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依据前人研究成果和最新调查测试资料,深入探讨了巴丹吉林沙漠湖泊水的补给来源、补给模式及高大沙山的形成机理。认为沙漠湖泊水和地下水的补给来源不是当地降水和周边雅布赖山—北大山的降水形成的地表洪水,而是南部青藏高原(包括祁连山)现代大气降水、冰雪融水、高原湖水的远源补给。补给模式为:高原富含CO2气体和Ca CO3的入渗水,通过深大导水断裂通道形成的区域地下水流循环系统,源源不断地自南向北运移到沙漠地带。地下水在通过沙漠湖泊区弧形"叠瓦状"垂向导水构造断裂向上越流过程中被广泛分布的岩浆岩加热,沿断层溢出地表形成湖泊群,同时导致水中CO2的释放和Ca CO3的沉积,形成钙华、钙质根管和钙质胶结层。高大沙山的形成机理是:深层地下热水向上越流补给了沙漠覆盖区,在承压水头以下形成鼓丘状的沙漠地下水,承压水头以上,水蒸气继续向上运移并被凝结在沙粒表面,未被吸附凝结的热水蒸气继续向上运移并被吸附在新沉积的沙粒表面,形成湿砂层并接受更新的沙粒沉积。如此反复循环,则沙丘高度不断增加,逐步形成高大的固定沙山。 相似文献
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巴丹吉林沙漠以湖泊众多和沙山高大而闻名于世.到目前为止, 关于湖泊和沙山的成因问题尚存在不同的观点.实际上, 巴丹吉林沙漠湖泊和沙山的形成与该地区地下水的循环交替问题直接相关.参照前人研究成果, 结合开展的巴丹吉林沙漠水文地质调查, 探讨了湖泊和沙山的形成问题, 初步认为巴丹吉林沙漠湖泊主要接受来自东部雅布赖山区区域地下水侧向补给和沙山地下水补给而形成; 高大沙山的形成与降水和地下水关系密切; 高大沙山与湖泊的形成和共存关系是先有沙山, 而后才形成湖泊, 沙山是形成巴丹吉林沙漠湖泊的必备条件. 相似文献
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应用环境示踪剂探讨巴丹吉林沙漠及古日乃绿洲地下水补给 总被引：5，自引：0，他引：5
巴丹吉林沙漠位于我国西北部的阿拉善高原。近年来,许多中外学者应用天然水样及土壤水分的水化学、同位素等技术手段研究了该地区地下水补给及环境演化。基于这些研究,试图给出巴丹吉林沙漠和古日乃绿洲一个完整的二维地下水系统概念模型。巴丹吉林沙漠地下水在浅埋区和出露区蒸发,同时接受少量当地降水补给,其最终的排泄区是古日乃绿洲。巴丹吉林沙漠地下水垂向补给微弱,地下水很可能是更新世晚期至全新世早期周边的雅布赖山区降水径流及发源于祁连山的河流古河道补给的古水。在全新世中-晚期,地下水得到有限的降水补给,并且经受蒸发作用。随着千年尺度的气候转型,两千年以来,巴丹吉林沙漠干旱化加剧,正在经历地下水位下降、湖泊绿洲逐渐萎缩消亡的过程。 相似文献
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内蒙古鄂尔多斯西北土壤水流动示踪实验及自流井群补给源讨论 总被引：2，自引：0，他引：2
降水模拟实验证明,鄂尔多斯北部沙土层单次降水入渗最大深度小于1 m,降水在土壤中受到蒸发后排泄到大气中。实验证实,只有当土壤含水率达到最大田间持水率,吸附在土颗粒表面的薄膜水才能克服电磁引力转化为重力水,在重力的作用下继续下渗。鄂尔多斯北部的年降水量小而蒸发量大,降水入渗土壤不能形成累积效应,无法形成连续下渗的重力水流。同位素示踪分析表明,土壤水主要来源于地下潜水,结合土壤含水率与TDS分析证实,地下水是通过薄膜水与蒸发-凝结方式补给到土壤水中,薄膜水从高温区向低温区流动,对于等温的薄膜水而言,薄膜水从厚层向薄层流动。同位素分析表明,都思兔河流域的河水、泉水、井水、湖泊、土壤水接受相同的外源水补给。鄂尔多斯盆地降水比地表水与地下水明显富集重同位素,不符合补给区降水同位素特征。鄂尔多斯盆地地下水分水岭与基底断裂带重合,据此推断,外源水以深循环方式通过基底断裂带补给鄂尔多斯盆地,在干旱地区形成自流井群。 相似文献
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为查明色达—松潘断块地热资源赋存状态及热源来源,以四川黑水县内3处温泉(热水塘、上达古、卡龙沟)为研究对象,采集温泉水样进行水化学分析和同位素测试,研究地热水的补给来源和热储温度。研究结果显示,热水塘温泉的地下水化学类型为HCO3-Na型,上达古温泉和卡龙沟温泉的地下水化学类型为HCO3-Ca型,补给水源主要为大气降水,补给高程分别为5 121 m、3 890 m、3 921 m。结合矿物饱和指数,采用SiO2地热温标计算3处温泉的热储温度,分别为119.036 ℃、49.034 ℃、30.215 ℃。综合分析认为研究区地下热水的成因主要为大气降水经高山补给区入渗至储集层,吸取地下深部向上传导的热量和放射性元素衰变释放的热量,并与围岩发生水-岩作用形成地下热水,在断裂发育部位热水沿断裂带向上运移,最后在地表出露形成温泉。 相似文献
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利用地下水水化学和同位素测试分析成果,结合区域地质、水文地质条件研究了平谷北山山区侧向补给情况和中桥水源地地区第四系松散孔隙水和下伏岩溶水关系。结果表明：研究区第四系松散孔隙水和基岩岩溶地下水均来源于大气降水,地下水化学类型均为HCO3-—Ca2+·Mg2+型;平谷北山山前基岩岩溶水侧向补给平原区第四系松散孔隙水和下伏岩溶地下水;通过D值估算得到中桥水源地第四系浅层地下水的山区岩溶水侧向补给和垂向降水入渗补给比例为57∶43;中桥水源地基岩岩溶水接受山区岩溶水侧向补给和第四系孔隙水垂向越流补给比例为87∶13。研究成果为平谷地区地下水资源量评价和地下水动力场数值模型的建设提供了关键参数,为区域地下水的合理开采和有序回补涵养提供了科学依据。 相似文献
