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金沙江梯级水库氢氧同位素指示的分层及累积效应
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作者 周容丹 包宇飞 +5 位作者 王雨春 杜彦良 王世岩 刘畅 毕二平 温洁 《湖泊科学》 北大核心 2025年第3期928-939,共12页
梯级大坝的建设对河流水文循环和水生态环境产生了深远的影响。本文对金沙江下游4个梯级深大水库(水深>150 m),依次为乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝,在丰水期热分层期间的氢、氧同位素值(δD和δ^(18)O)进行垂向测定,探究同位素指... 梯级大坝的建设对河流水文循环和水生态环境产生了深远的影响。本文对金沙江下游4个梯级深大水库(水深>150 m),依次为乌东德、白鹤滩、溪洛渡和向家坝,在丰水期热分层期间的氢、氧同位素值(δD和δ^(18)O)进行垂向测定,探究同位素指示下水源、气象及水库建设的分层动力学等对河流水循环的作用。通过MixSIAR模型对研究区水体来源进行定量分析,得到偏枯年份(2023年)的丰水期大气降水和冰川融水为金沙江下游的主要水源补给,占比分别为89.8%和10.2%。水源的占比在丰、枯水年,以及年内的丰、枯水期内发生变化,表现为丰水期水库入流的氢氧同位素值相对高于枯水期。热分层期间,受蒸发、地下水和支流等因素的综合影响,库区同位素值在垂向剖面上呈现复杂的差异性。层化现象导致水体垂向交换减弱,通过垂向二维数值模型反演,表温层水域流动性快,携带丰水期水体信息,而深层的滞温层水体表现为混合期冬、春季节枯水期水体的滞留特性。上游乌东德库区位于干热河谷区,表层水体的氘盈余均值低至-26.40‰,δ^(18)O均值为-11.15‰,表层蒸发效应显著高于其余3个水库。此外,部分垂线底层水体δD值的变化反映了乌东德水库坝前、白鹤滩近库尾及溪洛渡坝前的底层水体均受地下水入渗影响。大坝拦截增加了水体的水力停留时间,加强了蒸发富集作用,从库尾至坝前,乌东德、白鹤滩和向家坝水库的δ^(18)O值均具有逐渐上升的趋势。梯级水库的累积效应主要表现为表层水体的δD均值从上游(-115.62‰)至下游(-100.66‰)逐渐升高,δ^(18)O均值呈先降低后升高的波动增长趋势,乌东德水库的δ^(18)O均值最高,而白鹤滩水库的δ^(18)O均值(-15.36‰)最低。本研究可为流域系统调度管理提供理论参考。 展开更多
关键词 梯级水库 氢氧同位素 分层效应 累积效应 分层水动力 蒸发富集 MixSIAR模型
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基于水化学和氢氧同位素的拜城盆地泉水成因研究
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作者 许艾龙 吴彬 +4 位作者 刘坤 王翠 杜明亮 杨鹏年 邹长江 《水土保持通报》 北大核心 2025年第3期47-59,共13页
[目的]分析拜城盆地泉水水化学及同位素特征,识别泉水、河水、潜水三者的转化关系,揭示泉水成因,为拜城盆地水资源合理开发利用提供理论依据。[方法]通过采集拜城盆地泉水样品,测试分析,综合运用Gibbs图、PCA-APCS-MLR模型、氢氧同位素... [目的]分析拜城盆地泉水水化学及同位素特征,识别泉水、河水、潜水三者的转化关系,揭示泉水成因,为拜城盆地水资源合理开发利用提供理论依据。[方法]通过采集拜城盆地泉水样品,测试分析,综合运用Gibbs图、PCA-APCS-MLR模型、氢氧同位素等方法,定量探讨泉水与其他水体的转化量,分析泉水来源及其成因。[结果]①泉水水化学类型主要为HCO3·SO4·Cl-Ca·Na型,泉水与潜水、河水转化频繁;②泉水水化学组分中Ca^(2+),Na+,Mg^(2+)和SO42-源于石膏等盐类的风化溶解,Na+和Cl−源于钠长石和蒙脱石等硅酸盐矿物风化溶解,且农业及工矿生产、人类生活对泉水中硝酸盐的影响较大;③泉水δD和δ^(18)O值变化范围分别为-81.28‰~-50.27‰和-12.20‰~-8.57‰,拜城盆地南部潜水、泉水中δD和δ^(18)O整体贫于北部,大量河水的补给使南部潜水、泉水δD和δ^(18)O趋于贫化;④盆地内地表水—地下水转化关系主要为河水补给潜水、泉水,木扎提河中游、克孜尔河上游,河水、潜水对泉水的补给比例分别为8.3%~50.1%,49.9%~91.7%。[结论]拜城盆地泉水主要为侵蚀下降泉和溢出下降泉。拜城盆地北部高中山区的大气降水、冰雪融水沿基岩裂隙入渗形成地下水,受河流、山洪沟切割第四系松散岩类孔隙水含水层影响,潜水溢出形成侵蚀下降泉,主要分布在木扎提河上游至中游段;高中山区形成的地下水在河流或沟谷切割含水层后出露形成地表水,地表水入渗到平原区后再次转化为地下水,地下水在运移过程中遇到新近系泥岩、砂岩、砾岩形成的相对隔水层后运动受阻,水位壅高出露地表,形成溢出下降泉,主要分布在木扎提河中下游与克孜尔河下游。 展开更多
