第三讲 H-O同位素.pptVIP

* * * * * * * * * * * * * ①?? 山前补给。发生在祁连山前戈壁带，除个别地段可能存在山区地下径流外，主要是一系列的季节性出山河流和降水垂直入渗，多为HCO3或HCO3-SO4水，为1963年以来的现代补给。 ②? 河流侧向入渗补给。河流入渗来自常年性的黑河，主要发生在下游盆地，为HCO3-SO4水，地下水的年龄小于50年。 ③?? 灌溉入渗补给。灌溉水的来源是引河水和地下水，入渗补给主要发生在人工绿洲区，特别是在金塔—鼎新灌区。多为SO4—Cl水。 北盆地的承压水，14C校正年龄可达8kaBP左右，是中全新世补给 黑河流域地下水补给机制示意图 山区与南部盆地之间 ——主要是通过出山河水发生水力联系，部分地段存在地下径流。 酒泉——张掖盆地之间 ——沿马营河至盐池一带，为地下水低氚含量分布区，该区两侧地下水含量均相对较高，反映了两盆地之间地下水水力联系十分微弱。 地下水的流动 氚剖面 酒泉-张掖的同位素剖面反映出在隆起两侧含量呈现出突变的特征。地下水均在隐伏隆起带发生径流方向的改变，向上排入地表水，两盆地之间地下水水力联系微弱。 氘剖面 氧-18剖面 南部盆地与金塔—鼎新盆地之间 从正义峡上下地下水氚含量差别明显，说明正义峡以上地下水与鼎新地下水之间没有明显的水力联系，鼎新地下水主要来自引黑河水灌溉。 额济纳南北向地下水δ18O剖面 额济纳南北向地下水δD剖面 金塔—鼎新盆地与额济纳盆地之间： 由鼎新盆地向古日乃草原的地下径流。 在鼎新和额济纳盆地分界地带说明存在地下径流，但是这种地下径流的规模和程度需要进一步研究。 含水层之间的流动 第一含水层（0—40m） 第二含水层（40——80m） 第三含水层（80m) TDS：高（ 3743——574mg/l ） 氚：65——52TU C-14：71——114PMC 蒸发影响（氧-18：-7.7，氘：-51） TDS：中等（1452——647mg/l） 氚：23——164TU C-14：63——112PMC 蒸发影响很小（氧-18：-8.2，氘：-54） TDS：低（620——210mg/l） 氚：1.6——20TU C-14：30——75PMC 无蒸发影响（氧-18：-9.6，氘：-57） 地下水开发引起的补给 过渡类型 盆地地下水流系统 流域地下水流系统存在深部区域流系统和浅部局域流系统。 局部水流系统为沿河流以垂向运动为主, 区域水流系统以活塞流的特征从山前补给区向排泄区以水平运动为主。 溢出带 深部承压水向上垂直流动 酒泉—张掖地下水氚年龄剖面及地下水流系统 酒泉东盆地—额济纳地下水δ18O剖面 酒泉东盆地—额济纳地下水氚剖面 酒泉-额济纳剖面显示等值线相间分布，多个局部水流子系统，说明不同地段河流渗漏的差异。 在额济纳天然绿洲区，地下水的氚和δ18O反映出绿洲区局部水流子系统的影响。 在塞汗桃来附近可能反映有深部额济纳区域地下水流子系统的向上流动 额济纳东西向地下水氚剖面 额济纳东西向地下水δ18O剖面 同位素资料表明东部水的年龄比西部年轻，有水流从东居延海向中部流动。中部西居延海一带深层承压水顶托补给潜水。 对于东居延海一带地下水的同位素不同于西部的特征，武选民等（2002）研究认为，有来自北部的地下径流，地下水的同位素特征不排除这种可能性。这种水流是来自东北部还是来自古日乃区域地下水流子系统的地下径流还有待证实。 案 例1 氢、氧同位素在大同盆地高砷、高氟地下水研究中的应用 HO同位素在大同盆地高砷地下水研究中的应用 HO同位素在大同盆地高砷地下水研究中的应用 HO同位素在大同盆地高砷地下水研究中的应用 HO同位素在大同盆地高砷地下水研究中的应用 地下水氢、氧同位素对温度的指示 案 例2 From Kortelainen and Karhu. 2004 能否采用孔隙地下水中O-H同位素特征来反演古气候变化情况？如何实现？ 思考题： * * * * * * * * * 3.2.3 温度对同位素分馏的影响 Effect of temperature on Fractionation 3.2.3 温度对同位素分馏的影响 Effect of temperature on Fractionation 3.3 降雨同位素的季节变化Seasonal Variation 3.4 同位素维度效应Latitude Effect Latitude Effect Latitude 0 δDδ18O Sea Evap. Cloud Cloud Rain Heavier Rain Drop Lighter Vapor Equator Temperate Pole – Light Heavy Rain Rai