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概述1

第一章同位素的基本概念及理论基础5

第一节同位素的基本概念5

一、稳定同位素5

二、放射性同位素7

第二节自然界稳定同位素的分馏效应8

一、动力同位素分馏效应8

二、同位素交换反应15

第三节同位素的放射性衰变及水体的同位素定年21

一、同位素的放射牲衰变21

二、水体的氚和碳-14定年24

第二章水和水溶物质的同位素分馏特征38

第一节水的同位素分馏38

一、水的天然同位素组成38

二、水的同位素效应的主要特征41

三、水在蒸发和凝结过程中的同位素分馏44

第二节水溶物质的同位素分馏53

一、环境碳、硫源的同位素组成54

二、水溶碳、硫物质的同位素分馏特征59

第三节水／岩的相互作用68

一、岩石、矿物中氢氧同位素的分布69

二、水／岩相互作用的实验模型78

第三章雨水的同位素组成84

第一节雨水的同位素组成85

一、雨水的平均同位素组成85

二、雨水氢氧同位素组成的相关变化87

三．雨水同位素组成的分布规律91

四、大气降雨模式及同位素分馏机理96

第二节雨水的氚含量及其硫同位素组成100

一．雨水的氚含量及其分布特征100

二、雨水的硫同位素组成102

第三节 估计古雨水的同位素组成102

第四章冰雪的同位素组成104

第一节冰雪的同位素组成104

一、雪的同位素分布特征104

二、冰川的同位素组成107

三、冰雪排泄水的同位素变化及水组成的定量计算118

第二节同位素在冰川研究中的实际应用121

一、测定堆积速度121

二、冰岩心定年121

三、追溯古气候的变化122

四、建立冰流模型125

第五章海水的同位素组成126

第一节海水的氢氧同位素组成126

一、海水的氢氧同位素组成126

二、影响海水氢氧同位素组成的因素132

三．海洋水和大气降水的关系135

四、地下水与海水的关系138

第二节海水溶解化合物的同位素组成139

一．海水中溶解硫酸盐的δ34S值及其变化139

二、海水中含碳化合物的碳同位素组成142

三、海水中的锶同位素演化143

第六章湖泊的同位素组成145

第一节湖泊的同位素组成特点145

一、湖水的同位素组成145

二、湖泊水溶物质的同位素组成148

第二节有关湖泊水平衡定量研究的讨论154

一、干涸水体154

二、终碛湖157

三、吞吐湖泊160

第三节同位素在湖泊研究中的应用161

一、湖泊水平衡的分析161

二、盐湖的研究162

三、测定古气候164

第七章河流水系的同位素特征166

第一节河流水的同位素组成166

一．小溪流水的氢氧同位素166

二、大河水系水的氢氧同位素169

三、河流水中的硫同位素组成173

第二节支流水混合比的定量计算175

一、支流水混合中的同位素均一化175

二、支流混合比的定量计算177

第三节同位素在河水研究中的实际应用179

一、洪水组成的研究179

二、河水的蒸发180

第八章地下水的同位素组成184

第一节非饱和地带水的补给及其同位素特征184

一、包气带中水的补给184

二．干旱地带水的补给189

第二节地下含水层水的同位素组成191

一、雨水的补给192

二、河流的补给197

三、湖泊对地下水的补给202

四、承压含水层水的相互补给206

第三节裂隙岩溶水的同位素组成207

一．裂隙水208

二、岩溶水210

第四节古水的同位素研究223

一、承压和非承压含水层的古水223

二、建造水228

第五节地下水盐度源的研究233

一、盐化的机理233

二、氯同位素的研究239

第六节硫同位素在区域水文地质研究中的应用245

一、Florida含水层245

二、Edwards含水层249

第九章地热水的同位素组成253

第一节地热水的氢氧同位素特征253

一、水／岩的相互作用253

二、地热水的蒸发效应256

三、地热水和冷水的混合260

第二节地热水中水溶矿物质的同位素组成263

一、地热水中的碳同位素及其组成的变化263

二、地热水中的硫同位素及其组成的变化268

第三节地热系统中的同位素地质温度计277

一、同位素地质温度计的基本原理277

二、碳同位素地质温度计278

三、氢同位素地质温度计281

四、氧同位素地质温度计281

主要参考文献288