珠穆朗玛峰高海拔地区水体中氢氧同位素的地球化学特征
珠穆朗玛峰位于世界最高地区，海拔8848米，是青藏高原金字塔形中心，也是世界最高峰。水体中氢氧同位素的地球化学特征是珠穆朗玛峰地区水体科学研究领域的核心课题。氢氧同位素的地球化学特征能够为我们提供准确的地质环境和水文演化信息以及地表过程的演变信息。
氢氧同位素的地球化学特征通常可以从水体反映出水文、水土环境的变化过程，通过分析这些信息来发现水体一份更广泛的科学价值。
研究表明，珠穆朗玛峰地区河流水体中的氢氧同位素具有明显的多样性，其组成分布式与周围植被、地形和气候等多重因子有关，呈现出复杂的特征。
据分析，珠穆朗玛峰地区的氢氧同位素的空间变化趋势与其地形特征有关，可以分析出地形对水文流动特征的影响。此外，珠穆朗玛峰地区水体中氢氧同位素特征表明，地区环境能够为相应水体提供较高的营养资源，从而维持水体生物多样性、群落结构和功能。
总之，珠穆朗玛峰地区水体中氢氧同位素的地球化学特征反映了其地质环境与水文演变特征，以及地表过程的演变信息。它为进一步研究珠穆朗玛峰地区地质环境特征及影响因素提供了有效的依据，并有助于识别水文流动特征及水质演变过程，研究珠穆朗玛峰地区水文及环境保护保障工作。
水文地球化学，同位素，温泉，地球化学特征水文地球化学揭示了关于物质运转、物理结构和化学组成的复杂信息。它将地球化学中的传统成分，如元素和化合物，与水的复杂性结 合在一起，并使用有关水的特性来表征地表和潜在过程的研究。 一、水文地球化学的组成 水文地球化学的研究包括： 1. 同位素：它可以提供对水的示踪组分的活动、形成、运移和改变的 信息。这些组分的活动过程的时间尺度可通过同位素来识别，因为它 们具有不同的衰减率和示踪率，有助于了解水的可达性、来源和频率，以及历史流域范围内水的过渡。 2. 温泉：温泉研究理解了水的生成深度，原位置，成分特征和其他可 能的流体矿物特征，这些用于建立温泉的地质结构，从而确定温泉的 常见特征。 3. 元素组成：水文地球化学可以改变水的元素组成，揭示有关水不同 来源和活动状态的元素组成特征。比如，氯、钠和钾等在水与岩石作 用过程中的改变可确定其水文学特征。 4. 化学组成：水文地球化学也可以表征水中的氧化、还原和酸碱度， 这些是地球化学特征的重要参数。例如，酸碱度和氧化还原反应可以 表征和验证水的有机和无机化学特征，而水的痕量元素快速筛选可以
为后续研究提供重要的知识基础。 二、水文地球化学的重要性 水文地球化学可以帮助改善和开发水资源，促进水资源管理系统的改善。它也可以计算和模拟水的运行行为，帮助能源利用者和其他参与者建立水管理合同，并使社会经济资源的重新利用成为可能。此外，水文地球化学有助于减少水系统中的污染行为，为水质保护和治理提供必要的数据，它还可以用于评估水文学特征，如水面的相对可利用蒸发量。 总之，水文地球化学是一种新兴的重要学科，它可以为水资源开发和管理提供重要信息，帮助社会经济发展和水環境保護。它涵盖了水文学和地球化学等多种研究领域，其结果可以为决策者提供实用的参考信息。
球类陨石：主要由基质、球粒、金属和一些特殊矿物集合体等组成。 碳质球类陨石是球粒陨石中的一个特殊类型，含有碳的有机化合物分子，并且主要由 含水硅酸盐组成。 CI型陨石为什么能够作为太阳系元素丰度标准？ I型碳质球类陨石中难挥发元素的丰度与太阳一致，且未经受热变质作用影响、形成于远离太阳的较低温区域，是最原始的太阳星云凝聚物资。因而，它能保持着太阳星云 中非挥发元素的初始丰度。 第二章复习题 1、元素的地球化学亲和性 元素地球化学亲和性：主要指阳离子在自然体系中趋向同某种阴离子化合的倾向。又可指在自然体系中元素形成阳离子的能力和所显示出的有选择地与某种阴离子结合的 特性。 2、戈尔德斯密特的元素地球化学分类 1）、亲石元素：离子的最外层电子层具有8电子（S2P6）惰性气体型的稳定结构， 与氧容易成键，主要集中于硅酸盐相。 2）、亲铜元素：离子的最外层电子层具有18铜型结构（s2p6d10)在自然界中容易与 硫形成化合物，这些元素在分配时，主要分配在硫化物相中。 3）、亲铁元素：离子最外层电子层具有8-18过渡型结构，这种元素同氧、硫的化合 能力较差，倾向于形成自然元素，因此，这类元素倾向分配在金属相中 4）、亲气元素：原子最外层具有8个电子，原子半径大，具有挥发性或易形成挥发性化合物，主要分布在大气圈中。 5）、亲生物元素：这类元素主要富集在生物圈中。 3、类质同像的概念 类质同像概念：某种物质在一定的外界条件下结晶时，晶体中的部分构造位置被介质中的其他质点（原子、离子、络离子或分子）所占据而只引起晶格常数的微小改变，晶格构造类型、化学键类型、离子正负电荷的平衡保持不变或相近，这种现象称类质 同像。 5、影响元素类质同像的物理化学条件 1）、组份浓度 ---“补偿类质同像”一种熔体或溶液中如果缺乏某种组份，当从中晶出包含此种组份的矿物时，熔体或溶液中性质与之相似的其他元素就可以类质同像 代换的方式加以补充。2）氧化还原电位.
