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第1章 绪论1

1.1 环境同位素与同位素水文地质学1

1.2 干旱半干旱区地下水调查中的同位素技术应用进展3

1.3 本书成果的研究背景与主要内容8

参考文献11

第2章 同位素水文地质学基本原理19

2.1 稳定同位素20

2.2 放射性同位素33

2.3 地下水同位素测年方法概述37

2.3.1 地下水年龄及同位素测年37

2.3.2 年轻地下水环境示踪剂测年39

2.3.3 年老地下水14C测年46

2.3.4 年老地下水36C1测年51

2.4 地下水同位素采样方案设计原则52

2.4.1 同位素方法选择52

2.4.2 采样点布设方法53

参考文献54

第3章 华北平原地下水循环演化与可持续性58

3.1 问题的提出58

3.2 研究区地质及水文地质条件59

3.2.1 自然地理概况59

3.2.2 水文地质条件概况60

3.3 第四系地下水的同位素分布特征65

3.3.1 区域地下水的同位素分布特征65

3.3.2 地下水子系统同位素分布特征75

3.4 华北平原地下水的年龄结构108

3.4.1 石家庄—渤海剖面多种测年方法结果对比108

3.4.2 华北平原地下水年龄结构及其分布特征124

3.5 华北平原地下水古气候档案148

3.5.1 含水层古气候档案的研究进展148

3.5.2 含水层古气候档案研究方法152

3.5.3 华北平原含水层中的氢氧稳定同位素古气候信息156

3.5.4 华北平原地下水中的惰性气体古温度记录163

3.6 更新世以来大尺度地下水循环演化特征180

3.6.1 自然环境变化背景和水文循环特征180

3.6.2 地下水形成演化规律与机制182

3.7 华北平原地下水可持续性的环境示踪剂指示187

3.7.1 潜水含水层的补给来源与补给强度187

3.7.2 山前平原含水层脆弱性的同位素分析204

3.7.3 深层地下水的补给机制213

3.7.4 沿黄河地区黄河补给影响带219

3.7.5 区域地下水流动模式与人为干扰221

3.7.6 深层地下水的更新与资源属性232

参考文献237

第4章 松嫩平原地下水补给模式及更新能力246

4.1 研究背景246

4.2 研究区概况247

4.2.1 自然地理概况247

4.2.2 地质条件概况251

4.2.3 地下水系统253

4.3 松嫩平原天然水同位素特征264

4.3.1 同位素数据采集与测试264

4.3.2 大气降水同位素特征265

4.3.3 地表水同位素特征271

4.3.4 地下水同位素特征275

4.4 松嫩平原地下水的放射性同位素年龄282

4.4.1 年轻地下水的平均滞留时间282

4.4.2 年老地下水的放射性14C年龄解释293

4.5 松嫩平原地下水补给来源的同位素解释309

4.5.1 潜水补给来源与补给区309

4.5.2 承压含水层地下水补给来源与补给区320

4.6 松嫩平原地下水补给强度估算326

4.6.1 基本方法326

4.6.2 潜水含水层补给强度估算327

4.6.3 承压含水层补给强度估算330

4.7 松嫩平原地下水流动特征的同位素解释331

4.7.1 地下水流动系统331

4.7.2 浅层局部地下水流系统332

4.7.3 区域地下水流系统335

4.7.4 含水层系统之间的水力联系335

4.7.5 松辽边界性质的同位素指示341

4.7.6 嫩江与地下水补排关系的同位素证据342

4.8 松嫩平原水文地质概念模式343

4.8.1 补给来源与机制343

4.8.2 地下水流动与边界特征345

4.8.3 补给强度和地下水更新345

参考文献347

第5章 黑河流域地下水补给机制和流动模式348

5.1 问题的提出348

5.2 研究区地质及水文地质条件349

5.2.1 自然地理概况349

5.2.2 社会经济与用水状况356

5.2.3 地质、构造概况358

5.2.4 水文地质条件概况358

5.2.5 区域水循环条件变化368

5.3 黑河流域水化学和同位素分布特征370

5.3.1 样品采集与测试370

5.3.2 水化学分布特征372

5.3.3 同位素分布特征381

5.4 地下水的放射性同位素年龄391

5 4.1 地下水氚年龄391

5.4.2 地下水14C年龄394

5.5 地下水补给和流动模式同位素解释397

5.5.1 地下水的补给397

5.5.2 地下水的流动413

5.5.3 地表水与地下水的相互转化422

5.5.4 地下水流系统437

5.5.5 地下水系统的更新性分析444

参考文献447

第6章 中国北方盆地地下水同位素特征及其水文地质意义449

6.1 北方盆地地下水的基本特征449

6.2 北方盆地地下水的同位素分布特征450

6.3 北方盆地地下水同位素分层的古水文-气候解释451

6.4 北方盆地地下水的补给机制与可持续开发利用458

参考文献460