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研究前沿

文献分享|浙闽中小河流水体氢氧同位素组成特征及时空变化

发布日期:2024-01-17  文章来源:   点击数:

浙闽中小河流水体氢氧同位素组成特征及时空变化

     一,椒江及木兰溪降水与河水δD-δ18O关系

两条河流河水线方程 的斜率、截距与当地及全球降水线相比发生明显偏离,表现出与长江、黄河等大河河水线完全不同的特征。反映了蒸发效应的影响。

从样品分布来看,夏季河水样品基本分布在降水线附近,说明在夏季,降水是河水的主要来源。冬季样品,尤其是木兰溪流域,基本位于降水线下方,但却与地下水样品十分接近,说明冬季河水主要受地下水的补给,这也是造成两条河流河水线斜率偏低的主要原因。

     二,椒江和木兰溪河水δ18O值沿程分布


两条河流均表现出相似特征,即夏季感潮段远短于冬季。

木兰溪冬季采样时间恰处于涨潮时段,而夏季采样处于落潮时段,故潮汐作用不是造成该差异的直接原因,推测这主要是由不同季节径流量的变化所致。

夏季平均降雨量远远高于冬季,故在夏季,较大的径流量在一定程度上削弱了潮汐在河口段的作用范围,将河口感潮段最大范围向海方向推进。

三,我国东部主要河流δ18O值对比

将我国东部主要河流的δ18O值对比发现,夏季不同纬度河流δ18O值分布区 间基本一致,约为-8.‰~-6.‰,并无明显纬 向差异.

浙闽中小河流冬季 主要是受当地地下水补给,而地下水氢氧同位素一 般反映了该地区长期、多年平均的降水同位素经蒸 发后的组成特征。

因此,地下水δ18O纬度效应 较明显,相应的,地下水补给为主的冬季河水δ18O 纬度效应也较明显。


     四,椒江、木兰溪河水d-excess值变化及其与降水的关系

木兰溪及椒江夏季河水d-excess值与当月平均降水更为接近,而冬季河水d-excess值与地下水样品的d-excess值基本一致。

验证了浙闽中小河流夏季河水的主要补给来源是降水,而冬季则主要以地下水或其他可能水源 补给为主。

       五,我国东部主要河流河口区δ18OS关系

        不同纬度河口水体 的δ18OS回归线斜率及淡水端元值差异显著,基本呈现随纬度增加,斜率逐渐增大,截距逐渐减小的趋势。

所有河口咸淡水混合线在δ18O=0处近乎相交,该点即代表了大洋海水的平均氢氧同位素及盐度特征。

各河口线与纵轴的交点代表了该河流的理论淡水端元δ18O值,位于最高纬度的长江口理论淡水端元δ18O值最低。

六, 结论

浙闽地区不同河流氢氧同位素组成变化范 围无明显差异,且整体波动范围较 小。发现对浙闽中小河流而言,降水是其夏季河水的主要补给来源,而冬季河流主要受地下水的调控补给作用。

从空间变化角度来看,夏季椒江及木兰溪流域干流δ18O值均未表现出明显的沿程变化。冬季δ18O值由河口向内陆逐渐偏负。

受降雨量效应影响,夏季我国东部河流δ18O值无明显的纬向变化,而冬季河流δ18O值随纬度增加呈现出明显的递减趋势。

椒江及木兰溪流域河口区水体冬季氢氧同位素组成与盐度呈明显的正相关性,说明该区域河口咸淡水混合性极好,且混合过程中氢氧同位素化学行为保守。