C14同位素在地下水调查中应用.pdfVIP

14 C同位素技术在豫北平原地下水资源调查评价方面的应用 赵云章 仝长水 吴继臣 苗晋祥 （河南省地质调查院 郑州 450007） 14 摘 要:地下水中 C的年代与pmc (与大气中现代碳的百分含量之比)值的大小反映了地下水的补给、 14 迳流、排泄的状况与循环条件。豫北平原地下水中的 C的年代与pmc值反映出：引黄灌区主干渠、山前冲 14 洪积扇、近黄河地带为地下水强补给与径流带，地下水 C年龄较小，地下水循环交替的快；在交接洼地、 14 微咸水区、地下水位下降漏斗区，地下水流滞缓，地下水 C年龄较大，地下水循环交替的慢。其它资料也 验证了此规律。 14 关键词： C同位素 地下水 应用 1 引言 华北平原 （河南部分）地下水调查评价是中国地质调查局下达的任务，为了完成该项任 务，查清地下水的补迳排条件，在该项目设计中部署了同位素分析样50件。 工作区地处黄河冲积平原的上游，西北部为山前倾斜平原，工作区地下水主要赋存于第 四系多层交叠的各种砂及粉土的孔隙中，是一个形状复杂的含水地质体。在平面上可以分为 山前倾斜平原含水层系统与黄河冲积平原含水层系统；在垂向上可划分为浅层含水层系统与 深层含水层系统。从水文地质和同位素资料来看，各含水层系统之间有着密切的联系。 样品采集严格按规程进行，对不符合要求的样品已进行了补样，分析单位为地质矿产部 环境地质开放研究实验室，采样按不同水文地质、不同层位、地表水分别布置了样品，基本 控制了全区。 14 2 C同位素技术在豫北平原地下水资源调查评价方面的应用 14 2．1 利用 C资料圈定地下水补给区与强径流带、判断地下水循环交替的 快慢 工作区 14C、3H的资料整理分析成果见图1、图2。从图上可知，浅层地下水从补给源 14 向下游、从山前到平原、从黄河向北 C年龄逐渐变大，pmc值逐渐变小。这种现象反映了 地下水的循环条件，同位素等值线与地下水等水位线非常吻合。第一、在人民胜利渠、武嘉 灌渠从上游到下游出现低年龄段水，pmc值为 100，属现代碳，地下水等水位线图呈外凸形， 此区地下水力坡度大，为地下水补给与强迳流带，水循环交替快；第二、在山前冲洪积扇、 近黄河地带地下水年龄较低，pmc值为80至90，水力坡度大，水循环交替快；第三、在交 赵云章 （1957—），男，汉族，河南省获嘉人，教授级高级工程师。1982年毕业于长春地质学院水工 系，地质工程硕士，长期从事水工环工作。 接洼地、背河洼地的局部地段，山前的地下水从西北向东南流动，沿黄河地带的地下水由西 14 南向东北流动，两个方向上的地下水在此交汇，地下水 C年龄较大，pmc值小于 75，地下 水迳流滞缓，水循环交替慢，该区为咸水分布区；第四、在地下水水位下降漏斗的中心地带， 14 地下水 C年龄较大，pmc值小于60，反映水循环交替较快，有部分深层水越流混合到浅层 水漏斗中。证明浅层地下水补给量远低于现状开采量，致使地下水位持续下降。第五、根据 14 14 以上证据， C年龄1000年，pmc值为大于80的区域为地下水强补给带与强径流带； C年 龄2000年，pmc值小于75的区域为咸水区和地下水位下降漏斗区；在内黄、清丰与南乐地 3 14 下水位下降漏斗区 H10TU，也佐证了此种现象。第六、根据以上五条内容，利用 C资料可 以判断地下水污染情况、划分地下水资源评价分区、判断各含水层之间的水力联系。 14 2．2 利用 C年龄