古水深的地球化学恢复方法及在层序地层划分中的应用地球化学恢复方法是一种通过研究地球上已经存在的岩石、沉积物和 地球化学特征等资料，来推测古环境、古地理和古水深的科学手段。它可 以通过研究元素、同位素比值、有机质组成等地球化学指标，来分析和判 断不同时期、不同地点的水体性质，了解古地理环境的演化过程。在层序 地层划分中，地球化学方法可以提供重要的证据和支持，并有效地辅助地 质学者进行古水深的恢复和流域演化研究。 研究古水深的地球化学方法主要有以下几种： 1.元素地球化学方法：通过研究元素的地球化学特征，可以推测古水 体的成分和类型。比如，镁含量可以用来判断水的盐度和水体的咸淡程度，铝、钛和铁的含量可以用来推测陆源物质的输入强度，硅、钠和钙的含量 可以用来判断水的碱性。 2.同位素地球化学方法：同位素地球化学方法是一种通过研究同位素 的比例来推测古水体的演化和起源的方法。比如，氧同位素（δ18O）可 以通过研究沉积物中的碳酸盐矿物来推测古水体的温度和盐度，碳同位素（δ13C）可以用来判断水体的有机碳源，硫同位素（δ34S）可以用来推 测水体的还原环境。 3.有机质地球化学方法：有机质地球化学方法是一种通过研究有机质 的组成、类型和化学特征等来推测古水体的方法。比如，藻类植物生物标 志物可以用来推测古水体的营养状况，脂类生物标志物可以用来推测古水 体的氧化还原条件，双酮类和醇类生物标志物可以用来判断水体中有机质 的溶解程度。
在层序地层划分中，地球化学方法可以为古水深的恢复提供支持和证据，为层序地层划分提供定量的依据。通过研究沉积物中的同位素组成、元素分布、有机质组织、生物标志物等地球化学指标的变化，可以划分出不同的层序地层单元。 例如，在海洋中，通过研究沉积物中的碳酸盐矿物的氧同位素组成可以判断出不同时期水体的温度和盐度变化，从而可以划分出不同的沉积体系和层序地层。通过研究沉积物中有机质的组成和类型，可以推测出水体中有机质的源和环境条件，并划分出不同的古水体。 总的来说，地球化学方法是一种重要的恢复古水深和层序地层划分的科学手段。通过对地球化学指标的研究和分析，可以了解古地理环境的演化过程，为地质学家研究古环境和古气候提供重要的依据。
黄河水氢、氧同位素组成特征及其气候变化响应 范百龄;张东;陶正华;赵志琦 【摘要】To better understand the source changes and the response of river water to climate change, waters in mainstream and tributaries in Yellow River Basin were sampled from July to August 2012, and temporal and spatial variations of hydrogen and oxygen isotope values in water samples were analyzed. The results showed that (1) Excluding source water, the values for hydrogen, oxygen isotope, andd excess in mainstream waters in Yellow River ranged from-97.2‰ to-62.9‰ with mean value of-72.2‰, and from-13.0‰ to-8.7‰ with mean value of-9.9‰, and from 4.1‰ to 11.0‰ with mean value of 7.0‰, respectively. For tributary water, the values for hydrogen and oxygen isotope varied from-103.8‰ to-30.5‰ with mean value of-68.9‰ and from-13.7‰ to-1.5‰ with mean value of-9.2‰, respectively, and thed excess varied between-18.5‰ and 13.2‰ with mean value of 4.5‰; (2) The hydrogen and oxygen isotope values in water from the upper-stream of Lanzhou station and middle-stream of Yellow river were more negative than those of water from upper-stream between Lanzhou station and Toudaoguai station and the low-stream, while thed excess values decreased