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河北平原地下水硫酸盐^34S和^18O同位素演化特征
  • ISSN号:1006-3021
  • 期刊名称:《地球学报》
  • 时间:0
  • 分类:P597.2[天文地球—地球化学;天文地球—地质学]
  • 作者机构:[1]中国地质大学研究生院,湖北武汉430074, [2]中国地质大学环境学院,湖北武汉430074, [3]生物地质与环境地质教育部重点实验室,湖北武汉430074
  • 相关基金:本文由国家自然科学基金“硫酸盐中^17O和^18O同时测试技术及其应用”和“微量水^17O和^18O同时测试新技术及其在水循环研究中的应用”项目(编号:40572140,40602030)资助.
中文摘要:

地下水中硫酸盐的34S和18O在探寻地下水的水质演化规律、赋存环境特征方面具有重要的研究意义,笔者选取保定—河间—沧州—黄骅剖面采集深层地下水水样,分析测试了其主要阴阳离子含量、δ18O、δD、14C及δ34SSO42-和δ18OSO42-各项指标,在此基础上首次探讨了河北平原地下水中硫酸盐的硫、氧同位素分布特征与演化机理。研究发现研究区地下水硫酸盐的δ34SSO42-值沿地下水流向增大,δ18OSO42-值则在一个较小的范围内波动,最终接近一个常数值,二者间呈现较好的负相关关系;δ34SSO42-值随地下水14C年龄的增加而增加,δ18OSO42-则随地下水14C年龄的增加而趋于稳定;34SSO42-值与r(SO42-)/r(Cl-)的值呈负相关关系,δ18OSO42-值与r(SO42-)/r(Cl-)的值则呈正相关关系。在研究区地下水中硫酸盐的34S和18O同位素的分布演变特征主要由SO42-和水之间的同位素交换反应、微生物硫酸盐的还原作用、硫化氢的再氧化作用所影响,其中微生物硫酸盐的还原作用的结果使地下水中的硫酸盐富集34S,SO42-和水之间的同位素交换反应是影响地下水的δ18OSO42-值的主导因素,使地下水的δ18OSO42-取决于地下水的氧同位素组成。

英文摘要:

Sulfur and oxygen isotopic compositions play a significant role in studying groundwater quality evolution and its environment characteristics. A section along Baoding-Hejian-Cangzhou-Huangye was selected to collect deep groundwater samples, and the samples were then analyzed for such items as main ions, 8TM O, 8D, 24 CO, δ^34Ssulfate-residual and δ^18Osulfate-residual. On this basis, this paper has discussed the distribution characteristics of ^34S and ^18O residual sulfate in deep groundwater and their potential evolution mechanism in Quaternary sediments of the Hebei Plain. It is pointed out that δ^34Ssulfate-residualvalues rise in the groundwater flow direction and δ^18Osulfate-residual values vary in a narrow range and finally tend to attain a constant value, that the two kinds of values show an obvious negative correlation, that δ^34Ssulfate-residualvalues increase together with the older ^14C age of groundwater and δ^18Osulfate-residual values tend to attain a constant value with the increasing ^14C age of groundwater, and that δ34Ssulfate-residual values have also a negative correlation with r( SO42- )/r( C1 - ) mole ratios of groundwater while a positive correlation exists between δ^18O sulfate-residual values and SO42-/Cl- mole ratios of ground- water. The factors controlling ^34S and ^18O evolution of sulfate residuals in groundwater might be the isotope exchange reaction between SO4^2- and groundwater, the sulfate reduced by bacteria and the re-oxidation of H2S. The sulfate residuals in groundwater are likely to be rich in ^34S as the sulfate is reduced by bacteria. The oxygen isotope exchange reaction between SO4^2- and groundwater is the controlling factor of δ^18Osulfate.residual values, which causes the dependency of δ^18O sulfateresidual values on oxygen isotopic composition of groundwater.

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期刊信息
  • 《地球学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:国土资源部
  • 主办单位:中国地质科学院
  • 主编:董树文
  • 地址:北京市西城区百万庄大街26号
  • 邮编:100037
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  • 国际标准刊号:ISSN:1006-3021
  • 国内统一刊号:ISSN:11-3474/P
  • 邮发代号:82-53
  • 获奖情况:
  • 中国精品科技期刊,SCI总被引频次100以上中国期刊...
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国地质文献预评数据库,美国剑桥科学文摘,英国动物学记录,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
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