莱州湾南岸卤水的稳定同位素与地球化学特征.pdf

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1、2l背地质论评GEOLOGICALREVIEW?22N。o‘莱州湾南岸卤水的稳定同位素与地球化学特征杨巧凤'，王瑞久，徐素宁，李文鹏，王志一，梅军军，丁志磊¨，杨培杰)1)中国地质大学(北京)，北京，100083；2)北京市水文地质工程地质大队，北京，100195；3)中国地质环境监测院，北京，100081；4)中国地质调查局水文地质环境地质调查中心，河北保定，071051；5)山东省地质环境监测总站，济南，250014内容提要：莱州湾南岸卤水的开发利用始于20世纪50年代，如今卤水的含盐量比海水高出3～6倍。本文采用稳定同位素和水化学分析来鉴定卤水的盐分来

2、源，为此在研究区内采集了9件卤水样品，采样井深度为30—80m。首先根据同位素盐效应，对卤水的6D和8O值进行了校正。校正后的8D和60值关系图表明卤水的水分子来源于大气降水，而不是海水。80一cl一和Br一一cl一关系表明卤水的盐分不同于海水蒸发的余留水。根据化学分水岭原理，卤水的Ca“／SO：一和Ca“／Mg“值演化提示溶解盐起源不是蒸发的海水卤水。其它化学成分关系也证实了卤水的盐分源于海水蒸发盐的反复溶解。本研究说明卤水样品与海水盐分有关，但是与海水的水分子无关。关键词：卤水；莱州湾南岸；稳定同位素；地球化学莱州湾南岸的卤水以韩有松为首的研究团队开研究

3、，重点放在卤水的形成机理和盐分来源，作为在展过全面的研究工作，包括卤水成因、海岸平原第四前人研究基础上的一点补充。研究中把卤水分解为纪地质、沿海地下水卤水分布，冰冻成因卤水化学标二部分，用同位素水文学研究卤水的水分子(溶志，以及卤水演化地球化学模拟等内容(韩有松，吴剂)，用水文地球化学研究卤水的盐分(溶质)洪发，1982；韩有松等，1994，1996；孟广兰等，1999；(YechieliandWood，2002；Salamaeta1．，1999)。王珍岩等，2003)，为后续的研究工作奠定了基础。本研究主要解决的问题是：①卤水的水分子是大气近十年来开展卤水

4、工作中涉及水文化学方面出现了水成因还是海水蒸发浓缩成因；②卤水形成是大气不少研究文献(邹祖光等，2008；冷莹莹等，2009；苏水溶解蒸发盐还是海水蒸发浓缩的余留部分；③卤乔等，2011)。关于晚更新世以来地下卤水的资源水的盐分来源。分布和形成过程研究，高茂生等(2015)和郑懿珉等1研究区概况(2014)通过区域性综合分析包括第四纪地质，古地理变化以及三次海侵和卤水生成的关系，讨论了地莱州湾滨海地下卤水矿床位于山东省北部垦下卤水的成因模式。利、广饶、寿光、潍县、昌邑、掖县一带，1958年掖县有关卤水稳定同位素和水文地球化学方面，目莱州盐场就已开始地下卤水的

5、开发利用。莱州湾南前已经积累很多研究文献，包括卤水氢氧稳定同位岸主要盐田分布在小清河以东，沙河以西的沿海地素盐效应的校正，卤水稳定同位素的演化路径，溶解带。卤水的含盐量比海水高3～6倍(韩有松，吴洪盐分和水的同位素组分关系，海水蒸发试验和蒸发发，1982)，现该地区各盐场均打生产井开采卤水，盐，卤族元素Br一／C1一比值的变化，化学分水岭原理用“井滩晒盐”法制盐。据国土资源(环渤海地区地以及无机离子的示踪研究(Gat，1996；Drever，1997；下水资源与环境地质调查评价)项目调查，现有卤HerczegandEdmunds，1999；Ingebrits

6、eneta1．，水井近7000眼，井深一般在40～70m之间，年开采2006；AlcalaandCustodio，2008)。地下卤水约9000万lIl。由于长期持续大量开采，本文是一项卤水的稳定同位素和水文地球化学使卤水水位呈现持续下降状态，卤水浓度也逐年下注：本文为国家公益性行业科研专项(编号：201011019)的成果。收稿日期：2015-04-16；改回日期：2016-01—12。责任编辑：章雨旭。Doi：10．16509／j．georeview．2016．02．008作者简介：杨巧风，女，1984年生。工程师，主要从事水文地球化学和同位素方面研究。

7、Email：yqt8323522@126．corn。第2期杨巧凤等：莱州湾南岸卤水的稳定同位素与地球化学特征加(Marimuthueta1．，2005)。高程ASD=m(NaC1)×(一2．4)+m(MgC12)X(20(一5．1)+m(CaC1，)X(一6．1)+0，n(KC1)X(一2．4)—20A80=(MgC12)X0．8+m(CaC12)×0．5+—40—60m(KC1)X(一0．1)—80式中ASD和A8O代表浓度比值减去活度比匪marinedeposit口alluvial—diluvialdeposit值，m代表物质的量浓度。地质界线geolo

8、gicalbotmdary本项研究共取样9件，Cl一