gradually along the flow path; (3) The Na+/Cl- molar ratios varied from 0.94 to 3.02. The mean value of Na+/Cl- molar ratio was 1.02 in source water, and 1.58 in mainstream water above Lanzhou station, and 1.30 in mainstream water between Lanzhou station and Toudaoguai station, and 1.79 in middle-stream water and 1.41 in low-
水资源开发中的氢氧同位素技术应用随着社会经济的发展，人类对水资源的需求越来越大，特别是在干旱地区和人口密集地区，水资源的紧缺问题已经成为制约当地经济和社会发展的瓶颈。传统的水资源开发方式已经无法满足人类对水资源的需求，因此，氢氧同位素技术在水资源开发中的应用变得越来越重要。 一、氢氧同位素技术的概念和原理 氢氧同位素技术是一种利用水分子中的氢和氧同位素比例分析水质和水循环的技术。氢氧同位素技术的原理是基于自然界中水分子氢和氧的同位素组成比例是固定不变的，并且各种水体中同位素比例的差异可以用来揭示不同水体来源、传输和地下水补给等特征。 具体来讲，氢氧同位素技术主要关注的是水分子中的两种同位素：氢同位素和氧同位素。所谓同位素，是指元素原子核内中子数不同的同种原子。对于氢元素来说，自然界中存在两种核含有一个质子的同位素，分别为普通氢同位素和重氢同位素，前者的质子核内只有一个质子，而后者的质子核内除一个质子之外还有一个中子。对于氧元素来说，自然界存在两种核含有8个质子的
同位素，分别为普通氧同位素和重氧同位素。根据同位素的物理、化学性质的不同，同位素表达了多个环节的生物、地球化学和对 环境响应。 二、氢氧同位素技术在水资源开发中的应用 1.水资源的来源 氢氧同位素技术可以通过分析水中氢同位素和氧同位素的组成 比例来确定不同水体的来源。因为不同的水体来源有着自己特殊 的同位素组合特征，所以在区别水体来源方面，这种技术是非常 准确和实用的。利用这一技术，我们可以了解到降雨水、地下水、地表水、蒸发水和雪水等水体来源，并且可以根据同位素特征界 定不同水源的水化学特征。 2.水循环过程研究 水是一种很重要的物质，在生态环境中扮演着极其重要的角色，并且被广泛应用于生产和生活。通过分析水中氢氧同位素的组成 特征，可以在一定程度上推断出水循环过程中水体的转化和传输
地球化学 第三次课后作业 班级： 021131班 学号： 3838438 姓名：刚果河边草泥马 指导老师：张利
同位素在研究岩石成因方面的应用同位素地质应用是同位素地球化学的重要组成部分和研究的目的。随着放射性现象的发现 , 同位素的分析逐渐被建立为独立的研究领域。 同位素的迁移活动寓于地质作用之中, 地质事件对核的影响有可能跨越后期作用而被保留下来, 因此同位素组成上的变异常常能提供最接近事实的证据并且取得了显著的成绩。同位素的丰度和分布的研究正处在一种飞跃的状态中。在以往短短的不到一百年的时间里 , 自应用这种新的方法得出初步的解释以来, 已经取得了非凡的成果。 同位素拥有其他元素或别的物质不具有的特点，所以其可以提供大量其他物质所表达不出的地质信息。基于同位素独特的性质，如放射性同位素子母体可作为时钟，成分变化可以示踪，稳定同位素分馏与温度的关系等特点，它可以作为独特的示踪剂和形成环境和条件的指标, 同位素组成已广泛的应用到陨石、月岩、地球火成岩、沉积岩、变质岩、大气、生物、海洋、河流、湖泊、地下水、地热水及各种矿床的研究。通过研究同位素在地质体的分布及在各种地质条件下的运动规律来研究矿物、岩石、矿床等各个领域 , 成为解决许多重大地质地球化学问题的强大武器。 同位素包括稳定同位素和放射性同位素，课堂上主要讲了放射性同位素，以下为本人阅读的相关文献，并总结了这两种同位素在成岩中的相关应用。 一、同位素示踪指示岩石中矿物来源 即同位素组成变化不仅能够用来指示地质体的物质来源和地质体系经历的地球化学过程,而且能指示成矿流体的来源。所以通过追踪同位素可以找出地质体的物质来源，主要有依靠放射性同位素。 文献：《桂中镇圩碳酸盐岩型滑石矿床热液方解石的锶同位素研究》 在这篇文献中，作者在镇圩碳酸盐岩型滑石矿床中采取了大量方解石样品，然后分析了方解石中的锶同位素。他首先指出，镇圩滑石矿床中热液方解石的Rb含量极低，S r含量较高，Rb／Sr值小，因此，该方解石的锶同位素组成可以代表其沉淀(或矿化)时流体的锶同位素组成。
