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在地震地下流体观测研究中,基于氢氧同位素示踪技术研究地下水补给源及循环过程是常用的技术方法之一。本文给出了九江地震台2号观测井水、大气降水、周边水库水及高山泉水等样品的氢氧同位素测定结果,表明地下水δ~(18)O测值介于-7.59‰～-6.09‰,平均值-6.99‰,δD测值介于-45.22‰～-39.69‰,平均值-42.32‰,变异异数分别为0.09、0.16;大气降水δ~(18)O测值介于-13.00‰～-1.27‰,平均值-4.74‰,δD测值介于-96.13‰～-4.74‰,平均值-46.87‰,变异异数分别为0.40、0.56,与降水相比,地下水氢氧同位素变化更为稳定。大气降水氢氧同位素2017年5～10月表现为明显的降水效应,2018年11～4月表现为明显的温度效应,而地下水氢氧同位素并未表现出明显的降水效应和温度效应。氢氧同位素及过量氘揭示地下水在下渗补给前经历了明显的蒸发分馏作用,并与围岩进行~(18)O交换,δ~(18)O与δD计算得出的补给高程分别约为647、440m。九江台观测井的观测层地下水为大气降水成因的构造裂隙水,属于大气成因型且循环过程为较稳定的裂隙水补给并形成承压自流井。 相似文献
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在地震地下流体研究中,地下水补给及循环过程是重要的研究内容之一,氢氧同位素示踪技术是目前研究该过程的常用手段。南昌地震台流体观测井自2013年8月22日投入观测以来,其基础数据未进行有效分析,通过对南昌井水样数据进行氢氧同位素及水化学实验分析,结果表明：井水主要补给源为直接大气降雨,补给前经历了一定蒸发作用;水—岩反应不充分,属于未成熟水;水样中无明显优势阳离子,Ca2+、Na+占主体,优势阴离子为HCO3－,表明井水属重碳酸型水;水源补给高程约582 m。南昌地震台流体观测井总体受大气降水影响较大。 相似文献
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以昆明地震台井水、渔塘水为研究对象,通过水质、同位素分析方法并结合水文地质、构造地质等资料,探究井水地球化学特征及意义,以及井水与渔塘水之间的水力关系。研究结果显示：昆明地震台井水、渔塘水水化学类型为HCO3—Ca型,水质受含水层和隔水层岩性控制,与2018年相比2020年井水水化学特征发生了显著变化,K+、HCO3-浓度降低,这反映了昆明地震台井—含水层渗透性有所增加;SO42-、Cl-浓度的增加则表明昆明地震台井水会受到人为干扰。研究区构造活动平稳,井水为未成熟水,演化程度较低,因含水层渗透性增强和人为干扰,自2018年7月至2020年11月昆明地震台井水—岩作用有所增强,表现为δD、δ18O富集,Mg2+浓度升高。井水补给来源为大气降水,补给区位于观测井正北的石关一带。渔塘水与昆明地震台井水间存在水力关系,在分析地表水对昆明地震台井的影响时应予以考虑,但渔塘水不是影响井水的主要因素。 相似文献
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针对2008年汶川MS 8.0地震后江苏地区的地震观测井水位上升现象,选取了苏18井和井周边地表水进行了水化学和物理分析,研究了井水位异常与地表水和大气降水的补给关系,讨论了井水补给来源及其与高邮-宝应MS 4.9地震的关系。离子含量和氢氧同位素结果表明,苏18井水主要为大气降水成因,存在一定的水岩作用。应用氯离子分析降水对地下水的补给,其结果显示大气降水在井水补给源中占了重要份额,井水位的突然上升与同期降水量增加有一定关系。水库水与苏18井水之间存在水力联系,大气降水增多致使水库水位升高,对该井水位变化有一定的影响。综合分析认为,大气降水的增多致使水库蓄水增加,水库水通过侧向渗透补给造成了2011年苏18井的水位显著升高。苏18井异常不是由构造活动引起的,作为高邮-宝应MS 4.9地震的前兆依据不充分。水化学和物理结合的方法为今后判别地下水位异常干扰提供了依据。 相似文献
