《表3 研究区δ13C同位素一览表》

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《河北省柏乡县地热流体同位素特征及其对环境的指示意义》

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确定输入碳的来源对于测定地下水14C年龄非常重要，本次笔者应用13C同位素对区内地下水中的碳来源进行了研究。前人研究显示[8]，不同来源碳的13C同位素值不同，一般来讲，生物成因的碳其中的δ13C含量较低，如土壤或有机质分解产生的碳，其中的δ13C含量一般在-22‰～-25‰，而海相碳酸盐岩中的δ13C含量相对较高，一般为0‰，陆相碳酸盐岩中的δ13C含量较海相碳酸盐岩的低，一般变化在-2‰～-10‰，大气输入CO2的δ13C值通常为-7‰[8]。在地下热水众多的碳来源中，生物成因和围岩中碳酸盐岩的溶解是地下水中δ13C的主要来源；在地下水埋深较浅区域或者较为开放的环境中，生物成因产生的CO2是地下热水中δ13C的主要来源；水岩作用强烈、环境封闭的区域或深层地下水中，碳酸盐岩的溶解是地下热水中δ13C的主要来源。研究区δ13C值变化于-16.9‰～-8.6‰（表3）。如图4（b），显示出其来源主要为大气溶解CO2和土壤或有机质分解，并且与地下水中HCO3-+CO32-的含量基本呈现出较好的正相关关系，随着地下水中HCO3-+CO32-的含量的增加而增大，说明受沉积层淋滤作用明显，研究区地下水中HCO3-和CO32-主要来源于土壤或有机质分解，并且地下水向上运移过程中有地表冷水的混入，大气溶解的CO2进入水中导致HCO3-的含量增加。