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    河北平原地下水锶同位素形成机理

    叶萍 ,  金勤胜 ,  周爱国 ,  刘存富 ,  蔡鹤生 ,  甘义群

    叶萍, 金勤胜, 周爱国, 刘存富, 蔡鹤生, 甘义群, 2008. 河北平原地下水锶同位素形成机理. 地球科学, 33(1): 137-144.
    引用本文: 叶萍, 金勤胜, 周爱国, 刘存富, 蔡鹤生, 甘义群, 2008. 河北平原地下水锶同位素形成机理. 地球科学, 33(1): 137-144.
    YE Ping, JIN Qin-sheng, ZHOU Ai-guo, LIU Cun-fu, CAI He-sheng, GAN Yi-qun, 2008. Formation Mechanism of Sr Isotopes in Groundwater of Hebei Plain. Earth Science, 33(1): 137-144.
    Citation: YE Ping, JIN Qin-sheng, ZHOU Ai-guo, LIU Cun-fu, CAI He-sheng, GAN Yi-qun, 2008. Formation Mechanism of Sr Isotopes in Groundwater of Hebei Plain. Earth Science, 33(1): 137-144.

    河北平原地下水锶同位素形成机理

    基金项目: 

    中国地质调查局地质调查专题研究项目 2003201500002

    详细信息
      作者简介:

      叶萍(1975-), 女, 博士研究生, 从事环境同位素方向研究.E-mail: todjin@sina.com

    • 中图分类号: P641

    Formation Mechanism of Sr Isotopes in Groundwater of Hebei Plain

    • 摘要: 为了研究河北平原地下水锶同位素的来源与形成机理, 对所采水样进行了分析.研究了87Sr/86Sr比值“时间积累效应”: 随着地下水年龄和埋深的增大而增大; 与地下水中过剩4Heexc呈正相关关系, 与δ18O和δD呈负相关关系.探讨了Sr2+与87Sr/86Sr比值的关系, 将地下水分为3类: (1) 中等Sr2+含量与高87Sr/86Sr比值水(Ⅰ类水); (2) 低Sr2+含量与高87Sr/86Sr比值水(Ⅱ类水); (3) 高Sr2+含量与低87Sr/86Sr比值水(Ⅲ类水), 即热水.通过综合分析认为: (1) 河北平原第四系地下水中的放射成因Sr是由富含Na和Rb的硅酸盐矿物风化作用提供的, 主要矿物为斜长石; (2) 黄骅港热水中的放射成因Sr是由碳酸盐溶解形成的, 87Sr/86Sr比值低, Sr/Na比值大; (3) 补给区地下水是由流经火成岩和变质岩区地下水的侧向补给的, 87Sr/86Sr比值中等.第三系地下水放射成因Sr的来源及形成机理尚须进一步研究.

       

    • 图  1  河北平原第四纪地层轻矿物含量变化对比图(据陈望和和倪明云, 1987)

      Fig.  1.  Comparison by content between quartz and feldspar in Quaternary stratum of Hebei plain

      图  2  河北平原地下水溶解锶浓度和其他主要离子浓度关系

      Fig.  2.  Relations between dissolved strontium (Sr2+) and other main ions in the groundwater of Hebei plain

      图  3  河北平原地下水δ87 Sr等值线图

      Fig.  3.  δ87 Sr value contour ingroundwater in Hebei plain

      图  4  87Sr/86Sr与[Sr2+]关系图

      Fig.  4.  Relation between87Sr/86Sr and [Sr2+]

      图  5  δ87Sr与[Cl-] (a)和δ87Sr与[Sr2+]/[Na+] (b) 关系

      Fig.  5.  Relations between δ87Sr and [Cl-] (a) andδ87Sr and [Sr2+]/[Na+] (b)

      表  1  沧州地区地层中元素平均含量与克拉克值的对比(据杨子赓, 1979)

      Table  1.   Comparison between mean element content and carat gram value from Quaternary stratum of Cangzhou

      表  2  研究区深层地下水化学分析结果及取样深度(单位: mg/L)