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应用音频大地电磁法探测内蒙古巴丹吉林高大沙山结构及成因 总被引：3，自引：0，他引：3
巴丹吉林沙漠拥有世界罕见的高大沙山群。为了解巴丹吉林高大沙山结构与成因,应用音频大地电磁法进行测量,利用非线性共轭梯度法二维反演得到了沙山的横截电性剖面。沙山电性剖面深部呈现明显的低阻,而沙山中部存在一定规模高阻区域。判断巴丹吉林沙漠众多高大沙山群的形成是由其稳定的西北风作用、源源不断的地下水补给机制和特殊的地层环境共同作用的结果。地下水由于蒸腾作用上升遇到古老沙丘的钙质层阻挡,由背风坡底部蒸发出来。水蒸气凝结在顶部滚落的沙子表面,使其抗风蚀能力增强,起到固沙作用;随着时间推移,沙山越来越大,形成高大沙山。 相似文献
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通过对巴丹吉林沙漠东南部湖水和南缘地区地下水离子化学成分及其环境同位素分析,初步探讨了沙漠地区湖水和地下水之间补给的关系。沙漠湖水的离子化学特征显示沙漠东南部湖泊的演化趋势:微咸湖-咸水湖-盐水湖。显著不同的盐度、CO32-和HCO3-含量以及地质资料都表明,沙漠北部较大的湖泊和东南部的湖泊被一地形上的褶皱隆起阻隔而形成了不同的地下水补给体系。环境同位素的分析结果表明,巴丹吉林沙漠东南部的湖泊和地下水与沙漠东南边缘地区的地下水有着相似的蒸发趋势,暗示南缘地区的地下水和沙漠东南部地区湖泊之间存在一定的联系。同其他干旱地区地下水的同位素结果进行对比显示,雅布赖地区和沙漠地区的地下水应该是埋深较浅的地下潜水。因本次研究结果不支持单一远源或者深层地下水补给的观点,故推断沙漠东南部地区以及南缘地区的地下水主要是当地雨量丰沛时期的降水及南缘低山降水下渗补给的。 相似文献
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巴丹吉林沙漠地区钙质胶结层的发现及其古气候意义 总被引：17，自引：5，他引：12
前人的考察研究表明,位于阿拉善高原西部的巴丹吉林沙漠是我国的第三大沙漠,面积近50000kin’。该沙漠的突出特征是高大沙山密集分布,200～300m高的抄丘常见,个别沙山可达500m。整个沙漠地区以流动沙丘为主,沙丘上出现稀疏的喜砂植物。高大沙丘之间有封闭的小湖泊,特别在沙漠的东南部地区湖泊集中分布。但从地理位置来讲,本地区离东南季风的北缘较近,又处于全球西风环流的纬度上。为什么这里的沙丘如此高大,沙漠中的湖泊形成的原因是什么？这样一个流动沙丘密集的沙漠在第四纪曾经历了哪些变化？为了进一步摸清该沙漠的自然地理特征,探索中亚干旱地区对全球变化的响应等问题,朱震达、JuergenHocverma 相似文献
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摘要:在单一倾斜含水层中封存CO2时,在浮力作用下,CO2会向地层上升一侧快速运移,不利于封存安全.可在倾斜地层的上升一侧,距离CO2注入井一定位置设置注水井,创造水力屏障,以阻止CO2向上移动.建立了数值模型来探讨这一方法的有效性,分析注水位置、距离、速度等因素的影响.结果表明注水形成的水力屏障能有效阻挡CO2羽的向上迁移,且能促进CO2溶解,抽水能显著降低地层压力.为了确保能完全阻挡CO2运移,需要注水长度大于CO2羽的厚度,甚至是在全部储层注水.注水速度是影响水力屏障效果的关键因素.注水距离越近阻挡效果越好.可以在CO2羽即将到达之前注水,以减少注水量和能源消耗. 相似文献
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根据黄土高原第四纪古土壤和风化带的广泛调查,发现了CaCO3 等化学成分的不连续淀积、厚层及多层淀积等特殊地质现象,结合CaCO3 含量分析与入渗实验资料,建立了风化淋滤带CaCO3 淀积深度新理论。该理论表明,CaCO3 迁移到淀积深度所需时间很短,可以忽略时间因素对它的影响,能够作为研究风化淋滤带的许多地质问题的较可靠依据。当CaCO3 淀积深度小于古土壤发育带厚度时,可确定土壤已向风化壳转变 当Ca CO3 淀积深度大于古土壤层厚度时,可确定土壤为淋溶型、中酸性土壤 当同一风化剖面中或同一层古土壤下部出现两层、三层或厚度异常大的CaCO3 淀积层时,指示当时出现了两个或两个以上成壤期和相应的气候变化。 相似文献
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J. S. Chen X. X. Sun W. Z. Gu H. B. Tan W. B. Rao H. Z. Dong X. Y. Liu Z. G. Su 《Geochemistry International》2012,50(5):455-465
Despite its extreme aridity, the Badain Jaran Desert is rich in groundwater. In the southeastern part of the desert, it is