mat253同位素质谱仪水平衡法氢氧同位素 全文共四篇示例，供读者参考 第一篇示例： MAT253同位素质谱仪水平平衡法氢氧同位素 一、绪论 同位素是指同一元素中原子核内的质子数相同，而中子数不同的核，同位素质谱仪（Mass Spectrometer，MS）是一种通过对样品中不同同位素的质量进行分析的仪器。 现代科学技术的发展离不开同位素的应用，同位素可以用来追踪元素的起源、转化过程、地下水动态等。在环境科学、地球化学、生态学、医学、生物学、物理化学等领域，同位素分析技术得到了广泛应用。MAT253同位素质谱仪是一款用于检测氢氧同位素的高精度仪器，通过水平平衡法实现对氢氧同位素的检测。 二、MAT253同位素质谱仪的原理 MAT253同位素质谱仪是一种利用高能荷质比偏转磁场进行氢氧同位素分析的仪器。其基本原理是通过电场和磁场对气态或溶液形态的样品中的分子进行分解，然后根据不同同位素的质量谱分布在检测器上的位置进行检测和分析。其工作原理主要包括四个步骤：采集、解析、检测和数据处理。
1. 采集 样品进入质谱仪后，首先经过离子化器，将样品分子离子化。离子化器通过加热或者化学反应的方式将样品分子转化为离子，这些离子带有正电荷，进入带电磁场的源部。在带电磁场的作用下，离子被电场和磁场分别加速和偏转，并由入射区进入质谱管。 2. 解析 在质谱管内，离子受到磁场和电场的作用，经过一系列检测器、偏转器和收集器的装置，不同质荷比的离子受到不同偏转力，被分离开来，形成质谱图谱。 3. 检测 检测器是在众多同位素和元素中选择的电子倍增器，其主要功能是将来自解析部位的粒子信号电流转化为强度和时段可比较的电压信号，以便于进一步处理和分析。 4. 数据处理 MAT253同位素质谱仪通过计算机系统的配合完成对样品中氢氧同位素含量和分布的分析和处理，包括质杂分布谱、质量碎片谱、质量联络谱等。通过数据的处理，得到氢氧同位素的相对含量和标准浓度值。 三、水平平衡法氢氧同位素定量分析
水文地球化学二 简答题 一、水分析数据可靠性检查 1、阴阳离子平衡的检查(电中性检查) 2、分析结果中一些计算值的检查 3.碳酸平衡检查 4.其它检查方法 二、地下水化学成分的图示法 1、离子浓度图示法:(1)圆形图示法(2)柱形图示法(3)多边图示法 2、三线图示法 三、目前水质资料的数据处理基本上有两种:(1)数理统计法;(2)水质模 型法。 四、同位素效应:由于某种元素的一种同位素被另一同位素所替换，从而 引起物质在在物理、化学性质上出现差异的现象，称之为同位素效应。可分为:热力学同位素效应、动力学同位素效应、物理化学同位素效应、生物化学同位素效应 五:氧漂移及其影响因素 由于岩石中的δ8O值大，水岩同位素交换的结果使水富含18O(水中的 δ18O值增大)，称为氧漂移。 A、温度是影响同位素交换反应的主要因素，一般温度越高，交换反应的 速度就越快，氧漂移的速度就越明显B、水及岩石的初始δ18O含量。这两者 的初始δ18O差值越大，氧漂移越明显C、水与岩石接触的时间，面积。D、 压力，压力越大，氧漂移的越明显。 E、水与岩石中氧元素的含量比，越小越明显。 F、水与矿物的分馏系数，越大越明显。 六:、物理过程的同位素分馏 (1)扩散作用引起的同位素动力分馏在水体的蒸发过程中，H216O比 H218O更容易扩散进入气相，使气相富含16O,而液相富含18O,这是蒸发引起 同位素分馏的原因。
(2)蒸发与凝结过程引起的动力同位素分馏。蒸发:海洋水的δ18O=O‰，经洋面蒸发，H216O优先进入气相，所以气相富集16O，δ18O=-13‰，而液相富集18O. 凝结:与蒸发相反，蒸汽凝结时，H218O优先凝结成雨点，这样蒸汽团就 进一步贫化，对D也有相同的规律。 七、氢氧同位素(大气降水中H、O同位素组分的分布特征) ①温度效应:大气降水中的δ18O和δD随地面或云层的温度升高而增大，反之，则降低。 ②大陆效应:大气降水中的δ18O和δD由沿海到大陆内部逐渐降低得现象。 ③纬度效应:大气降水中的δ18o和δD值随纬度增加而减少 ④高程效应大气降水中δ18O和δD随海拔高度增加而下降的现象，高 程效应实际上是温度效应的反映，一般用同位素高度梯度表示:δ18O=-0.15~-0.5‰/100mδD=-1.2~-4‰/100m⑤雨量效应一般雨量越大，δ18O和δD值越小。降雨量与δ值呈负相关。 ⑥山体屏蔽效应指山体背风坡，沿云团前进方向，降水的δ18D和δD 值不断增高的现象。 ⑦季节效应降水的δ18D和δD值随气温，湿度，蒸发和降水的季节变 化而发生周期变化 八、地下水的H、O同位素组成，主要取决于其起源: (1)由大气降水补给的地下水，其同位素组成和大气降水一致; (2)地下水在渗流过程中的氢氧同位素分馏可以忽略不计; (3)干旱地区，蒸发作用对地下水的氢氧同位素产生一定的影响，使地下 水的同位素组成偏离当地降水线方程，一般表现为δ值升高，斜率减小; (4)在高温条件下，地下水和岩石之间进行氧同位素交换，可能使地下水 中δ18O值增加(氧漂移)。 九、大气降水中的氚浓度具有以下分布特征: (1)季节效应:大气降水中的氚浓度具有明显的季节性变化特征，最大浓 度一般出现在6-7月份，最小浓度在11-12月，这一点与δ18O，δD一致.