关键词 泉水成因 氢氧同位素 PCA-APCS-MLR模型 线性端元混合模型 拜城盆地
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基于氢氧同位素的塔里木流域径流组分特征研究
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作者 左浩 李斌 王易初 《北京大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期358-368,共11页
基于水体氢氧同位素数据,采用MixSIAR混合模型,识别塔里木流域22个样本子流域主干河道的径流组分特征,并结合流域气候与下垫面信息,深入分析内陆河径流组分与流域特征的响应关系。结果表明,以降水为径流主要补给来源的子流域主要分布在... 基于水体氢氧同位素数据,采用MixSIAR混合模型,识别塔里木流域22个样本子流域主干河道的径流组分特征,并结合流域气候与下垫面信息,深入分析内陆河径流组分与流域特征的响应关系。结果表明,以降水为径流主要补给来源的子流域主要分布在塔里木流域南部地区(径流中降水、地下水和冰川融水占比分别为39%~55%,23%~30%和22%~32%);以地下水补给为主导的子流域主要分布于塔里木河流北部的绿洲区(径流补给来源组分占比分别为14%~32%,44%~76%和0%~39%);以冰川融水为径流主要补给来源的子流域则多分布于西南部(径流补给来源组分占比分别为29%~33%,14%~31%和40%~53%)。在众多流域地理气候因子中,实际蒸发量、植被覆盖度、沙漠面积和冰川面积占比是塔里木子流域径流组分特征的主要影响因素;流域下垫面特征是造成河道径流组分差异的关键因素。研究结果可为气候变化背景下内陆河流域水资源管理和生态保护提供科学依据。 展开更多
关键词 内流河 径流组分 氢氧同位素 下垫面 塔里木
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长江中游与东北地区事件降雪稳定氢氧同位素的变化特征——以长沙站和长春站为例
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作者 杜昂丽 田怡苹 +2 位作者 黄畅 李云霞 饶志国 《湖南师范大学自然科学学报》 北大核心 2025年第3期139-149,共11页
稳定同位素方法是研究降水与气候环境要素关系的重要手段,将其用于短时间尺度的冬季降雪研究,对于理解降雪成因和演变过程等具有重要意义。本文基于2022年12月-2023年2月期间在吉林长春站和湖南长沙站2个采样点收集的50个降雪样品以及... 稳定同位素方法是研究降水与气候环境要素关系的重要手段,将其用于短时间尺度的冬季降雪研究,对于理解降雪成因和演变过程等具有重要意义。本文基于2022年12月-2023年2月期间在吉林长春站和湖南长沙站2个采样点收集的50个降雪样品以及相应的气象资料,探讨了降雪期间两个地区降雪稳定氢氧同位素(δD/δ18 O)的变化特征,并结合气象数据、水汽输送通量图、HYSPLIT模型,分析了影响两个地区降雪δD和δ18 O变化的主要因素以及造成两者差异的原因。得出以下几点认识:(1)与传统Dansgaard提出的温度效应和雨量效应不同,冬季降雪δD和δ18 O在高纬度的长春地区和相对低纬度的长沙地区均不存在显著的温度效应和雨量效应;(2)两个地区降雪δD和δ18 O变化主要受控于区域水汽来源和传输路径的影响;(3)在事件尺度上,长沙站点降雪稳定同位素前期符合气团雨除效应,后期由于南来水汽不断输送,其值逐渐回升。 展开更多
关键词 大气降雪 稳定氢氧同位素 水汽来源 雨除效应
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基于氢氧同位素的黄土区场次降水水体补给转化关系研究
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作者 孙虎 赵宾华 +5 位作者 李占斌 李鹏 马建业 马方铭 李华杰 延子轩 《水资源与水工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第4期76-82,91,共8页
