地下水来源分析：河北沧县台地热系统成因机制及开发利用

氘(D)、 氚(3H)、 氧(18O) 等同位素的测试结果分析如下:

1) 氘(D)、 氧(18O) 同位素

稳定同位素氘(D) 与氧(18O) 在地下水的循环历程中， 由于同位素的分馏作用， 轻重同位素发生分异， 利用地下水重同位素含量的比值与标准平均海水(SMOW) 的比值相比较， 分别求出D 与18O 的千分偏差值δD 和δ18O， 根据其分布情况， 研究GRY1 号井地下水的起源与演化， 并根据检验结果绘制GRY1 号井地热水δD 与δ18O 关系图。

根据克雷格雨水线(GMWL of Craig) δD =8δ18 O +10， 绘制δD -δ18 O 相关图， 如图4 -13 所示。

图4-13　河北省平原区热水δD-δ18O 相关图(www.xing528.com)

在δD-δ18O 相关图上， 河北省平原区基岩热水、 古近系基岩互层热水点的点群均落在降水线下方， 分布较集中， 说明其水源都来自古降水， 已经历了相当长距离的运移， 混合均匀， 基岩热水的δD 变化范围在-77‰ ～-70‰， δ18O 的变化范围在-10.3‰～-6.2‰。

GRY1 号井δD、 δ18O 检测结果为δDv -SMOW(‰) = -70‰； δ18Ov -SMOW(‰) = -7.2‰， 投点远离降水线而产生水平氧漂移， 测试结果符合河北省平原区基岩热水δD-δ18O 分布关系， 这种氧漂移现象是因为岩石中的18O 大大超过降水中的18O， 说明地下水在循环过程中与岩石中的18O 发生同位素交换。

2) 氚(3H)

氚的量度单位采用T.U 表示， 一个T.U 相当于1 018 个氢原子中含有一个氚原子。 相关资料表明， 大气层中的氚保持在50 ～200 T.U 的水平， 随着地球上的水循环， 大气中的水分子一部分流入湖泊、 海洋， 一部分深入地下含水层。 因此， 氚的浓度可以说明地下水的补给来源。

本项目中氚的含量小于1.0 T.U， 这表明所采水样并未参与近代的地球水循环， 含水层中的地下水经过长时间的衰变， 导致氚含量极低。