变质流体作用的同位素地球化学研究 变质流体作用是指区域变质作用过程中，在300-600℃的变质温度范围内，活跃于变质体系内，流体与变质岩发生同位素交换的重要地质过程。由于变质流体存在多种来源，可以源于大气降水、海水、同生水或卤水，也可以经岩浆水演化而成，其流体成分相对复杂，常伴有互不混溶的流体水、CO2以及有机物等（尹观等，2009）。这些变质流体通过构造运动或岩浆活动等作用力的驱动，将成矿或生油物质运移聚集起来，形成流体相，使得不同矿物相达到化学和同位素平衡，从而形成金属或非金属矿床以及油气藏。基于此，笔者通过变质流体的同位素组成特点，对国内外的研究应用实例进行剖析，进而揭示变质作用过程中氢和氧同位素交换与变质流体流动的关系。 1 变质流体的同位素组成特征 变质水的同位素组成主要受变质原岩、原始流体的同位素组成，温度，变质岩的化学成分和矿物组成及变质过程中物理化学条件所制约。变质程度愈高，变质水愈相对富重同位素。 变质水同位素组成的主要特征是： （1）由于同位素分馏系数与温度相关，因为矿物比流体（H2O）贫D富18O，所以低温变质水通常D值高，18O值低，而较高温度的变质水具有较低的D 值，较高的18O值。 （2）受变质源岩的同位素组成的影响大。变质源岩对变质水的D值的影响不明显，但对18O影响大；例如变质沉积岩中，变质水的18O要高于变质火成岩，而在富18O的大理岩中，变质水的18O值更高。 （3）变质水的18O值还受来源水的同位素组成影响，通常来源于降水的变质水的18O值，要比来源于岩浆水的变质水18O值要低些。 变质流体在渗流的过程中必然存在流体沟道化活动的表现形式，即脉体的产生（郑永飞和陈江峰，2000），也就是所谓的流体包裹体存在的储存场所（卢焕
同位素在水文地质研究中的应用与发展 余梦明;潘红忠 【摘要】本文通过总结前辈们的研完成果,综合概括我国同位素水文地质学近20余年取得的发展和成就.指出我们的不足与面临的挑战. 【期刊名称】《城市地质》 【年(卷),期】2010(005)004 【总页数】4页(P21-24) 【关键词】水文地质;同位素;示踪剂;分析测试 【作者】余梦明;潘红忠 【作者单位】长江大学地球化学系,湖北,荆州,443002;长江大学地球化学系,湖北,荆州,443002 【正文语种】中文 【中图分类】P641 同位素（Isotope）是指质子数相同而中子数不同的一组核素，包括放射性同位素(Radioactive isotope)和稳定同位素（Stable isotope）。凡能自发地放出粒子并衰变为另一种同位素者称为放射性同位素；目前技术条件下无可测放射性的同位素称为稳定同位素。水文地质学（Hydrogeology）是研究地下水的数量和质量随空间和时间变化的规律，以及合理利用地下水或防治其危害的学科。将同位素技术应用于水文地质研究中，是发展水文地质学的一项先进手段。 法国是把同位素应用到水文地质学上比较早的国家之一，从四五十年代就开始了同
位素在水文地质学方面的研究。我国同位素技术在水文地质上的应用起步相对较晚。 自1988年在保定召开第一届《全国同位素水文地质方法学术讨论会》以来，我国同位素水文地质学理论研究与仪器设备的研发和引进上都取得了长足的进展，并已形成同位素地球化学的一重要分支同位素水文地质学(Isotope Hydrogeology)。目前普遍认为同位素水文地质学是介于水文地质学和同位素地球化学之间的一门新兴交叉学科，主要研究地下水的环境同位素组成，探讨其补给、径流、排泄、水体之间的混合、水体年龄等水文地质问题。 目前，同位素水文地质学，主要从事研究地下水及土壤污染问题、地下水循环与演化、水文地质勘察技术与方法、水文地质野外实验技术、水文地球化学信息技术以及其它与水文地质环境相关研究领域。以下简要介绍人工放射性同位素法和环境同位素法在水文地质研究中的应用。 （1）人工放射性同位素法的应用 人工放射性同位素法是人为地将某些放射性同位素添加到某体系的环境中，然后通过测定地质体中所添加的同位素丰度在各个方向上的变化，研究该体系的特征，如常用的131I、32Br等。该方法常用于水文地质参数(如地下水的渗流速度，岩石的渗透率、裂隙度等)的测定、地下水污染示踪和坝体渗漏研究等方面。 同位素单孔稀释法测定地下水流速与流向，确定地下水补给关系原理。单孔稀释法是用已确定达西渗透流速的示踪剂稀释测井。把放射性示踪剂放到一定深度的钻孔或井孔中；当滤水管中的水柱被示踪剂标记后，被标记的地下水主要沿着地下水水流方向，以一定的流散角被地下水带至孔外含水层中而稀释，其稀释速度与地下水渗透流速有关，而漂移到含水层中的示踪剂放射性晕反射回来作用于孔内。其方向各不相同，最强的方向相对应于地下水流出滤水管的方向，而最弱的方向与流入滤水管的方向相对应。故根据对孔周测得的计数率，便可确定地下水流向。
地球化学示踪技术在水资源管理中的应用 地球化学示踪技术是一种基于地球化学元素特征和同位素分析的方法，通过监测和分析地球化学元素和同位素的含量和组成，来追踪和 研究地球系统中的各种过程和动态，包括水循环、水质状况等。地球 化学示踪技术在水资源管理中的应用，可以提供重要的信息和支持， 有助于保护和合理利用水资源，下面将从几个方面进行探讨。 首先，地球化学示踪技术在水资源管理中的应用可以用于监测和评 估水质状况。通过分析水中的地球化学元素和同位素的组成，可以了 解水体受到的污染程度、来源和传输途径，从而更好地进行水质评估 和治理。例如，利用氮同位素分析可以判断水体中氮的来源是自然还 是人为的，进而采取相应的治理措施，保护水体的健康。 其次，地球化学示踪技术在水循环研究中具有重要意义。水循环是 地球系统中的重要循环过程，地球化学示踪技术通过追踪和分析水体 中的同位素和元素特征，可以揭示水循环的路径和速率，了解降水、 蒸发、植被蒸腾等过程对水循环的影响，有助于制定科学合理的水资 源管理策略。例如，利用氢氧同位素分析可以追踪降水和地下水之间 的关系，帮助确定地下水资源的补给源和补给速率，为地下水资源的 合理利用提供科学依据。 此外，地球化学示踪技术还可以应用于水资源开发和利用规划。通 过分析地球化学元素和同位素的特征，可以确定不同水源的水质区别、水化学特征和用水适应性，从而确定最佳的水源开发和利用方案。例