黄土高原地区开展的生态建设措施改变了流域地形并影响了水文过程。为探究影响途径,以黄土区典型小流域王茂沟流域为研究区,针对场次降水,采集降水前、后的坝地、梯田两种地类分层土壤样品、降水样品、地表水和浅层地下水样品,通过稳定... 黄土高原地区开展的生态建设措施改变了流域地形并影响了水文过程。为探究影响途径,以黄土区典型小流域王茂沟流域为研究区,针对场次降水,采集降水前、后的坝地、梯田两种地类分层土壤样品、降水样品、地表水和浅层地下水样品,通过稳定氢氧同位素技术分析水体中的δD和δ18 O,揭示了黄土沟壑区降水-地表水-浅层地下水、降水-土壤水之间的传输转化关系。结果表明:场次降水(20230423)时段内,降水量为70.0 mm,降水和地表水补给浅层地下水,补给比例分别为27.62%和72.38%;地表水和浅层地下水水分传输过程中存在坝地的情况下,降水对浅层地下水的补给率增加了31.90%;沿程地表水和浅层地下水之间的蒸发损失为1%~13%,且在地表水补给浅层地下水的过程中,蒸发损失随传输距离的增加而增大;坝地深层土壤水较梯田更容易受到降水补给;坝地0~60 cm土层土壤水对60~100 cm土壤水的垂向补给率(48.11%)小于梯田0~40 cm土层土壤水对40~100 cm土壤水的垂向补给率(55.11%)。研究成果可为黄土高原地区生态建设治理对流域水文过程的影响研究和区域生态环境保护提供参考。 展开更多
关键词 水体补给转化 场次降水 氢氧同位素 降水补给率 黄土地区
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赣中新衡萤石矿床成矿流体特征研究:来自流体包裹体及氢氧同位素的证据
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作者 张栋梁 吴德海 +7 位作者 潘家永 吴赞华 陈光飞 欧阳斌 费磊 袁庚红 胡昊 余明军 《地质论评》 CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期70-72,共3页
萤石作为一种重要的非再生非金属战略矿产资源,是有“工业味精”之称的氟元素最主要的来源,受到各国的重视,随着科学技术和国民经济的快速发展,其经济价值和战略地位日益突出,广泛应用于冶金、建材、氟化工等传统领域和新能源、新材料... 萤石作为一种重要的非再生非金属战略矿产资源,是有“工业味精”之称的氟元素最主要的来源,受到各国的重视,随着科学技术和国民经济的快速发展,其经济价值和战略地位日益突出,广泛应用于冶金、建材、氟化工等传统领域和新能源、新材料、新医药等战略性新兴产业,因此萤石也被称为“第二稀土”(方贵聪等,2020;王春连等,2022;杨世文等,2022;王岩等,2023)。 展开更多
关键词 氢氧同位素 流体包裹体 成矿流体 新衡萤石矿床 赣中
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基于氢氧同位素技术在干旱区酿酒葡萄水分利用研究中的应用与思考
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作者 周丽娜 祁焕军 +5 位作者 雷金银 雷晓婷 徐瑾瑜 金建新 尹志荣 何进勤 《农业与技术》 2024年第17期87-92,共6页
探讨运用氢氧稳定同位素技术,解决干旱区制约酿酒葡萄产业高质量发展的水资源短缺和水分利用率不高并存的问题。本文通过总结梳理植物水分利用研究历程及理论基础、技术方法和成果,对比分析氢氧稳定同位素技术的理论基础和技术优势,初... 探讨运用氢氧稳定同位素技术,解决干旱区制约酿酒葡萄产业高质量发展的水资源短缺和水分利用率不高并存的问题。本文通过总结梳理植物水分利用研究历程及理论基础、技术方法和成果,对比分析氢氧稳定同位素技术的理论基础和技术优势,初步探讨了氢氧稳定同位素在酿酒葡萄水分溯源和利用策略方面的应用前景,并提出今后研究思路框架。应用氢氧稳定同位素技术确定酿酒葡萄水分利用策略研究的重要方向:深入开展土壤类型、作物品种、气候对氢氧稳定同位素的影响研究;建立氢氧稳定同位素计算模,精准分析酿酒葡萄整个生育期水分来源及水分利用效率;基于土壤-植物-大气连续体氢氧稳定同位素特征,综合分析酿酒葡萄生理代谢特性、植株茎流特征,提高分析精度,解决因分馏导致的数据偏移问题。为定量化分析酿酒葡萄水分利用策略,实现酿酒葡萄水分优化配置和精准管理化灌溉提供理论依据和技术支撑。 展开更多
关键词 干旱区 酿酒葡萄 氢氧稳定同位素 水分利用策略