      Table  2.   Groundwater chemical data and depth of study area

    • [1] Chen, W. H., Ni, M. Y., 1987. Geology of Hebei Provinceduring Quaternary. Geology Publishing House, Beijing (in Chinese).
      [2] Franklyn, M. T., McNutt, R. H., Kamineni, D. C., et al., 1991. Groundwater87Sr/86Sr values in the Eye-Dashwa Lakes pluton, Canada: Evidence for plagioclase-waterreaction. Chemical Geology (Isotope Geoscience Section), 86: 111-122. doi: 10.1016/0168-9622(91)90057-4
      [3] Fritz, B., Richard, L., McNutt, R. H., 1992. Geochemical modeling of Sr isotopic signatures in the interaction betweengranitic rocks and nature solutions. In: Kharaka, Y. K., Maest, A. S., eds., Proc. 7th Int. Symp. Water-Rock Interaction, 927-930.
      [4] Huang, W. H., Yang, M., Yu, B. S., et al., 2006. Strontiumisotope composition and its characteristics analysis of Cambrian-Ordovician carbonate in Tazhong district, Tarimbasin. Earth Science—Journal of China University of Geosciences, 31 (6): 839-844 (in Chinese with English abstract). http://en.cnki.com.cn/Article_en/CJFDTOTAL-DQKX200606012.htm
      [5] McNutt, R. H., 1987. 87Sr/86Sr ratios as indicators for water-rock interactions: Applications to brines found in Precambrian age rocks from Canada. In: Fritz, P., Frape, S. K., eds., Saline waters and gases in crystalline rocks. Geol. Assoc. Can. Spec. Pap., 33: 81-88.
      [6] McNutt, R. H., Frape, S. K., Fritz, P., 1984. Strontiumiso-topic composition of some brines from the Precambrian Shield of Canada. Isot. Geosci., 2: 205-215.
      [7] Pingitore Jr, E. N., East man, P. M., 1986. The coprecipitation of Sr2+with calcite at 25℃ and 1 atm. Geochim. Cosmochim. Acta, 50: 2195-2203. doi: 10.1016/0016-7037(86)90074-8
      [8] Sun, M. L., 1995. The mass spectrometric measurement of heliumisotopein water. Journal of Chinese Mass Spectrometry Society, 16 (1): 34-37 (in Chinese with English abstract).
      [9] Wan, J. W., Liu, C. F., Chao, N. Y., et al, 2003. Theory and practice of isotopes hydrology. China University of Geosciences Press, Wuhan (in Chinese).
      [10] Whitford, D. J., Andrew, A. S., Carr, G. R., et al., 1998. Application of isotope studies of Australiangroundwaters to mineral exploration: The abra prospect, western Australia. In: Arehart, G. B., Hulston, J. R., eds., Water-rockinteraction. Balkema, Rotterdam, 9: 583-586.
      [11] Yang, Z. G., 1979. Several basic problems about Quaternarysediments in Hebei plain. Acta Geologica Sinica, 53 (4): 263-279 (in Chinese with English abstract).
      [12] Zhou, A. G., Gan, Y. Q., Liu, C. F., et al., 2005. Srisotope characteristics of groundwater in Hebei plain. Acta Geoscientica Sinica, 26 (Suppl.): 279-282 (in Chinesewith English abstract).
      [13] 陈望和, 倪明云, 1987. 河北第四纪地质. 北京: 地质出版社.
      [14] 黄文辉, 杨敏, 于炳松, 等, 2006. 塔中地区寒武系-奥陶系碳酸盐岩Sr元素和Sr同位素特征. 地球科学——中国地质大学学报, 31 (6): 839-844. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200606012.htm
      [15] 孙明良, 1995. 水中氦同位素的质谱分析. 质谱学报, 16 (1): 34-37. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-ZPXB501.005.htm
      [16] 万军伟, 刘存富, 晁念英, 等, 2003. 同位素水文学理论与实践. 武汉: 中国地质大学出版社.
      [17] 杨子赓, 1979. 试论河北平原东部第四纪地质几个基本问题. 地质学报, 53 (4): 263-279. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE197904000.htm
      [18] 周爱国, 甘义群, 刘存富, 等, 2005. 河北平原地下水锶同位素特征. 地球学报, 26 (增刊): 279-282. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB200806017.htm
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    出版历程
    • 收稿日期:  2007-04-16
    • 刊出日期:  2008-02-25

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