characterized by coexistence of high megadunes and a great number of lakes. Deuterium and oxygen 18 isotope compositions as
well as hydrochemistry of groundwater, lake water, soil water and river water were investigated in detail to gain an insight
into their relationships and the origin of the ground-water. The results show that the groundwater and the lake water are
genetically related, but unrelated to local precipitation and the leakage of Heine River at northern slope of Qilian mountain.
δD and δ18O values of deep soil water (lower than 40 cm) and groundwater plot on the same evaporation line E11, which shows that they
have the same recharge source. The point of intersection between E11 and LMWL suggests that the groundwater originates from
the water resource which has a weighted mean value that is lighter by some 6‰ δ18O than the local precipitation in Badain Jaran Desert. 3H data of water samples shows that the groundwater in Badain Jaran Desert originates from the water recharged after the nuclear
test. The deep fault zone underground maybe the water circulation channel based on Helium analysis of groundwater. The result
has guiding significance to rational exploitation and utilization of the local groundwater. 相似文献
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1997-2003年对巴丹吉林沙漠中不同位置共7个高大沙山和1个流动沙丘表层2m内的孔隙水情况用常规方法作了观测,每年均在相近日期进行。孔隙水量随深度而增大,历年观测期间2m附近的体积含水量约3%,达到相应实测最大持水量的约65%或更高,25cm至1m孔隙水δ18O的正值表明它经过了反复补给-蒸发过程。观测了雨后入渗深度及其在沙丘120m坡面上的分布,另由历年短期能量平衡测验获得沙山陆面蒸发和凝结概念。认为当地年降水量和凝结量不足以对沙山2m表层内的孔隙水现象作出解释,疑另有与大尺度地下水系统相关的补给源。 相似文献
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岩溶洞穴次生沉积物--石笋因其独有的高精度测年和高分辨率记录的优势已越来越成为过去全球变化研究中重要的支柱。进行洞穴碳酸盐沉积机理研究对于理解石笋沉积速率,结晶形态、准确解译气候替代指标和现代洞穴合理保护具有重要意义。以我国南北交汇带亚洲季风敏感区河南鸡冠洞为例,通过对2010-2015年连续6个水文年对鸡冠洞滴水和碳酸盐沉积的监测发现:①洞内滴水水化学指标与沉积速率表现出很好的一致性,雨季大气降水增加,气温升高,生物活动加强,土壤CO2含量增加,滴水滴速、Ca2+、HCO3-、电导率（EC）和沉积速率同时增加,旱季反之;洞内CO2对方解石沉积的抑制作用被滴水饱和度掩盖。②受2012-2013年年降雨量显著减少的影响,水岩作用减弱,2014年滴水饱和度降至最低,出现为期一年的沉积间断,直至2014年下半年降水增加,于11月重新接收到方解石沉积。③自2013年下半年开始,受人为淋滤洞穴影响,滴水NO3-上升数十倍,模拟实验显示其对CaCO3溶解的能力较之前提高约60%,表明NO3-对方解石沉积存在抑制作用,这可能是个别月份滴水饱和度高却没有回收到CaCO3沉积的原因,建议景区在进行补水的同时要考虑水质对岩溶作用的影响。 相似文献
