长江河口地区全新世以来的弱透水层孔隙水地球化学特征及成因分析

摘要

弱透水层孔隙水反映了土体沉积时的原始溶液,对于古气候重建具有重大作用。为了解析长江河口地区全新世以来弱透水层孔隙水的补给及其盐分来源,采集易溶盐、土工、潜水、近岸海水等样品。采用易溶盐指标结合土工指标(含水率、湿密度、比重)获取了研究区弱透水层孔隙水的水化学特征。采用二端元法、Piper三线图、Gibbs图、离子比值法等解析了孔隙水的补给及其盐分来源。结果表明:孔隙水矿化度介于1.16~32.79 g/L,平均值为10.68 g/L,盐水占比最高,其次为咸水和微咸水。孔隙水类型以Cl-Na型(85.6%)为主,其次从高到低依次为Cl-Ca·Mg、HCO_(3)-Ca·Na、HCO_(3)-Ca、Cl-Ca型。当地潜水类型为HCO_(3)-Ca型,深层孔隙类型为Cl-Na型,说明深层孔隙水保留了土体沉积时的环境信息。中层与浅层孔隙水受到了大气降水补给、人类活动、蒸发作用等表层作用影响,孔隙水水化学数据较为离散。孔隙水的δ^(18)O与δD数据说明孔隙水样点受到了海水混合作用与蒸发作用的叠加影响,蒸发作用较为强烈。孔隙水海水补给比例介于30.2%~87.0%,大气降水补给比例介于13.0%~69.8%。土体中的盐分主要来自全新世海侵(海源)与蒸发盐岩溶解、长石风化溶解(地壳源)。海水补给深层孔隙水盐分的比例约为37%,其余盐分主要来自地壳源。