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不同水体氢氧同位素一、海洋水体氢氧同位素海洋是地球上最广阔的水体之一，其中的水分子也含有不同的氢氧同位素。
海洋水体中的氢氧同位素主要有氢-1（氚）、氢-2（重氢）、氢-3（超重氢）、氧-16、氧-17和氧-18。
其中，氢-1和氧-16是最常见的同位素。
海洋水体中的氢氧同位素含量受多种因素的影响，包括水温、盐度、深度等。
一般来说，海洋表层水体中的氢氧同位素含量较高，随着深度的增加，含量逐渐降低。
这是因为氢氧同位素的分馏效应导致的。
根据研究发现，海洋水体中氢氧同位素的组成对于研究古气候变化具有重要意义。
通过对海洋沉积物中氢氧同位素的分析，可以推测出过去的气候变化情况。
因此，海洋水体中的氢氧同位素研究对于了解地球气候演变以及预测未来气候变化具有重要意义。
二、湖泊水体氢氧同位素湖泊是地球上重要的淡水资源，湖泊水体中的氢氧同位素也具有一定的特征。
湖泊水体中的氢氧同位素主要受到降水的影响，其中降水中的氢氧同位素含量与地理位置、季节等因素密切相关。
湖泊水体中的氢氧同位素含量的变化可以反映降水的季节性变化。
例如，在干旱季节，湖泊水体中的氢氧同位素含量较高，而在雨季，含量则较低。
这是因为降水中的氢氧同位素含量随着降水量的变化而变化。
湖泊水体中的氢氧同位素也可以用于研究湖泊的水文循环过程。
通过对湖泊水体中的氢氧同位素的分析，可以了解湖泊的水源、水量变化以及水体的混合程度等信息。
这对于湖泊生态系统的研究和管理具有重要意义。
三、地下水体氢氧同位素地下水是地下岩石裂隙或含水层中的水分子，其中的氢氧同位素也具有一定的特征。
地下水体中的氢氧同位素主要受到降水的影响，同时还受到地质构造、地下水流动速度等因素的影响。
地下水体中的氢氧同位素含量的变化可以反映地下水的来源和补给方式。
例如，降水中的氢氧同位素含量较高的地区，地下水体中的氢氧同位素含量也较高。
而在干旱地区，地下水体中的氢氧同位素含量则较低。
地下水体中的氢氧同位素研究对于水资源的管理和利用具有重要意义。
氢氧同位素(D 和18O )作为自然水体中的重要组成部分,尽管其所占比例很小,却能敏感地响应水文过程变化并记载水循环演化及地质过程演变等信息。
由于地下水中δD 与δ18O 组成变化能揭示地下水的起源和形成过程,氢氧同位素已被广泛应用于地下水-地表水补给来源、年龄和水循环过程的研究工作中。
近年来地震工作者利用地下水中环境同位素及常量元素地球化学特征开展了地震预测及中长期的地震危险性判断[1-3]、地下流体异常核实[4-5],地下水、河水和地表径流之间的水力联系[6-8]及地下水循环、来源、水岩作用程度等研究工作中[9-12],取得了一些关键性突破。
目前,地震台站地下水物理、化学观测是地球物理台网的重要组成部分,也是研究地震前兆机理的重要途径。
九江地震台2井,井口环境良好干扰小井水流量充沛,适合开展地下流体监测和相关实验研究。
而九江地震台地下水的补给来源、循环过程及水岩作用程度等基础性研究工作未曾开展。
故此,本文利用九江地震台大气降水、2井地下水及周边水库水、泉水等的氢氧同位素数据开展九江地震台地下水氢氧同位素特征及指示研究,对于深入认识九江地震台2井地下水补给来源及水循环过程提供科学参考。
1研究区概况江西省九江地震台创建于1972年,是中国地震局的专业综合地震监测台站。
台址位于赣北庐山西北侧山麓低丘地带(29.65°N ,116.01°E ,海拔110m ),气候类型属于亚热带季风兼有山地气候特征,降水充沛,年平均1300mm ,雨季为每年4~7月,雨热同期,年平均气温为16.7℃。
台址所在区域处于扬子地块(江南古陆)与大别山地块交接带的边缘地带,附近大量出露硅质灰岩及石灰岩;台站附近具有较大的构造活动性,岩浆活动较强,断裂构造十分发育和复杂且深受北东向郯庐断裂和北西向襄樊-广济断裂构造的影响。
九江地震台2井成井于2008年,为构造承压自流井,详细的井孔剖面特征如图1所示,该井深71m 套管11.9m ,地表至6.2m 为第四系联圩组亚粘土、砂砾收稿日期:2019-05-10基金项目:中国地震局地震科技星火课题(XH18024Y);江西省地震局新世纪优秀人才课题(JXDZ-YXRC171);江西省地震局科技创新团队专项(TD1802)作者简介:鲍志诚(1985-),男,江西九江人,硕士,工程师,主要从事地震地下流体监测、科研方面的工作。