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甘肃阳山金矿碳氢氧同位素与成矿流体来源 被引量:51
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作者 李晶 陈衍景 +5 位作者 李强之 毛世东 秦艳 郭俊华 南争路 杨荣生 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期817-826,共10页
甘肃文县阳山金矿的探明黄金储量已达308t,平均品位4.74g/t,是我国地质勘查储量最大的金矿床。该矿床产于西秦岭造山带,是一个同碰撞形成的类卡林型金矿床,矿体受EW向韧脆性剪切带控制,赋矿围岩为泥盆系碳质千枚岩-板岩-碳酸盐-硅质岩... 甘肃文县阳山金矿的探明黄金储量已达308t,平均品位4.74g/t,是我国地质勘查储量最大的金矿床。该矿床产于西秦岭造山带,是一个同碰撞形成的类卡林型金矿床,矿体受EW向韧脆性剪切带控制,赋矿围岩为泥盆系碳质千枚岩-板岩-碳酸盐-硅质岩和侵入其中的花岗斑岩脉。热液石英的流体包裹体之δ^(13)C_(CO_2)(PDB)值为-2.5‰~-5.6‰,δ^(87)C_(CH_4(PDB))值为-23.1‰~-32.6‰,说明成矿流体来源于碳酸盐地层或相似岩石建造的变质或/和改造脱水作用。该结论尚被流体氢氧同位素研究结果所证明,成矿早阶段和主阶段流体的δ^(18)O_W值介于9.5‰~15.3‰,δD_W值为-86‰~-73‰。两件矿化晚阶段流体的δ^(18)O_W氧分别为2.7‰和6.8‰,表明有强烈的大气降水热液混入。总体而言,成矿流体系统从早到晚、从深到浅,由变质热液演变为大气降水热液。特别补充说明,上述研究结果和认识与我们根据流体包裹体和矿床地质研究得出的结论相吻合。 展开更多
关键词 阳山金矿 氢氧同位素体系 成矿流体 秦岭造山带
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基于碳氢氧同位素的桉树人工林水循环过程研究进展
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作者 左海军 徐庆 +2 位作者 高德强 张蓓蓓 许文斌 《陆地生态系统与保护学报》 2024年第2期71-77,共7页
桉树是我国南方地区重要的速生用材树种,在我国人工林资源中具有十分重要的地位。然而,桉树种植带来的生态环境问题日益受到关注,尤其在对桉树是否为“抽水机”、桉树大面积种植是否导致土壤干旱和地下水位下降等问题上一直存在诸多争... 桉树是我国南方地区重要的速生用材树种,在我国人工林资源中具有十分重要的地位。然而,桉树种植带来的生态环境问题日益受到关注,尤其在对桉树是否为“抽水机”、桉树大面积种植是否导致土壤干旱和地下水位下降等问题上一直存在诸多争议。碳氢氧稳定同位素为陆地生态系统水循环过程定量研究提供了有效和便捷的方法,能系统和定量地阐明桉树人工林生态系统水文过程、不同水体转化关系和桉树水分利用效率等。系统归纳了碳氢氧同位素在桉树人工林生态系统水循环过程(包括大气降水、林冠穿透水、地表水、土壤水、植物水、地下水及蒸发水等)和植物水分利用效率中的应用研究进展,指出了当前研究中存在的不足,展望了其未来研究和应用前景。研究结果可为我国桉树人工林可持续经营理念下的水资源优化管理提供科学依据。 展开更多
关键词 桉树人工林 氢氧稳定同位素 碳稳定同位素 水循环过程 植物水分利用
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山西沁水盆地南部太原组煤储层产出水氢氧同位素特征 被引量:30
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作者 王善博 唐书恒 +2 位作者 万毅 李忠诚 张松航 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第3期448-454,共7页
为了研究沁水盆地南部太原组15号煤储层及其顶板灰岩的含水特征及水动力条件,从沁水盆地南部柿庄地区采集了煤层气井排出水、矿井下的煤层水与煤层顶板灰岩水、地表水共51个水样进行氢氧同位素及主要离子浓度测定。结果表明:目前排采15... 为了研究沁水盆地南部太原组15号煤储层及其顶板灰岩的含水特征及水动力条件,从沁水盆地南部柿庄地区采集了煤层气井排出水、矿井下的煤层水与煤层顶板灰岩水、地表水共51个水样进行氢氧同位素及主要离子浓度测定。结果表明:目前排采15号煤的煤层气井排出水是煤层水和煤层顶板灰岩水的混合水。15号煤储层和顶板灰岩裂隙含水层之间存在较强的水力联系,煤层在排水过程中接受灰岩水的大量补给。煤层顶板灰岩裂隙含水层封闭性较差,水在灰岩裂隙中径流速度较快。煤层顶板灰岩水表现出^(18)O漂移的特点,排采15号煤的煤层气井排出水既表现出^(18)O漂移特点,也表现出D漂移特点,而排采3号煤的煤层气井排出水则主要表现出D漂移特点。煤层气并排出水的δD和δ^(18)O值都与矿化度TDS呈现出一定的正相关性,δD和δ^(18)O值也可以作为判断煤层水径流条件的参考因素。 展开更多