如，利用锶同位素分析可以区分不同地下水水域的水质特征，为合理规划地下水开发和利用提供技术支持。 另外，地球化学示踪技术还可以用于水资源管理中的源解析和溯源分析。通过分析水中的地球化学元素和同位素，可以确定水体的来源和传输路径，从而帮助追踪并解决水资源的问题。例如，利用硼同位素分析可以追踪地下水与海水的混合程度，为海岛地区的淡化水提供重要的技术支持。 综上所述，地球化学示踪技术在水资源管理中起着重要的作用。通过分析地球化学元素和同位素的特征，可以提供关于水质状况、水循环、水源开发和利用规划以及源解析等方面的信息和支持，有助于保护和合理利用水资源。随着地球化学示踪技术的不断发展和应用，相信它将在水资源管理领域发挥更加重要的作用，为我们创造更好的水资源管理和利用环境。
同位素技术在水文学中的应用 一.基本概念 1 .同位素 同位素：具有相同原子序数（即质子数相同，因而在元素周期表中的位置相同），但质量数不同，亦即中子数不同的一组核素。 特点：相同元素同位素的化学性质相同。 同位素的分类： ›依据同位素是否衰变，可将同位素分为：放射性同位素和稳定同位素。 ›依据同位素是否是由人工产生的，可将同位素分为：自然同位素和人工同位素。 2 .同位素技术 同位素技术就是采用水中自然存在的环境同位素（如2H. 3H. 18。、u c等）来标记和确定水的年龄、特征、来源及其组成，或者在水中加入放射性含量极低的人工同位素作为示踪剂来确定水的运移和变化过程。前者称为环境同位素技术，后者称为人工同位素示踪技术。 2.1 同位素技术方法的一般程序： 第一，要依据肯定要求，采集待测试的样品，并按规定进行包装； 其次，把样品送到试验室进行测试； 第三，依据测试结果进行认真分析。 2.2 同位素技术方法： 第一，同位素丰度：反映同位素成分组成的指标是同位素肯定丰度和相对丰度。 其次，同位素分储：由于同位素养量不同，因此在物理、化学及生物化学作用过程中，一种元素的不同同位素在两种或两种以上物质（物相）之间的安排具有不同的同位素比值的现象。自然界中的化学反应、不行逆反应、蒸发作用、集中作用、吸附作用、生物化学反应等过程都能引起同位素分储。 同位素分微系数（α ）表示两种物质之间的同位素分储程度，等于两种物质的同位素比值（R）之商，即a =R A∕R B（式中：RA为分子在A或是A相态中重同位素与轻同位素的比值. RB为分子在B或是B相态中的重同位素与轻同位素的比值）二.同位素在水文学中的应用20世纪50年月开头，同位素技术应用于解决各种水文学和水文地质学问题，随着同位素分析技术的进展，通过讨论水体及某些溶解盐类的同位素组成，同位素技术和方法己经成为水科学讨论的现代手段之一，同位素技术和方法可以有效地示踪水循环，如指示水的来源，水体的运移途径和数量，确定水的年龄，纪录水岩相互作用的地球化学过程，环境同位素和人工同位素在水汽来源、地表水与地下水的相互作用、地下水起源及测年、水体污染物的来源以及气候变化和人类活动对水循环的影响等讨论领域的应用非常广泛.为确定各类水体的成因和演化机制供应重要的依据，也为合理采用水资源奠定了基础。 1 .稳定同位素的应用 稳定同位素的组成受形成温度等条件的制约，目前应用较广泛，往往在不同物质或同一物质的不同相中产生分馈现象，成为自然的示踪剂。主DJ8O,34S产N,53Q和87s r等，在地表水中可以讨论大气降水和降雨径流关系等，在地下水讨论中可用于讨论地下水的形成机制, 地下水中的污染源及地表水与地下水的相互关系等。 1.1 大气降水 1.1.1 降水中的氢氧同位素关系 Craig全球大气降水线（GMWL）
同位素水文地球化学 第四章同位素水文地球化学 环境同位素水文地球化学是一门具有良好的前景、发展迅速的新兴学科，也是水文地球化学的一个重要分支。目前，地下水资源可持续利用中的重要问题是地下水补给的更新能力及地下水污染程度的评价。用环境同位素技术研究地下水补给和可更新性，追踪地下水的污染是当前国内外较为新颖的方法之一。目前世界上许多国家已将同位素方法列为地下水资源调查中的常规方法。近年来，国内外环境同位素的研究从理论到实践都有较快的发展。除了应用氢氧稳定同位素14确定地下水的起源与形成条件，应用氚、C测定地下水年龄，追踪地下水运动，确定含水层参 3314数等常规方法外;在应用H-He、CFCs示踪干旱、半干旱地区浅层地下水的补给，应用C、3634Cl确定深层地下水的年龄，追溯地下水的入渗史，应用S研究地下水中硫酸盐的来源，分析 1110地下水的迁移过程，应用B/B研究卤水成因等方面都有重要进展。 4.1 同位素基本理论 4.1.1 地下水中的同位素及分类 A我们知道，原子是由原子核与其周围的电子组成的，通常用 X来表示某一原子。这里，ZN X为原子符号，Z为原子核中的质子数目，N为原子核中的中子数目，A为原子核的质量数，它等于原子核中的质子数与中子数之和，即: A=Z+N ( 4-1-1 ) A为简便起见，也常用X表示某一原子。
元素是原子核中质子数相同的一类原子的总称。同一元素由于其原子核中中子数不同可存 121314在几种原子质量不同的原子，其中每一种原子称为一种核素，如C原子有C、C、C等核素， 161718氧原子有O、O、O等核素。某元素的不同几种核素称为该元素的同位素(蔡炳新等，2002)，或者说同位素指的是在门捷列耶夫周期表中占有同一位置，其原子核中的质子数相同而中子数不同的某一元素的不同原子。同位素可分为稳定同位素和放射性同位素两类，稳定同位素是指迄今为止尚未发现有放射性衰变(即自发地放出粒子或射线)的同位素;反之，则称为放射性同位素。 地下水中的同位素一方面包括水自身的氢、氧同位素，另一方面还包括水中溶质的同位素。 123氢有三种同位素，分别是:H，称其为氕，以H来表示;H，称其为氘，以D 来表示;H， 141516171819称其为氚，以T来表示。氧有六种同位素，分别是:O、O、O、O、O和O。上述氢和 12161718氧的同位素中，H、H、O、O和O为稳定同位素，其余为放射性同位素。氢的两种稳定同位素在水中的含量比例为H:D=5000:1;氧的三种稳定同位素在水中的含量比例为16171816O:O:O=3150:5:1。可见，氢的两种稳定同位素中H占绝对优势，氧的三种稳定同位素中，O占绝对优势。 地下水中溶质的同位素是指地下水与周围环境相互作用过程中进入水中的除氢、氧以外的其它元素的同位素。其中既包括了稳定同位素，也包括了放射性同位素。最常见的对水文地质研究 121332342830有重要意义的稳定同位素有:C和C、S和S、Si和Si等。常见的较有意义的放射性同