氢、氧为分布最广的元素,氢、氧同位素研究涉及宇宙、月球、地球各层圈,包括岩石圈、水圈、气圈,特别是各种各样水的氢、氧同位素研究,它对多种成岩成矿作用过程及物质来源具有重要意义。
7.3.1水的氢、氧同位素组成一、大自然之中的氢氧同位素自然界氢有H,D和极微量的氚三种同位素,相对丰度为99.9844%和0.0156%。
氢同位素相对质量差最大,同位素分馏也最明显。
氧有16O,17O,18O三种同位素,其相对丰度为99.762%、0.038%,0.200%。
1.大气水大气水、或雨水,是指新近参加大气循环的雨、雪、河、湖、地下水等一类水的总称。
大气水的同位素组成变化幅度大,δD值从+50到-500‰,δ18O从+10到-55‰,总的讲大气水比海水贫D和18O。
大气水的同位素组成呈有规律的变化:从赤道到高纬度地区、从海洋到大陆内部、从低海拔到高海拔地区,重同位素的亏损依次递增,构成所谓的纬度效应,大陆效应和高度效应,以及季节效应,降水量效应等。
这是由于水在蒸发、凝聚过程中的同位素分馏293效应,蒸发时轻同位素优先汽化,凝聚时重同位素优先液化,随着蒸发、凝聚过程的不断进行,造成轻同位素在逐渐增加。
雨水线方程或Craig方程大气水同位素组成的另一特点是δD和δ18O之间有明显线性关系,有δD=8δ18O+10 (7.9)称为雨水线方程或Craig方程,如图7.1所示。
这个方程的实质是:在T=25℃时,亦即:δ18O水-δ18O汽=9.15 δD水-δD汽=71.4 将上两式相除,即可得Craig方程。
因此方程中的斜率反映了同位素平衡条件下水汽二相氢、氧同位素富集系数之比,而截距则反映了汽相中氢、氧同位素组成的绝对值差。
但如果只考虑海水蒸发和大气凝聚的平衡过程,则δ18O海水≈0,δD海水≈0,处于平衡水汽中的δ18O汽=-9.14,δD汽=-74,应该是δD水=8δ18O,没有截距,不完全符合Craig方程,可见式(7.9)是考虑了分馏的动力学特征。
长白山天池火山区深部流体成分及其稳定同位素组成上官志冠;孙令昌;孙凤民;高松升;许相希【期刊名称】《地质科学》【年(卷),期】1996(31)1【摘要】天池火山区深部流体成分和稳定同位素组成特征指示，该区地下有相对独立的四个含水层。
２．２ｋｍ以上为冷水层，２．２—３．４ｋｍ、３．５—３．９ｋｍ、４ｋｍ以下分别为上部、中部和深部热水层。
现代水热活动均伴随强烈的深源气体释放，碳和氦同位素比值揭示，这些气体属幔源气体，其中仅混入少量大气，壳源物质混染不明显。
大规模幔源气体释放主要集中在天池火山湖周围，这表明该区地壳浅部可能存在一定规模的热的幔源岩浆体。
据碳同位素地质测温估算，该岩浆体的热变质带顶部距地面约５ｋｍ。
气体动态变化显示该岩浆体目前处在不稳定期，值得引起重视。
【总页数】11页(P54-64)【关键词】长白山;天池火山区;深部流体;稳定同位素【作者】上官志冠;孙令昌;孙凤民;高松升;许相希【作者单位】国家地震局地质研究所,吉林省延边州地震办公室【正文语种】中文【中图分类】P314.2;P597.2【相关文献】1.长白山天池火山区岩浆系统深部结构的深地震测深研究 [J], 张先康;张成科;赵金仁;杨卓欣;李松林;张建狮;刘宝峰;成双喜;孙国伟;潘素珍2.祁连造山带玉石沟地幔橄榄岩中挥发分的流体化学和稳定同位素组成及古大洋岩石圈演化意义 [J], 胡沛青;张铭杰;汤中立;LI Chusi;王记周3.腾冲新生代火山作用流体组成及其来源——火山岩流体化学组成和碳同位素制约[J], 余明;汤庆艳;张铭杰;何佩佩;尚慧;李立武4.长白山天池火山区长白聚龙泉热水氢氧稳定同位素组成与氚分布规律 [J], 林元武;高清武;于清桐5.长白山天池火山区地下热流体化学特征研究 [J], 林元武;高清武;于清桐因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
热液矿床中成矿热液的来源、运移及沉淀一、成矿热液的的来源：含矿热液的来源一直存在争论，但根据多种数据和资料分析，大多数研究者已经接受含矿热液主要有下列几种类型：1、岩浆成因热液：指在岩浆结晶过程中从岩浆中释放出来的热水溶液，最初是岩浆体系的组成部分。