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应力、应变或地震活动会打破地壳中流体原有的水-岩平衡状态,引起地下流体化学组分和同位素的变化。根据河北何家庄流体观测井氢氧同位素和离子化学组分测试结果,分析了该井的地球化学特征及与构造活动的关系。由氢氧同位素结果及高程效应,判定井水来源主要为大气降水,大气降水沿断裂裂隙渗入,深循环后温度增加,经溶滤作用等形成热水;按照舒卡列夫分类法,何家庄井水为Cl-Na.Ca型。受2015年9月14日昌黎M4.2地震的影响,区域应力变化使井孔断裂岩石裂隙增大,深部热水上涌,引起何家庄井水离子组分和氢氧同位素组成等发生变化。研究结果表明,对何家庄井流体地球化学特征进行分析,可以为井孔附近断裂构造活动和地震前兆异常分析提供地球化学依据。 相似文献
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《地震研究》2020,(4)
对昭通地区12口流体观测井及其周边5个地表水体进行取样测试,分析其水化学组分和氢氧同位素,确定该地区流体观测井的地球化学背景特征,为该区流体测项的跟踪分析提供基础支撑。水岩平衡结果显示:相较于其它观测井,昭阳一中井地下水水岩平衡状态更接近于部分成熟水,表现为地下水补给过程缓慢,水岩作用程度较高;其余观测井均处在未成熟水阶段,表现出补给路径较短,水岩相互作用较弱等特点。氢氧同位素组成显示:研究区内大多数流体观测井补给源均为大气降水,但补给方式略有差异。水化学组分演化过程显示:自2014年以来,大多数井含水层水体未发生新的水岩作用过程,并且与其附近的河流水力联系密切。 相似文献
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在位于依兰—伊通断裂北段的4个地震流体观测站及其附近地区采集了19个水样,对水样的水化学组分及氢氧同位素组成进行分析,对该地区地下水类型及成因等地球化学特征进行了研究。结果表明：（1）取样点水温变化为8.5℃～23.4℃,水样的矿化度为32～568 mg/L,全部为低矿化度水;（2）水样分为10种化学类型,水-岩反应均未达到完全平衡;通河台井水属于部分平衡水,具有深部来源特征;（3）δD和δ18O值的分别为-100.24‰～-65.46‰和-13.47‰～-8.53‰,表明所测水样的补给源主要为大气降水。 相似文献
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《地球物理学进展》2017,(6)
地热水的流动和运移可以带来深部地质、地层信息,可以反映地应力场的变化.对地热水的研究可以更好地了解地下结构,为地震预测提供一种方法和依据.地热水与雨水、河水等有不同的氢氧同位素分布,根据分布的不同,可以对地热水补给源进行探讨.前人研究结果表明,地热水的可能补给源有大气降水、卤水、岩浆水等,大部分地热水的补给源被认作是当地大气降水,但地热水氢氧同位素组成与当地大气降水不同,不同的可能原因有多种,如地热水的大气降水补给源不在当地、大气降水与围岩的氧同位素交换、大气降水的不平衡蒸发、大气降水与氢氧同位素组成不同的水混合等等.为了验证前人成果,本文根据前人研究,利用氢氧同位素分布特征总结地热水可能的补给源,并利用有限元方法构建台湾仁泽2号井理想渗流模型,计算得到地热水渗流速度场,再结合氢氧同位素分布值,讨论地热水的可能来源.有限元计算结果表明,当地下水源处于饱和状态时,地表水的最大下渗速度为1.3×10-8m/s,因此,地热水的补给源并非当时当地的大气降水,综合考虑氢氧同位素背景值与海拔的线性关系,水源有可能是几千年前的远距离的高山大气降水,补给过程中与围岩发生物质交换,且可能还有另一个补给源,该源为氢同位素值与高山大气降水相近,氧同位素值较之稍高的岩浆水. 相似文献
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内蒙古高原岱海接受远程深循环地下水补给的环境同位素及水化学证据 总被引：2，自引：2，他引：0