关键词 煤层水 氢氧同位素 太原组 沁水盆地南部 漂移
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东天山康古尔金矿成矿晚阶段地幔流体参与成矿作用的碳氢氧同位素证据 被引量:25
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作者 王志良 毛景文 +4 位作者 吴淦国 杨建民 韩春明 马天林 张作衡 《地质学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第2期195-202,共8页
康古尔金矿位于塔里木板块北部被动大陆边缘阿奇山-雅满苏裂谷带之北侧,是一个典型的韧性剪切带型(造山型)金矿,成矿作用表现为含金石英脉和石英碳酸盐脉两个阶段。本文对矿石中的碳酸盐脉和矿床周围地层中的碳酸盐岩进行了C、H、O同位... 康古尔金矿位于塔里木板块北部被动大陆边缘阿奇山-雅满苏裂谷带之北侧,是一个典型的韧性剪切带型(造山型)金矿,成矿作用表现为含金石英脉和石英碳酸盐脉两个阶段。本文对矿石中的碳酸盐脉和矿床周围地层中的碳酸盐岩进行了C、H、O同位素测试。通过研究初步认为:矿床周围地层石炭纪干墩组和雅满苏组中大理岩的C、O同位素组成与世界上其他地区的海相碳酸盐基本相同,以富^(13)C和^(18)O为特征,明显有别于矿石中碳酸盐脉;后者的C、H、O同位素组成与地幔多相体系中的原始碳酸岩基本相似,暗示在康古尔金矿成矿晚阶段有地幔流体参与成矿作用。 展开更多
关键词 地幔流体 成矿作用 金矿 氢氧同位素
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卧龙地区大气降水氢氧同位素特征的研究 被引量:24
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作者 徐庆 刘世荣 +2 位作者 安树青 姜春前 刘兴良 《林业科学研究》 CSCD 北大核心 2006年第6期679-686,共8页
根据四川卧龙自然保护区2003年7月—2005年6月2个水文年大气降水的氢、氧同位素组成,提出卧龙地区大气降水线方程为δD=9.4431δ8O+28.658(r=0.943,n=74,p<0.05);实测雪水δD-1δ8O的线性回归方程为δD=9.3761δ8O+33.245(r=0.959,n=... 根据四川卧龙自然保护区2003年7月—2005年6月2个水文年大气降水的氢、氧同位素组成,提出卧龙地区大气降水线方程为δD=9.4431δ8O+28.658(r=0.943,n=74,p<0.05);实测雪水δD-1δ8O的线性回归方程为δD=9.3761δ8O+33.245(r=0.959,n=31,p<0.05);与全球降水线方程δD=81δ8O+10比较偏离较大。实测夏季(6—9月)降水δD-1δ8O的线性回归方程为δD=8.1651δ8O+9.480(r=0.961,n=29,p<0.05),卧龙地区夏季实测降水线与全球降水线吻合,揭示了该降水线方程的特征。对全年氘过量值(d)及夏季(丰水季)和冬季(枯水季)年氘过量值(d)及降水线特征研究表明,卧龙地区冬季降水主要来源于大陆性气团,即卧龙地区内部局部水汽蒸发所产生;夏季降水主要来源海洋性气团,并受东南季风的影响。夏季降水事件中出现一些极低的d值,主要是受到了大陆性冷气团的袭击和季风的影响。卧龙地区夏季(丰水季)降水中1δ8O的降水量效应明显,且季风气候抑制和掩盖了温度效应。 展开更多
关键词 氢氧同位素 大气水线(MWL) 过量氘(d) 卧龙地区 水汽来源
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蒸发皿中水面蒸发氢氧同位素分馏的实验研究 被引量:26
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作者 包为民 胡海英 +1 位作者 王涛 瞿思敏 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期780-785,共6页