由于岩浆热液中常含有H2S、HCl、HF、SO2、CO、CO2、H2、N2等挥发组分，故具有很强的形成金属络合物并使其迁移活动的能力。
岩浆存在水有人多证据，如：快速冷却的火山岩水量一般为0.2%-5%，最高可达12%，岩浆中的大量含水硅酸盐矿物也是岩浆含水的最好证据。
对热液矿床中矿物及其中流体包裹体氢氧同位素成分分析结果，也证明热液矿床形成的早期，确实有岩浆流体存在。
2、变质成因热液：指岩石在进化变质作用过程中所释放出来的热水溶液。
岩石遭受进化变质时，总伴随着矿物的脱水反应，而且脱水同变质的强度成正比。
对某些热液矿床矿物中流体包裹体和同位素成分的研究，也证明有的热液矿床主要是在变质水参与下形成的。
变质成因热液也具有很强的溶解迁移金属络合物的能力。
3、建造水：指沉积物沉积时含在沉积物中的水，因此又称封存水。
这种水最初来自地表，与沉积物一起沉积，并与矿物颗粒密切接触，长期埋藏于地下，并与其周围的矿物发生反应，使其丧失了原有地表水的性质，形成了自己独有的特征，并在氢氧同位素组成方面也与地表水不同。
建造水广泛见于油田勘探过程中。
很多资料数据表明，有的低温铅锌矿床主要与建造水构造的热液活动有关。
4、大气水热液：包括雨水、潮水、海水、河水、冰川水和浅部地下水。
大量的岩浆岩及其相关流体的氢氧同位素研究表明，在岩浆流体成矿系统中早期成矿以岩浆流体为主，但中晚期通常有不同比例的大气水的混入，即使是发育于斑岩体内外接触带的斑岩型铜矿也都显示成矿后期有大气水的加入，甚至在一些热液矿床中成矿流体以大气水为主。
5、幔源初生水热液：指幔源挥发分流体，其最初来源可以是核幔脱气，也可以是大洋岩石圈俯冲到上地幔中脱气，是在地幔中形成的一种高密度的超临界流体。
岩浆水氢氧同位素范围
岩浆是指地球内部高温高压条件下的熔融物质，产生于火山喷发、地壳板块的运动和
深部热液活动等地质过程中。
岩浆中含有大量的水和气体等组分，其中水和氢氧同位素的
研究可以为岩浆的成因和演化提供重要的证据。
本文将介绍岩浆水氢氧同位素的含义、测
定方法和研究进展。
水和氢氧同位素的含量、分布和比例可以为岩浆的起源、演化、成分和源区提供重要
的线索。
水是岩浆中最常见的组分，其含量比例通常在1-5%之间。
氢氧同位素是指水分子中氢原子和氧原子的同位素种类及其比例，而氢氧同位素组成则反映了水分子来自不同地
质体系中不同来源的历史。
氢氧同位素的比例是以标准氢和标准氧的同位素比为基础的，通常用δ符号表示。
δ值表现了岩浆水中氢氧同位素相对于标准氢氧同位素的分馏程度，其中δD表示水中重氢（氘）与轻氢（普通氢，也称氢）的比值相对标准氢的比值，δ18O表示水分子中18O占比相对于标准氧的占比。
岩浆水中氢氧同位素的不同比例，可以反映不同矿物组分和地质过
程的作用，如岩浆的来源、成分、演化阶段、地幔和地壳的贡献等。
测定岩浆水氢氧同位素的方法多种多样，常用的有同位素比较、同位素分馏、水素和
氧同位素分析两种方法。
同位素比较法是通过测定当前的水、矿物和岩石中氢氧同位素的
比值与先前已知的标准比值进行比较，以推断岩浆中氢氧同位素含量的变化规律；同位素
分馏法则是通过测定不同组分和岩石中氢氧同位素的比值来推断它们的成因和演化过程，
如大陆地壳的生长、地球内部和大气水循环等；水素和氧同位素分析法是通过质谱仪等现
代分析技术测定样品中氢、氧的同位素比例，来获得更准确和可靠的数据结果。
岩浆水氢氧同位素研究已经成为火山学和地球化学的重要方向之一，其在揭示岩浆成因、火山喷发风险评估、水循环和气候变化等方面都有应用价值。
岩浆水中氢氧同位素的
变化规律可以反映流体来源、混合和演化过程，从而揭示了地球内部动力学和大气水循环
的重要特征，如洋壳与大陆地壳的形成和演化、地幔和地壳的热流等；同时，在火山地区
的水循环研究和火山活动风险评估中也有广泛的应用，其可以为火山岩浆成因和喷发过程、火山甲烷排放与气候变化及火山灾害防治等方面提供科学依据。
总之，岩浆水氢氧同位素的研究对于揭示地球内部动力学、水循环和气候变化等方面
具有重要意义，同时也为火山学和地球化学等学科的发展提供了有力的技术支持和数据来源。
随着科学技术不断发展，岩浆水氢氧同位素的研究也将进一步深化和扩展。