利用环境同位素及水化学分析方法研究发现,岱海除了接受降水的直接补给之外,还接受泉水的补给.岱海周边泉水与井水的δD、δ18O值比当地降水明显贫化,泉水、井水显然不是来自于当地降水的补给;通过对岱海周边包气带土壤水中的氢氧稳定同位素分析发现,土壤水中的δD、δ18O值比当地降水值贫化,在地表埋深1 m附近,土壤中的盐分发生了累积,土壤水中的含盐量明显超过了土壤受蒸发所引起的增加量.研究表明岱海周边地区的大气降水不能入渗补给到潜水中,补给岱海的泉水不是来自于当地降水,而是具有同位素贫化特征的外源水.由此推断,在地层中可能存在一种地下水深循环的跨流域补给方式.在内蒙古高原地区,深循环地下水是维系湖泊不可或缺的补给源. 相似文献
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根据辽东南地区10处泉水、井水的水化学组分和氢、氧同位素组成,讨论了地下水的化学类型、成因及其动态变化特征.测得水样的TDS范围为105.38～809.05 mg·L-1,主要阳离子为Na+、Ca2+,主要阴离子为SO42-、HCO3-;δ18O和δD值分别为-9.25‰～-7.53‰和-66.43‰～-54.33‰.根据Piper分类法,所采水样可划分为9种水化学类型.样品的氢氧同位素组成表明,研究区泉/井水主要来源于大气降水,并有深部流体的混入.在花岗岩分布区,大气降水经水-岩相互作用演化成F-含量较高的SO4·HCO3-Na型、HCO3-Na型或SO4-Na型水,为花岗岩裂隙水的典型特征;金州的水样因受碳酸盐岩层影响和海水入侵形成Cl-Ca·Mg型水;砂砾岩中的长石类矿物水解和粘土矿物的离子交换作用使得Na+和Ca2+相对富集形成HCO3-Na·Ca型水.地震发生前后部分泉/井出现了K+、F-和Cl-离子浓度的异常变化,这可能是深部流体混入浅层地下水造成的.K+、Mg2+、Ca2+、Cl-离子浓度变化对辽宁地震活动的响应较好.研究结果可用于辽宁地区流体地球化学地震监测、预测和水环境研究. 相似文献
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祁连山断裂带是中国西部地震活动最强烈的地区之一。本文应用Aquachem5.1对该断裂带中东段10口井水进行了水化学分析;同时利用Phreeqc软件对地下水化学组分和饱指数SI值进行了模拟计算;并结合氢氧和氦同位素组成特征初步分析了该断裂带地下水成因、水质类型、循环速度及循环深度。研究表明祁连山断裂中东段地下水均为大气成因,总体上体现为循环深度小、滞留时间短、水-岩反应程度较弱等特点,其化学活动性在空间上具有西弱东强分布特征。这一结论为今后进一步研究地下流体地震前兆异常提供了依据。 相似文献
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地下水动态的异常变化既有可能是地震前兆异常信息,也有可能是某种环境干扰所引起的,如何及时识别并排除环境干扰,对于成功判定地震前兆异常至关重要。马鞍山皖27井水位自2012年10月以来反复出现下降型异常,下降程度超正常年份最低值,最大降幅达70cm。为了准确客观地判定该异常的成因,本文利用水化学和物理相结合的方法对皖27井地下水动态变化成因及开采干扰进行分析,研究表明:大气降水在皖27井水补给源中占了一定的份额,除此之外,还存在深部补给来源;深井抽水活动影响着皖27井水位的变化,但不能将皖27井本次异常变化完全归因于深井抽水,区域构造活动是引起本次水位异常的主要原因。本文所采取的异常识别与分析方法,为今后地下水动态异常识别及前兆判定工作提供重要依据。 相似文献