气象要素与蒸发密切相关,通过室内外不同气象条件下的器皿水蒸发实验,获得了水面蒸发氢氧稳定同位素分馏因子与气象要素的关系。实验结果表明,随着蒸发的进行,剩余水体中逐渐富集重同位素;自由水体蒸发同位素分馏在垂线上有分层现象,表... 气象要素与蒸发密切相关,通过室内外不同气象条件下的器皿水蒸发实验,获得了水面蒸发氢氧稳定同位素分馏因子与气象要素的关系。实验结果表明,随着蒸发的进行,剩余水体中逐渐富集重同位素;自由水体蒸发同位素分馏在垂线上有分层现象,表层水体同位素值比垂线平均的同位素值略富集;不同温度条件下的室内蒸发实验中,温度越高,液-气间分馏系数越小,相应于同一剩余水体体积比,剩余水体稳定同位素值则越低。室外器皿水自由蒸发实验中得出的蒸发线方程斜率较大地偏离了当地降水线,表明实验期间水体蒸发分馏作用较明显。该研究为进一步揭示水体蒸发分馏规律提供了可靠的实验依据。 展开更多
关键词 水面蒸发 氢氧同位素 分馏 蒸发皿 实验研究
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GasBench Ⅱ-IRMS水平衡氢氧同位素分析方法研究 被引量:19
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作者 孙青 王晓华 +2 位作者 石丽明 刘美美 储国强 《岩矿测试》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-4,共4页
考察了参考气信号强度、样品水体积和水平衡时间对水平衡氢、氧同位素组成分析的影响,建立了GasBench Ⅱ-IRMS连续流稳定同位素质谱仪、CO2-H2O平衡在线连续分析水样中氧同位素组成、疏水铂催化H2-H2O平衡在线连续分析水样中氢同位素组... 考察了参考气信号强度、样品水体积和水平衡时间对水平衡氢、氧同位素组成分析的影响,建立了GasBench Ⅱ-IRMS连续流稳定同位素质谱仪、CO2-H2O平衡在线连续分析水样中氧同位素组成、疏水铂催化H2-H2O平衡在线连续分析水样中氢同位素组成的分析方法。分析实验室和标准水样,测量值在误差允许范围内与推荐值一致;实验室水标准氢同位素组成分析精度(1σ)为1‰,氧同位素组成分析精度(1σ)为0.1‰。方法能减少样品的损失,提高分析速度和稳定性。 展开更多
关键词 GasBench Ⅱ-IRMS 水平衡 氢氧同位素比值
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基于水化学和氢氧同位素的峡口隧道涌水来源识别 被引量:22
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作者 罗明明 黄荷 +2 位作者 尹德超 周宏 陈植华 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2015年第1期7-13,共7页
峡口隧道是一条位于岩溶山区的深埋特长型隧道,遭遇了历时近两年来源不明的复杂涌水过程。为查明隧道的涌水来源和充水途径,通过解读隧道区的水文地质条件,分析对比不同涌水点的水化学及氢氧同位素组成差异,查明了隧道右洞北侧涌水主要... 峡口隧道是一条位于岩溶山区的深埋特长型隧道,遭遇了历时近两年来源不明的复杂涌水过程。为查明隧道的涌水来源和充水途径,通过解读隧道区的水文地质条件,分析对比不同涌水点的水化学及氢氧同位素组成差异,查明了隧道右洞北侧涌水主要来源于二叠—三叠系岩溶含水层,其他均来自于侏罗系裂隙含水层,二叠系灰岩与泥盆系石英砂岩接触部位发育的岩溶裂隙带为主要的充水途径。 展开更多
关键词 峡口隧道 水化学 氢氧同位素 涌水来源
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黄土高原丘陵沟壑区流域不同水体氢氧同位素特征--以纸坊沟流域为例 被引量:19
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作者 王贺 李占斌 +2 位作者 马波 马建业 张乐涛 《水土保持学报》 CSCD 北大核心 2016年第4期85-90,135,共7页