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现代洞穴动态监测的一个先决条件就是为洞穴碳酸盐(CaCO3)沉积物-石笋的各种替代指标的解译提供可靠的依据,充分利用现代碳酸盐(CaCO3)沉积物的各种替代指标,并与现代器测气象资料进行相互对比、并用以校正,是精确或定量解释石笋气候替代指标的关键.经对桂林七星岩15号支洞的5个滴水点进行了长达四个水文年(2008~2011年)的大气降水、洞穴滴水、现代碳酸盐沉积物的动态监测和研究,并探讨了洞穴滴水和现代碳酸盐(CaCO3)的δ18O与降水δ18O的相关关系.研究表明,洞穴滴水和现代碳酸盐(CaCO3)的年平均δ18O值非常接近降水的δ18O平均值,并具有与地表降水δ18O相同的变化趋势,反映了洞穴滴水和现代碳酸盐(CaCO3)的δ18O主要来自大气降水的δ18O,即明显受控于降水的δ18O.在4个水文年中,现代洞穴次生化学碳酸盐(CaCO3)沉积物的δ18O值与滴水的δ18O值记录的年内(或年际)变化或多年的变化趋势基本相同,表现出明显的四高峰(δ18O低值区)四低谷(δ18O高值区)的波动变化特征,具有明显的年际、季节性变化规律,显示具有雨热同季的特点.研究结果表明洞穴滴水和洞穴现代碳酸盐(CaCO3)沉积物的δ18O可以记录当地或洞穴上方的气候变化信号,即现代碳酸盐(CaCO3)沉积物的δ18O主要作为夏季风强度或降雨量的替代指标. 相似文献
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在夏季分层期间对红枫湖南、北湖湖心的水样进行分层采集,同时测定了分层水样的温度、pH、HCO3-浓度、溶解氧(DO)、叶绿素a(Chl-a)及铵根离子(NH4+)、硝酸根离子(NO3-)、磷酸根离子(PO43-)的浓度,水体中CO2的分压(pCO2)由化学平衡及亨利定律求得。研究结果表明:光合作用、有机质降解及水体热分层是影响红枫湖夏季pCO2分布的主要因素。其中,温水层CO2欠饱和是光合作用吸收CO2引起的,温跃层中pCO2的急剧增加是光合产物降解产生CO2引起的。静水层沉积物附近pCO2最高并且还有持续增加的趋势,说明沉积物中有机质降解是静水层中CO2增加的主要原因,夏季湖底水温较高加快了沉积物中有机质的降解。分层现象使pCO2在水体中的分布差别明显,并且使静水层中CO2得到积累。此外,夏季红枫湖水体中pCO2的变化与NH4+、PO43-的变化密不可分,表现为温水层中光合作用消耗NH4+、PO43-,有机质降解过程伴随NH4+、PO43-的释放。 相似文献
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Onondaga Lake is a moderately saline, eutrophic lake characterized by waters rich in calcium, sodium, chloride and bicarbonate. Large quantities of CaCO3 that are precipitated in the lake result from excess calcium supplied as calcium chloride wastes produced by soda-ash manufacturing to lake waters that are at or near saturation with respect to CaCO3 from solution of carbonate rocks in the drainage basin. Beaches along the leeward (northeastern) shore of the lake are composed almost entirely of oncolites ranging from a few millimeters to several centimeters in maximum dimension. Offshore, in 1–2 m of water, the oncolites are biscuit-shaped concretions as much as 15 cm in diameter. The oncolites consist mainly of low-magnesium calcite, but dissolution of the carbonate with dilute acid results in a mass of blue-green algal filaments of the same approximate size and shape as the original oncolite. Most oncolites have an obvious nucleus; the most common nucleus is the hollow stem and cortication tubules of charophytes. Charophytes do not occur in Onondaga Lake today although they are common in other limestone-bedrock lakes in central New York State. Charophytes probably were eliminated by the marked increases in salinity of the lake that resulted from the introduction of soda-ash manufacturing on the lake shores around 1880 which means that growth of the oncolites began at least 100 years ago. 相似文献