本文關(guān)鍵詞：烏蘭布和沙漠地下水水化學(xué)特征和水文地球化學(xué)過程，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：沙漠作為中國干旱半干旱區(qū)的一種特有地貌,其形成受氣候變化與人類活動(dòng)共同影響,研究沙漠地區(qū)地下水的補(bǔ)給演化規(guī)律及與氣候之間的響應(yīng)機(jī)制,對(duì)中國西北部干旱地區(qū)氣候變化和水文循環(huán)過程研究有著指示意義。烏蘭布和沙漠位于內(nèi)蒙古阿拉善高原西部,本文利用水文地球化學(xué)方法、同位素方法和反向地球化學(xué)模擬,分析區(qū)域水文地球化學(xué)時(shí)空變異特征和演化規(guī)律,揭示地下水與環(huán)境的相互聯(lián)系,探討地下水的可能補(bǔ)給來源,為干旱區(qū)地下水資源的可持續(xù)利用提供理論依據(jù)。通過本文研究,得出以下結(jié)論:(1)從補(bǔ)給區(qū)經(jīng)徑流區(qū)至排泄區(qū),烏蘭布和沙漠地下水水化學(xué)類型變化規(guī)律為從HCO3-Ca-Na型到HCO3-Na型,再到Cl-Na型水。沿著水流路徑,地下水水化學(xué)類型表現(xiàn)出垂直分層性,淺層地下水和中層地下水都以Cl-Na型水為主,深層地下水主要水化學(xué)類型為HCO3-Ca-Na型、HCO3-Ca型和Cl-Na型。淺層地下水水化學(xué)組成主要受蒸發(fā)/濃縮作用控制,深層地下水主要由巖石風(fēng)化作用和陽離子交換作用主導(dǎo)。通過分析研究區(qū)地下水水文地球化學(xué)特征,可以得出烏蘭布和沙漠的補(bǔ)給來源及機(jī)制,烏蘭布和沙漠的地下水主要來源為巴彥烏拉山和賀蘭山基巖裂隙水下滲、黃河水的側(cè)滲補(bǔ)給和不同含水層間的越流補(bǔ)給。(2)地下水的δ2H和δ18O具有明顯的分層特征,隨著深度增加,δ2H和δ18O平均值均減小。烏蘭布和沙漠當(dāng)?shù)卮髿饨邓�為δ2H=6.93δ18O-8.68(‰,VSMOW,R2=0.95),蒸發(fā)趨勢線為δ2H=5.00δ18O-35.14,地下水受低濕度條件下降水補(bǔ)給,補(bǔ)給過程中經(jīng)歷強(qiáng)烈蒸發(fā)。補(bǔ)充研究區(qū)地下水的主要來源:大氣降水的間接補(bǔ)給和古地下水在偏冷氣候下的混合補(bǔ)給。(3)通過Netpath軟件模擬計(jì)算烏蘭布和沙漠地下水的14C年齡,并用Vogel、Tamers、Pearson、Fontes及Garnier、Evans、Eichinger及Gonfiantini模型校正地下水年齡,基于Pearson、Fontes及Garnier模,研究區(qū)地下水年齡為將近22000~現(xiàn)在,在地質(zhì)年代上為第四紀(jì)時(shí)期,包括全新世早期及更新世晚期,補(bǔ)給環(huán)境較現(xiàn)在偏冷濕。(4)選取Ca、Mg、Na、K、S、Cl、C作為此次模擬的約束條件,白云石、方解石、伊利石、石膏等、陽離子交換作用、NaCl列為礦物相,選擇五條具有代表性的模擬路徑,利用Netpath軟件對(duì)研究區(qū)進(jìn)行反向地球化學(xué)模擬。概括烏蘭布和沙漠地下水從補(bǔ)給區(qū)至排泄區(qū)的反應(yīng)模式為:起始點(diǎn)+石膏+NaCl+陽離子交換作用+蒸發(fā)作用=終點(diǎn)+白云石+方解石+伊利石。反向地球化學(xué)模擬表明溶濾作用、陽離子交換作用、蒸發(fā)作用及不同深度地下水之間的混合作用共同影響著地下水在水流路徑上的化學(xué)形成作用。
【關(guān)鍵詞】：烏蘭布和沙漠 水化學(xué) 氫氧同位素 碳同位素測年 反向地球化學(xué)模擬
【學(xué)位授予單位】：蘭州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：P641.3
【目錄】：

• 摘要3-5
• Abstract5-9
• 第一章緒論9-16
• 1.1 選題依據(jù)及研究意義9-11
• 1.1.1 選題依據(jù)9-10
• 1.1.2 研究意義10-11
• 1.2 研究現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.2 研究區(qū)研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3 研究內(nèi)容及技術(shù)路線15-16
• 1.3.1 研究內(nèi)容15
• 1.3.2 研究路線15-16
• 第二章研究區(qū)概況16-21
• 2.1 自然地理概況16-18
• 2.1.1 地理位置16
• 2.1.2 氣象16-17
• 2.1.3 地形與地貌17-18
• 2.2 區(qū)域地質(zhì)背景18-21
• 2.2.1 地質(zhì)概況18
• 2.2.2 地質(zhì)構(gòu)造18
• 2.2.3 水文地質(zhì)概況18-21
• 第三章水文地球化學(xué)分析21-32
• 3.1 樣品采集與處理21-23
• 3.1.1 野外調(diào)查21-22
• 3.1.2 樣品采集與化學(xué)指標(biāo)測定22-23
• 3.2 地下水水化學(xué)基本特征23-26
• 3.2.1 主要水化學(xué)組分特征23-25
• 3.2.2 水化學(xué)類型特征25-26
• 3.3 水文地球化學(xué)過程26-30
• 3.3.1 巖石風(fēng)化過程26-27
• 3.3.2 陽離子交換作用27-29
• 3.3.3 溶濾作用29-30
• 3.4 本章小結(jié)30-32
• 第四章同位素特征分析32-39
• 4.1 氫氧同位素分析32-35
• 4.2 碳同位素測年35-37
• 4.3 本章小結(jié)37-39
• 第五章反向地球化學(xué)反應(yīng)路徑模擬39-44
• 5.1 反向地球化學(xué)路徑模擬簡介39-40
• 5.2 模擬過程40-41
• 5.2.1 約束條件（constraint）的確定40
• 5.2.2 可能礦物相的確定40-41
• 5.2.3 地下水流路徑的選擇41
• 5.2.4 反應(yīng)路徑中起點(diǎn)、終點(diǎn)地下水組分存在形式的確定41
• 5.3 模擬結(jié)果41-43
• 5.4 本章小結(jié)43-44
• 第六章結(jié)論與不足44-46
• 6.1 結(jié)論44-45
• 6.2 存在的問題45-46
• 參考文獻(xiàn)46-53
• 在學(xué)期間研究成果53-54
• 致謝54

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