5.7 ± 0.1‰ VSMOW, n = 11; δD: −25.0 ± 1 to −30.6 ± 1‰ VSMOW, n = 11). GIS analyses confirm the localized origin of recharge to the investigated aquifers. The combination of GIS, field parameters and geochemistry analyses can be successfully used to identify recharge sources, evaluate groundwater flow and transport pathways and to improve understanding of how groundwater withdrawals impact the sustainability and susceptibility to contamination of karst aquifers. Copyright © 2015 John Wiley & Sons, Ltd. 相似文献
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Rhabdosargus holubi is a small (maximum weight=2.4?kg) yet important fishery species in the estuaries of the south-east coast of South Africa. Little is known of its biology and specifically its growth rate, which is essential for sustainable management of the fishery. We examined and counted the opaque zones in the sectioned otoliths of 134 R. holubi to determine its age and growth parameters. The otoliths from two recaptured fish marked with oxytetracycline confirmed that one opaque zone was deposited annually. The species reached a maximum age of 18 years and growth was adequately described by a von Bertalanffy growth function of the form: Lt = 358.1 (1 – e?0.24(t+0.77)) mm fork length. There were no significant differences between any of the male and female growth parameters (likelihood ratio test: p = 0.3). The growth was slow (omega index: ω = 86.56); however, despite this, the unique life history of R. holubi may provide a degree of resilience to heavy fishing pressure in estuaries. 相似文献
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在回线源瞬变电磁发展的早期,往往使用圆回线产生的场来近似模拟多边形回线的场。为了对这种近似的影响进行分析,本文以矩形回线为例,对圆回线近似模拟多边形回线的误差进行计算。首先,根据给出的圆回线和矩形回线内外任一点的感生电动势新的计算方法,对两种回线装置内的感生电动势分布进行对比。研究结果表明:在扩散场早期,圆回线和矩形回线场的等值线分布形态存在较大的差别,而在扩散场中晚期,两种回线感生电动势相对误差较小。两种回线感生电动势相对误差的变化特征可以用感应电流烟圈扩散的理论进行解释。通过理论模型的分析可知,圆回线近似矩形回线会对浅层电性结构分析带来较大影响。 相似文献
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N.G. Granin I.B. Mizandrontsev V.V. Kozlov E.A. Tsvetova R.Yu. Gnatovskii V.V. Blinov I.A. Aslamov K.M. Kucher V.G. Ivanov A.A. Zhdanov 《Russian Geology and Geophysics》2018,59(11):1514-1525
Hydrophysical studies and mathematical modeling of ring structures during ice cover on Lake Baikal have shown that their existence at the stage of ice cover degradation is due to anticyclonic currents. Such currents can be generated as a result of local upwelling, which we associate with the rise of methane hydrates from the top layer of bottom sediments and their dissociation. Analysis of satellite images shows that the radii of ice rings range from 1300 to 2400 m, which is close to the baroclinic Rossby radius. The measured ice thicknesses in the area of the rings are in agreement with model calculations. Deep water renewal in Lake Baikal can also be associated with the rise of hydrates. 相似文献
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麻棚和赤瓦屋岩体都位于太行山中段热液金属矿成矿区内,在其周围已发现石湖石英脉大型金矿等60余处热液型矿床(点),其深部和外围可能存在找矿前景。本文通过探讨太行山中段城南庄一带遥感环形构造和重力负场特征与金属矿床和岩体的耦合关系,从城南庄卫星式-多层蘑菇群式遥感环形构造群、重力负场、中酸性岩脉侵入和温泉五种证据,推测城南庄深部存在比麻棚和赤瓦屋岩体大近六倍、面积约700 km~2的中酸性隐伏岩体—城南庄隐伏岩体。城南庄隐伏岩体边界基本与布格重力负异常边界吻合,呈长轴北东向宽缓带状展布,向南西方向倾伏,北侧埋深较浅、南侧埋深较深。城南庄隐伏岩体边部(特别是产状缓外倾,具有良好成矿空间的区域)和顶部与围岩的接触带位置、环形构造形成的晚期"小岩体"内部及附近位置和中酸性岩脉附近位置是寻找热液型矿床的有利部位。 相似文献
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对四川稻城县海子山高原上的方枝柏进行树芯采集,经交叉定年后建立林线上限位置的方枝柏树轮宽度年表。标准化年表与气象资料的响应分析结果揭示了该地区树木生长主要受当年生长季前期温度条件的控制。轮宽指数与前一年9月到当年2月的平均气温呈显著正相关(R=0.56,P<0.01)。由此重建了该地区1850—2019年这170 a的前一年9月到当年2月平均气温的变化,转换函数方差解释量31.7%。重建结果与邻近地区树轮记录的温度变化具有较好的一致性。重建序列显示工业革命以来,研究区经历较冷的时期有:1870—1890年和1960—1980年;较暖的时期有:1884—1892年、1919—1925年、1940—1960年以及1980—2019年。1940—1960年是20世纪最暖的时期,20世纪60年代后温度呈现下降趋势,1980年开始气温保持持续升高,2010年之后气温有小幅下降。重建气温序列与太阳黑子数变化和北大西洋多年代际涛动AMO有较强的响应,揭示了太阳活动、海温等因子可能对该区温度变化产生重要影响。 相似文献