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通过对内蒙古东部—辽宁西部地区主要活动断裂带及其周边25个泉、井、河流、水库取样点的氢氧同位素组成及主要离子含量进行测试,讨论了该地区地下水的物质来源及其与地震活动的关系。结果表明：(1)研究区地下水主要来源于大气降水。水样TDS范围为40.14～1 720.87 mg/L,低矿化度(TDS<200 mg/L)水样的离子主要来源于岩石溶解和大气输入,而其它水样的离子主要来源于岩石溶解和深部流体,大气输入相对很小,但各测区深部流体的贡献有明显差别;(2)低温热水、中温热水及高温热水均为花岗岩裂隙水,其水化学类型为硫酸型和重碳酸型,富含碱性长石的火成岩溶解导致地下水富Na+,周围构造活动相对活跃。其中,RST水样更接近深部储水层的热水特征,表明其受深部流体影响为主;(3)NS和AES水样位于阴山北部高原区,为CO2过饱和水,属重碳酸钠型;AES受干旱区季节性降水淋滤表层可溶盐、水体的蒸发以及深部富CO2流体混入造成其矿化度最高;(4)KZHQ和BYNE水样分别处于碳酸盐岩含水层和含砾砂岩含水层,由于Ca2+<... 相似文献
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本文讨论了氚天然示踪剂在雪水、地表水和地下水中有规律的含量变化,探索唐山强震孕震区地下水形成、运动过程和冀中拗陷地下热水形成时间,进而提高鉴别地震信息能力等与地震预报研究有关的一些问题。扼要阐述了地下热水中重氧同位素O~(18)的含量变化(δO~(18)=-11.44‰——-4.48‰。)及其原因,并以此论证了它们系大气降水经历不同环境介质深循环的成因和迳流条件的差异。文内还对由同位素数据所揭示的唐山(较高的O~(18)含量)、邢台极震区(δO~(18)由震前的-8.49‰增至震后的-7.7‰——-6.95‰)孕震环境中某些深部热动力学特征及同位素震兆显示进行了初步探讨。近二十年来,随着同位素分析技术的发展,水的同位素分析,已成为水文地质学和地球化学的现代研究方法之一。地震工作者在研究和利用水化学组成进行地震预报尝试的同时,目前已开始注意到研究水本身组成的重要意义。天然水中除H_2O~(18)分子外,还有HDO~(16)、H_2O~(18)等较重的水分子。它们的分子量不同,故在天然水的循环过程中,由于同位素效应而使各种成因天然水的D、O~(18)含量产生微小差别。研究孕震过程中的同位素效应是很有意义的工作。氚既是氢的一种宇宙成因放射性同位素,也是近三十年来热核试验的产物。氚的半衰期为12.26年,蜕变时放射出β射线并变为非放射性的元素He~3。HTO水分子在天然水循环过程中不断衰变,降水或地表水渗入含水层以后,它的氚含量就会随时间呈指数下降,时间越长,水中氚含量越低。因此,水中氚含量的测定,能提供关于地下水形成时间的信息。 相似文献
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新疆新10泉为国家基本水化Ⅰ类台,是新疆最重要的地下流体综合观测泉。选取该泉进行水化学检测及所处红雁池―柳树沟断裂土壤气测量,根据测得的土壤气浓度、水化学组分含量和同位素组成等,综合分析了新10泉水文地球化学特征及其断裂带断层气变化特征。结果显示:新10泉泉水循环深度较浅,循环速度较快,致使泉水与围岩间的水—岩反应程度较低;氢氧同位素测试结果表明泉水主要接受大气降水的补给,反映出目前地下水水—岩反应很轻;断层气H_2含量基本介于(0～100)×10~(-6)之间,个别测点测值较高可能与所处环境或断裂裂隙发育有关;断层气CO_2和Rn测值在空间上有一定的一致性,这可能与该断层所受的应力状态有关。 相似文献
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对山西4口水化学观测井（泉）及周边地表水进行水化学和氢氧同位素分析,利用Piper图、durov图、Na-K-Mg三角图等方法研究其水化学特征及成因,得出井（泉）水岩平衡程度、热储温度、地下水循环深度及地下水补给来源详情;分析了井（泉）水氡测项映震特征,应用水氡映震效果与水岩平衡程度、地下水循环深度表现出的特征,评价了地震监测效能。评价结果显示夏县井、奇村井优于临猗井,适于开展地震水化学观测;定襄泉应用该水化学方法评价尚存不足之处,需要探索适用于该类观测泉点的物理与化学相结合的评价方法。 相似文献