多源⁴He及其积累年龄揭示的深层地下水更新能力——以保定—沧州剖面为例

详细信息   

• 责任者：毛绪美^c中国地质大学(武汉)^d1977^f副教授 ; 梁杏 ; 王凤林 ; 韩庆之
• 刊名：地球科学进展
• 出版年：2011
• 卷期：26^b4总196
• 关键词：氦—氦计时 ; 深层水11^a河北20^a地下水 ; 分水岭31^a保定—沧州
• 页码：417～425
• 索书号：P206/208-147
• 图表：^c表1参38插图
• 分类号：1500,0400
• 文摘期号：2011/10

摘要

地下水年龄是重要的水文地质参数，它直接揭示了地下水的循环时间和更新能力。由于不同同位素半衰期不同，导致的测年精度和范围各异，致使华北平原深层地下水年龄存在诸多争议。虽然地下水⁴He测年方法已经得到应用，但是对地下水中⁴He多种来源的认识依然不足。通过系统采集和分析华北平原保定—沧州深层地下水中惰性气体含量及其同位素组成，采用大气成因(AIR和ASW)、地壳成因(CRUST)和地幔成因(MORB)三端元混合模型进行初步判断和分离，确定深层地下水中⁴He是大气成因、地壳成因和地幔成因的混合，有明显的地幔来源的混入。任丘漏斗和沧州漏斗形成的汇流改变了深层地下水⁴He积累年龄的分布，大城东南部是它们之间的深层地下水分水岭。华北平原深层地下水的年龄可以达到127.6 ka。保定—任丘方向上深层地下水⁴He积累年龄不超过2 ka，黄骅—沧州方向上深层地下水⁴He积累年龄不超过20 ka，显示地下水有较强的更新能力;而在大城东南部形成⁴He积累年龄快速增大区，预示深层地下水几乎没有更新。随着任丘漏斗和沧州漏斗的持续下降，大城周围的深层地下水也将持续下降。