地下水同位素组成特征.ppt

雨量效应大气降水的δD和δ18O值与当地降雨量存在某种相关关系，这一现象称之为雨量效应。这与雨滴降落过程中的蒸发效应和环境水蒸气的交换有关。广州昆明第32页,共45页，2024年2月25日，星期天Annualmeans(filleddots)andmonthlymeans(lightsquares)ofδ18Ovs.precipitationamount（mmpermonth).(a)and（c)modeled,(b)and(d)observed.第33页,共45页，2024年2月25日，星期天第34页,共45页，2024年2月25日，星期天第35页,共45页，2024年2月25日，星期天第36页,共45页，2024年2月25日，星期天2.3放射性同位素及定年第37页,共45页，2024年2月25日，星期天一、放射性同位素衰变原理原子核单位时间内衰变数目与衰变时原子核数目成正比。半衰期：原子核数目减少一半所需时间第38页,共45页，2024年2月25日，星期天二、放射性同位素的半衰期与定年范围长半衰期的放射性同位素（14C、36Cl和81Kr等）可用来测定古地下水年龄，较短半衰期的放射性同位素（3H、37Ar、85kr等）可测定近几十年以来的地下水，还有测龄范围介于年轻地下水与古地下水之间的“次现代”水年龄的39Ar和32Si等。第39页,共45页，2024年2月25日，星期天放射性同位素的半衰期与定年范围目前，比较成熟且常用的定年放射性同位素有3H和14C。3H主要测定近50年以来的“年轻”或“现代”地下水；14C常用于测定2000-40000年的古地下水年龄。第40页,共45页，2024年2月25日，星期天三放射性同位素氚半衰期=12.43年测年上限=50年单位：TUTU=10-18=0.119Bq/kgH2O氚在高空生成后，与氧原子化合成含氚水分子；所有现代循环水都受到了氚的标志，是理想的示踪剂大气降水的氚浓度平均为10TU左右（北半球）第41页,共45页，2024年2月25日，星期天1953年后,核爆氚进入大气，破坏了氚的自然平衡。计算年龄时：1、模型法：确定氚输入函数和输出函数，计算年龄；2、核爆氚标志法：把1953年以后的水为“新水”；以前的水为“古水”第42页,共45页，2024年2月25日，星期天二、放射性同位素14C测年上限=5-6万年式中：A0为样品的初始14C放射性浓度（Bq/g），实际应用时取“现代碳”标准（813.6Bq/g）；A停止交换t年后样品的14C放射性浓度（Bq/g）；t停止交换后所经历的时间λ14C衰变常数，λ=ln(1/5730),代入后得到：第43页,共45页，2024年2月25日，星期天应用时满足以下条件：1、A0为已知常数，并在5-6万年内保持恒定2、样品进入到非交换库后，碳同位素处于封闭状态，其浓度只受放射性衰变的影响。事实并非如此，因此对样品14C进行校正：（1）时间校正：不同年代样品的初始14C进行校正（2）同位素分馏校正：消除含碳物质种类的不同造成的初始14C浓度差异第44页,共45页，2024年2月25日，星期天感谢大家观看第45页,共45页，2024年2月25日，星期天**Antarctica:南极洲Naimakka：奈玛卡（瑞典）**becquerel贝克；贝克勒尔（放射性活度单位）.中国地质大学（北京） 水资源与环境学院关于地下水同位素组成特征第2页,共45页，2024年2月25日，星期天地下水中的同位素：包括水自身的氢、氧同位素，以及水中溶质的同位素。氢：1H、2H、3H；氧：16O、17O、18O稳定同位素：12C和13C、32S和34S、28Si和30Si、86Sr和88Sr、54Fe和56Fe等；放射性同位素：14C、36Cl、238U、234U、131I等第3页,共45页，2024年2月25日，星期天2.1基本概念一、同位素丰度指某一元素的各种同位素在该元素中所占的百分含量，即用百分值