“地球化学特征”资料汇整 目录 一、桦甸盆地始新统油页岩岩石地球化学特征及富集规律研究 二、滇西“三江”地区微陆块板内火山岩地球化学特征及其构造 意义 三、小兴安岭东部早古生代花岗岩地球化学特征及其构造意义 四、龙门山汶川地震断裂带北川段岩石与地球化学特征及其变形 行为 五、鄂尔多斯盆地延长组火山灰沉积物岩石地球化学特征 六、藏南白垩纪桑日群麻木下组埃达克岩的地球化学特征及其成 因 桦甸盆地始新统油页岩岩石地球化学特征及富集规律研究 标题：石墨对铜基自润滑材料高温摩擦磨损性能的影响 随着科技的进步，摩擦学在各种工程领域中的应用日益广泛。自润滑材料在摩擦学中具有显著的重要性，它们能够在摩擦过程中减少磨损，提高设备的耐用性。铜基自润滑材料由于其优良的导热性和抗腐蚀性，已被广泛应用于许多领域。然而，高温环境下铜基自润滑材料的摩擦
磨损性能仍然是一个挑战。石墨作为一种优秀的固体润滑剂，具有高熔点、低摩擦系数和良好的化学稳定性等优点，因此在高温摩擦学中具有巨大的潜力。本文将探讨石墨对铜基自润滑材料高温摩擦磨损性能的影响。 石墨是一种层状结构的碳材料，其独特的层状结构和范德华力使其在摩擦过程中能有效地吸附在接触表面，形成润滑薄膜。石墨的高熔点（约3700℃）使其在高温环境下仍能保持其润滑性能。因此，石墨是一种理想的固体润滑剂。 石墨对铜基自润滑材料高温摩擦磨损性能的影响 在铜基自润滑材料中添加石墨可以显著改善其在高温环境下的摩擦磨损性能。在摩擦过程中，石墨的润滑作用减少了接触表面的摩擦系数，从而降低了材料的磨损率。石墨还能有效地提高铜基自润滑材料的抗氧化性，使其在高温环境下仍能保持良好的性能。 本文研究了石墨对铜基自润滑材料高温摩擦磨损性能的影响。结果表明，添加石墨可以显著改善铜基自润滑材料在高温环境下的摩擦磨损性能。这一发现为设计制造更耐用、更适用的铜基自润滑材料提供了新的思路和方法。然而，还需要进一步的研究以优化石墨在铜基自润滑材料中的分布和含量，以提高材料的整体性能。
荥巩矿区岩溶地下水系统的水文地球化学特征及其指示意义张群利;郭会荣;吴孔军;韩国童 【摘要】Based on a regional hydrogeological survey, the hydrogeochemical characteristics of a karst groundwater system in the Xinggong coal field were analyzed in this paper. The results show that from recharge zones to discharge zones, the hydrochemical type of groundwater changes from HCO3 - Ca(Mg) to HCO3·SO4 - Ca(Mg) or SO4 · HCO3 - Ca(Mg) type, TDS and the ratio of Sr2+ to Ca2+ in groundwater increase.Isotopic characteristics indicate that groundwater is mainly recharged from modern precipitation. The recharge elevation calculated with isotopes and the flowing system divided by hydrogeological surveys are coincide with the conclusions drawn from water chemistry analysis for the karst groundwater. Namely, the coal field is in the discharge zone of the regional flow systems; the groundwater in the limestone formations ( ∈ 2z - O2m ) exposed in the south of the coal field is recharged by the precipitation, then flows to northern coal field where the O2m aquifer is underlain by the coal formation. In the coal field the groundwater moves through a long distance and the velocity is slower than that in the recharge zone. As a result, the water quality is more complex than that in the recharge zone.%本文在分析荣巩矿区水文地质条件的基础上,重点对岩溶地下水系统的水化学特征进行分析.结果表明:岩溶水水化学类型自补给区到排泄区,从单一的HCO3型向复杂的HCO3·SO4型和SO4·HCO3型转变,TDS和Sr2+/Ca2+值均增加.地下水氢氧稳定同位素分析结果表明,本区岩溶地
