江苏滨海平原多层弱透水-含水系统中地下水咸化机制

摘要

机械压榨法采集了江苏滨海平原粘性土孔隙水,根据孔隙水化学和同位素组成研究孔隙水的盐度起源,化学演化及不同水体混合过程.弱透水层中成孔隙水Cl-浓度分布范围较广(396-9720mg/L),但Cl/Br比值变化不大,均值为154,表明孔隙水可能受到少量古卤水的混合,比例小于20％.较小比例的卤水混合对孔隙水氢氧同位素影响弱.氢氧同位素关系表明浅层和中层孔隙水可能是原生海水并受到现代降水的稀释;而同位素贫化的深层孔隙水主要来自冰期融水的补给且受到蒸发和海水入渗影响.各阳离子与氯离子关系结合地层矿物学特征,表明孔隙水化学组分受到了硅酸岩风化和阳离子交换作用影响.采用数值模拟法评价了深层孔隙水长期的盐度演化过程.边界条件的改变(如含水层地下水交替,约距今70ka古卤水与地下水混合;距今20-25ka,冰期融水补给地下水;距今7-10ka,全新世海水入侵地下水)是弱透水层孔隙水盐度演化的主要控制因素.含水层地下水发生交替的时间尺度与前期在江苏滨海平原研究的海侵-海退过程一致.