同位素及水化学方法研究黏性土孔隙水的运动特征

摘要

为讨论黏性土中孔隙水的运动特征,运用水化学及氯、氦、氩同位素方法,通过分析主要阴阳离子(K+、Na+、Ca2+、Mg2+、Cl-、Br-等)、同位素37Cl和18O、D及惰性气体(He、3 He/4 He和36 Ar/40Ar)与深度的变化特征来探讨黏性土中孔隙水的起源、水化学特征和孔隙水运动特征.发现研究区内(0 ～ 100)m孔隙水中Na+,Cl-随深度增加而减小,但其变化速率逐渐变大,在78.8m处出现突变,最后平缓,表明孔隙水运移速率在垂向上先快后慢;而孔隙水中Cl-/Br-比值随深度呈明显的分带性:(16.2～37.7)m、(53.5～78.8)m两个深度段,Cl-/Br-比高达4 691.25或无穷大,体现出明显的淡水起源,(37.7～49.5)m时Cl-/Br-比为508.36 ～2 751.71,(88.4～97.1)m时Cl-/Br-比为277.50 ～ 288.25,孔隙水表现出海水起源的特征;在(16.2～68.2)m深度内,其δ37Cl(‰)变速速率也是逐渐加快,在(68.2 ～97.1)m内逐渐变慢,也表明孔隙水在该段的流速随着深度增加而加快,且Cl-沿着垂直方向上可能在不同程度富集35Cl;其3He/4 He和36Ar/40Ar比值与大气中比值相似.