基于氢氧稳定同位素分析的煤矿区水源识别

Water Source Identification in Coal Mining Area based on Hydrogen and Oxygen Stable Isotope Analysis

为了甄别山西大平煤业有限公司矿区水体主要来源,本研究采集了矿区大气降水、浊漳河水、潜水井水、煤层顶板水和煤层涌水样品45个,并测试其18O和D丰度。结果表明:5种类型水体中δ^(18)O和δD均存在显著统计学差异,沿大气降水线从右上角至左下角分布,呈现逐渐递减趋势,但d盈余呈增加趋势。δ^(18)O和δD关系图表明,矿区大气降水经历了较强的云下二次蒸发作用;浊漳河水、潜水井水、煤层顶板水和煤层涌水均主要来自于大气降水,但大气降水补给类型存在明显差异,其中浊漳河水主要来自于近期大气降水或后湾水库补给;矿区潜水井水主要来自于前期大气降水补给,且与浊漳河水具有密切的水力联系;煤层顶板水与矿区潜水井水和煤层涌水均具有水力联系,且水岩作用可能导致了18O漂移;煤层涌水主要来自于历史大气降水补给,且可能受到上覆顶板水的影响。