为系统、全面地研究黄土高原丘陵沟壑区流域降水、地表水、土壤水的氢氧同位素特征,以纸坊沟流域为研究对象,通过测定流域范围内2015年3—9月降水、地表水、刺槐林土壤水和荒草地土壤水的氢氧同位素组成,分析了各水体氢氧同位素的δD-δ... 为系统、全面地研究黄土高原丘陵沟壑区流域降水、地表水、土壤水的氢氧同位素特征,以纸坊沟流域为研究对象,通过测定流域范围内2015年3—9月降水、地表水、刺槐林土壤水和荒草地土壤水的氢氧同位素组成,分析了各水体氢氧同位素的δD-δ^(18) O关系和季节变化特征,阐明了土层深度、植被类型、坡向和坡位等下垫面因素对土壤水氢氧同位素的影响。结果表明:该流域当地大气降水线方程为δD=6.71δ^(18) O^-_3.22(n=18,R^2=0.96),地表水的蒸发线方程为δD=6.77δ^(18) O-5.32(n=13,R^2=0.72),土壤水的蒸发线方程为δD=3.50δ^(18) O^-_34.00(n=756,R^2=0.76);各水体δ^(18) O富集程度为:刺槐林土壤水≈荒草地土壤水>降水>地表水。降水与土壤水(刺槐林和荒草地)δ^(18) O季节效应明显,浅层50cm土壤水的平均传输时间约为1个月;地表水δ^(18) O变幅较小、组成均一、季节效应不明显,推断其为多次历史降水混合形成;4种下垫面因素对浅层50cm土壤水氢氧同位素影响程度为:土层深度>坡向>植被类型>坡位。其中,土层深度对浅层土壤水δ^(18) O影响达到极显著水平。不同土层间土壤水δ^(18) O差异性随土层深度差值的增大而增大,且深度差超过15cm后呈极显著差异,推断纸坊沟流域地表15cm土层为受降水和蒸发影响的土壤水分活跃区。 展开更多
关键词 黄土高原 纸坊沟 氢氧同位素 降水 地表水 土壤水
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华北平原典型区水体蒸发氢氧同位素分馏特征 被引量:13
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作者 马斌 梁杏 +2 位作者 靳孟贵 李静 牛宏 《水科学进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第5期639-648,共10页
为研究华北平原衡水地区水体蒸发氢氧同位素分馏特征,采集不同盐度的深层地下淡水(TDS为0.61g/L)和浅层地下咸水(TDS为7.97g/L),现场开展室外器皿蒸发实验,获得了当地气象条件下氢氧同位素分馏参数。实验结果显示,淡水及咸水剩余表层水... 为研究华北平原衡水地区水体蒸发氢氧同位素分馏特征,采集不同盐度的深层地下淡水(TDS为0.61g/L)和浅层地下咸水(TDS为7.97g/L),现场开展室外器皿蒸发实验,获得了当地气象条件下氢氧同位素分馏参数。实验结果显示,淡水及咸水剩余表层水δ18O与剩余水比率f呈指数关系,与瑞利分馏模拟结果一致,δD和δ18O蒸发线斜率分别为4.78和4.69。整个蒸发过程中,淡水及咸水氢氧同位素值增量ΔδD分别为Δδ18O的4.82倍和4.76倍;剩余表层水相对于初始水δD和δ18O的变化量与累积蒸发量之比,淡水分别为2.68‰/cm和0.56‰/cm,咸水分别为2.78‰/cm和0.61‰/cm;而在不同的蒸发时段,剩余表层水δD和δ18O的变化量与蒸发量无明显相关性。受水分子扩散的影响,蒸发皿中氢氧同位素分馏在垂线上分层微弱。由于水体盐度较低,在当地气候条件下进行自由蒸发时,氢氧同位素分馏的盐效应可以忽略。 展开更多
关键词 水体蒸发 氢氧同位素 分馏 华北平原
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胶东蓬莱金矿区流体包裹体和氢氧同位素地球化学研究 被引量:33
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作者 侯明兰 蒋少涌 +3 位作者 沈昆 连国建 刘其臣 肖风利 《岩石学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2007年第9期2241-2256,共16页
蓬莱地区金矿床以石英脉型为主,其次是蚀变岩型;成矿条件与著名的玲珑金矿床相似。金主要产于黄铁矿和多金属硫化物石英脉中。流体包裹体研究表明,金矿床中主要存在两种类型的流体包裹体:CO_2-H_2O 包裹体和中低盐度的NaCl-H_2O 溶液包... 蓬莱地区金矿床以石英脉型为主,其次是蚀变岩型;成矿条件与著名的玲珑金矿床相似。金主要产于黄铁矿和多金属硫化物石英脉中。流体包裹体研究表明,金矿床中主要存在两种类型的流体包裹体:CO_2-H_2O 包裹体和中低盐度的NaCl-H_2O 溶液包裹体。CO_2-H_2O 包裹体气相以 CO_2为主,可含少量 CH_4、H_4S、CO。其中,黄铁绢英岩的石英中含有丰富的CO_2-H_2O 包裹体,而黄铁矿石英脉和多金属硫化物石英脉中富 CO_2与富 H_2O 的 CO_2-H_2O 包裹体共存。