西昌市尔乌泉域泉水水文地球化学特征及成因 袁建飞;邓国仕;徐芬;唐业旗 【摘要】Springs and/or spring groups are primary groundwater resources for local people in towns and villages in the southwest Sichuan Province.A study of hydrogeochemical characteristics and genesis of spring water is of scientific value and realistic significance to the local people.Chemical components,oxygen and hydrogen and tritium isotopes of the springs and surface water in the catchment area of the Erwu spring of Xichang are combined to identify the hydrogeochemical characteristics and genesis of the spring water.The chemical components analyses show that the spring waters with low TDS are neutral to weak alkalinity groundwater,and are of HCO3-Ca · Mg and HCO3 · SO4-Ca · Mg types.The chemical components of the surface waters are similar to those of the spring waters.The hydrogen and oxygen isotopes illustrate that the spring waters and surface waters are of meteoric origin,and there is no isotope shift of oxygen.Moreover,tritium isotopes demonstrate that the spring waters originated from meteoric waters,and experienced a long runoff time.local fault and fold structure are helpful in leading to interaction between the meteoric water and carbonate,gypsum of clastic rocks,and the cation exchange with clay minerals of Quaternary sediments subsequently occurs,which results in the major chemical constituents of Ca2+,Mg2+,HCO3-and SO42-in the spring waters.In addition,some water samples with high concentrations of Na + and SO42-can be interpreted by
诺木洪冲洪积扇地下水氢氧同位素特征及更新能力研究崔亚莉;刘峰;郝奇琛;张戈 【摘要】诺木洪地区是柴达木盆地中发育较为典型的冲洪积扇,研究其地下水同位素特征及更新能力对于整个盆地地下水资源研究具有重要意义.分析了诺木洪地区地下水中的2H、3H、18O同位素特征,利用3H数据建立相应的数学物理模型,计算出冲洪积扇不同位置地下水的更新速率,并以此为依据定性划分了当地的地下水流动系统.山区至冲洪积扇中部地下水更新速率达5 ％/a～10 ％/a,更新能力较强.冲洪积扇前缘地下水更新速率为0.08 ％/a～1.4 ％/a,而在溢出带以下至盆地中心地下水更新速率小于0.07 ％/a,更新能力极弱. 【期刊名称】《水文地质工程地质》 【年(卷),期】2015(042)006 【总页数】7页(P1-7) 【关键词】诺木洪冲洪积扇;地下水;同位素;更新速率 【作者】崔亚莉;刘峰;郝奇琛;张戈 【作者单位】中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,河北石家庄 050061;中国地质大学(北京)水资源与环境学院,北京 100083;中国地质科学院水文地质环境地质研究所,河北石家庄 050061;中国地质调查局西安地质调查中心,陕西西安 710001 【正文语种】中文
【中图分类】P641.3 诺木洪地区位于柴达木盆地东南缘，具有我国西北地区典型的干旱气候。该地区植被稀少且对地下水的依赖性强，生态环境非常脆弱。因此，为避免过量开采，实现地下水资源的可持续利用，有必要分析该地区地下水特征与更新能力。 作为自然界水循环过程中的重要环节，地下水不断与外部环境发生水量交换［1］，处于持续更新的状态。因而地下水的可更新能力可以作为指示地下水资源属性的重要指标［2］。地下水系统处于补、排平衡的条件下，更新速率定义为地下水系统中输入总水体积与含水层总水体积的比［3］。目前，同位素方法已广泛应用于地下水补给来源［4］、年龄［5～6］及更新能力［7］等特征的分析与计算中，Leduc 和 Taupin、Le Gal La Shalle［8］等曾利用同位素方法对尼日尔某盆地潜水含水层更新过程进行调查，并提出了进行更新速率计算的两个模型。张光辉［9］、陈宗宇［10］、苏小四［11］等利用3H 与14C 作为示踪剂，分别计算 了太行山山前平原、黑河流域各盆地及鄂尔多斯盆地的地下水更新速率，获得较好效果。以上成果表明该方法适用于我国广大的西部内陆盆地地区。本文在前人定性研究［12～13］的基础上，在柴达木盆地应用氢氧同位素方法计算了诺木洪地区 地下水的更新速率，分析地下水补给特征并讨论了其可更新性。 1 研究方法 稳定同位素2H与18O含量及相关关系可定性表征地下水的补给来源与补给机理［14］，而放射性同位素氚(3H)则可用于识别核爆前后补给的地下水并进行地下 水更新能力的评估。 1.1 地下水同位素特征分析 地下水中的δD和δ18O值可反映其补给来源、补给高程和补给时的温度及其所 经历的水化学过程［15］。一般，补给高程越高或者补给温度越低，地下水中的