镭同位素示踪盐湖地下水排放通量——以大柴旦盐湖为例
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本文为中国科学院青年创新促进会项目(编号 2018468)、国家自然科学基金项目(编号 41702268)、青海科技厅项目(编号 2020- ZJ- 974Q、2021- ZJ- 755)、2019年度“高层次留学人才回国资助联合资助”、中国科学院重点部署项目(编号 ZDRW- ZS- 2020- 3)和第二次青藏高原综合科学考察研究项目(编号 2019QZKK0805)联合资助的成果。


Evaluation of lacustrine groundwater discharge in salt lake using radium isotopes: a case study of Da Qaidam lake
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    摘要:

    为了解大柴旦盐湖地下水排放通量,测试了深部热水、浅层地下水、河流水、盐湖表层水中镭同位素( 223 Ra、 224 Ra、 226 Ra和 228 Ra)的活度值。研究结果表明湖水中 223 Ra、 224 Ra、 226 Ra和 228 Ra的活度值,在盐度较低时随着盐度的增加而升高,当盐度大于168. 99‰时,则随着盐度的增加而降低,这是由于在靠近河口区湖中镭同位素先发生解吸,蒸发后期湖中镭同位素发生了共沉淀的原因。 223 Ra、 224 Ra和 228 Ra的活度值在深部地下热水比在自然露头热水中高;而 226 Ra正好相反,自然露头地下热水中 226 Ra具有明显的积累现象。丰水期深部地下热水、浅层地下水和河流三个端元对大柴旦湖中镭同位素贡献比例分别为0. 01、0. 31和0. 68。水体平均停留时间是9. 13 d。由深部地下热水排放到大柴旦的通量变化范围为1. 17×10 3 ±2. 02~1. 31×10 3 ±10. 17 m 3 /d,平均为1. 24×10 3 ±12. 20 m 3 /d,浅层地下水排放通量变化范围为1. 58×10 6 ±4. 92×10 3 ~2. 61×10 6 ±2. 71×10 4 m 3 /d,平均为2. 09×10 6 ±3. 20×10 4 m 3 /d。本研究将为盐湖中地下水排放示踪提供一种有效的方法。

    Abstract:

    In order to understand Lacustrine Groundwater Discharge (LGD) in the Da Qaidamsalt lake, the radium isotopes activity value of brine, deep hydrothermal groundwater, shallow groundwater water, and river water were measured. The results showed that the activity value of 223 Ra, 224 Ra, 226 Ra and 228 Ra of lake water increase with increasing salinity, followed by a decrease when salinity exceeds 168. 99‰, suggesting that radium was desorbed when groundwater or river water met salt lake water at beginning, and radium was co- precipitated at a later stage in salt lake evolution. The activity value of 223 Ra, 224 Ra and 228 Ra in deep hydrothermal groundwater are higher than that in the natural outcrop hydrothermal groundwater. However, 226 Ra activity shows antipodalvalues, and there is an obvious accumulation phenomenon in the surface hydrothermal groundwater. The fraction of deep hydrothermal groundwater, shallow groundwater and river water are 0. 01, 0. 31 and 0. 68, respectively. The radium apparent ages ranged from 2. 24 to 18. 65 d with an average 9. 13 d in the lake water. LGD was estimated with radium inventory model, leading to a deep LGD and shallow LGD estimate of 1. 24×103± 12. 20 m3/d and 2. 09×106±3. 20×104 m3/d, respectively. This work provides an effective method for evaluating lacustrine groundwater discharge in a salt lake.

    参考文献
    相似文献
    引证文献
引用本文

杨英魁,何炳毅,孔凡翠,沙占江,马玉军,凌智永,王建萍,李廷伟.2021.镭同位素示踪盐湖地下水排放通量——以大柴旦盐湖为例[J].地质学报,95(7):2238-2248.
Yang Yingkui, He Bingyi, Kong Fancui, Sha Zhanjiang, Ma Yujun, Ling Zhiyong, Wang Jianping, Li Tingwei.2021. Evaluation of lacustrine groundwater discharge in salt lake using radium isotopes: a case study of Da Qaidam lake[J]. Acta Geologica Sinica,95(7):2238-2248.

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  • 收稿日期:2021-01-16
  • 最后修改日期:2021-02-23
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  • 在线发布日期: 2021-07-08
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