显微测温结果显示,黄铁绢英岩中的 CO_2-H_2O 包裹体的均一温度范围为230℃~300℃;而黄铁矿和多金属硫化物石英包裹体的均一温度为220℃~390℃,鉴于这些包裹体是从不混溶的 CO_2-H_2O 流体中捕获的,因此它们的温度下限220℃~250℃左右,应该看作是它们的形成温度。成矿早期流体为富含挥发份(流体密度0.92~0.985g/cm^3)、中低盐度(4.15%~5.23%NaCl eqv)的流体;到主成矿期逐渐演化为温度升高,盐度变化范围大(1.02%~15.5%NaCl eqv),水溶液以 NaCl 为主,气体仍以 CO_2为主,但可含少量的 CH_2、H_2S、CO 及有机质等的流体(流体密度0.32~0.99g/cm^3);成矿期后的流体盐度、温度及 CO_2含量降至最低。本区矿床中石英的δ^(18)O 值变化在13.8‰~18.3‰,成矿流体的δ^(18)O 值在4.9‰~10.9‰之间,流体包裹体中δD变化范围很小,从-78‰变化到-101‰,主要集中在-78‰~-88‰之间。由此表明成矿流体以岩浆水为主,伴有大气降水的参与。在主成矿期成矿流体表现出明显的多期、多来源特征。温度降低和流体不混溶是导致金等成矿元素沉淀和富集的重要机制。 展开更多
关键词 胶东 蓬莱金矿区 流体包裹体 氢氧同位素
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焦作矿区地下水中氢氧同位素分析 被引量:34
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作者 黄平华 陈建生 宁超 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期770-775,共6页
为确定焦作矿区地下水来源,系统采取并测定了各种水体(泉水、地表水、第四系水、砂岩水、太灰水和奥灰水)的氢氧同位素(δ18O,δ2H,3H)和常规水化学离子,得到了矿区浅层孔隙水和深层裂隙水δD-δ18O组成关系,对比分析地下水、地表水和... 为确定焦作矿区地下水来源,系统采取并测定了各种水体(泉水、地表水、第四系水、砂岩水、太灰水和奥灰水)的氢氧同位素(δ18O,δ2H,3H)和常规水化学离子,得到了矿区浅层孔隙水和深层裂隙水δD-δ18O组成关系,对比分析地下水、地表水和泉水的δ18O,δ2H,3H及Cl-,TDS特征。结果表明:矿区深层地下水主要接受山区岩溶水的侧向补给,补给高程及区域为海拔400~800 m的碳酸盐岩裸露区;当地降水为浅层地下水的主要补给来源;西部矿区地下水的70%来源于丹河水的泄漏;煤矿区地下水D漂移特征明显,形成机理是地下水与烃基和H2S交换作用的结果。 展开更多
关键词 焦作矿区 地下水 氢氧同位素 补给高程 漂移
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基于氢氧同位素和水化学的祁连山老虎沟冰川区径流过程分析 被引量:17
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作者 王彩霞 张杰 +2 位作者 董志文 秦翔 王玉哲 《干旱区地理》 CSCD 北大核心 2015年第5期927-935,共9页
基于2012-2013年两个消融期在祁连山老虎沟冰川区连续2 a采集的冰川融水径流、雪冰以及降水样品,分析探讨了冰川区水体介质中氢氧同位素和水化学要素(主要化学离子、p H值、TDS和电导率等)在消融期的变化过程及特征。结果表明:祁连山老... 基于2012-2013年两个消融期在祁连山老虎沟冰川区连续2 a采集的冰川融水径流、雪冰以及降水样品,分析探讨了冰川区水体介质中氢氧同位素和水化学要素(主要化学离子、p H值、TDS和电导率等)在消融期的变化过程及特征。结果表明:祁连山老虎沟雪冰融水中的氢氧同位素值(δD和δ18O)表现出明显的消融期随月份波动,先升高再降低的趋势,在7月份表现出高值,反映了冰川消融强弱程度的变化过程。冰川径流中同位素含量与冰雪融水接近,且处于当地降水线上,其主要来自冰雪融水和降雨补给。老虎沟冰川融水径流水化学主要表现为Ca-Na-HCO3-SO4和Ca-Mg-HCO3-SO4型,其组成特征也表现出随消融过程而变化。对氢氧同位素和化学要素组成在消融期(6~9月)随时间的变化过程进行了分析,表明结合冰川区氢氧同位素和化学要素(包括化学离子、TDS、p H值和电导率等)的组成可以区分雪坑和新雪、河水的组分变化,可以反映冰川融水径流在消融期的变化过程。 展开更多
关键词 冰川融水 氢氧同位素 化学要素 径流过程 老虎沟
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