邹城市东滩矿区不同水体氢氧稳定同位素特征分析

葛梦玉¹，渠俊峰^1,2，王坤¹，侯玉乐¹，刘姝¹，陈浮^1,2，陈报章^1,3

1. 中国矿业大学环境与测绘学院2. 中国矿业大学低碳能源研究院3. 中国科学院地理科学与资源研究所

摘 要：不同水体的环境同位素变化特征是应用同位素技术对研究区水循环开展研究的基础。东滩煤矿作为我国首个破亿吨立井煤矿,长期的煤炭开采导致其地表塌陷严重,在特殊地形条件下,区域水循环更为复杂。在邹城市东滩矿区内对土壤水、地表水（河水、塌陷坑积水）和地下水（井水）进行取样,分析研究区不同水体氢氧同位素变化特征以及它们之间的转化关系。结果表明:复垦土壤水主要来源于大气降水且其在补给土壤水过程中经历了较强蒸发过程;随土层深度的增加,土壤水氢氧同位素值先减小后增大;随复垦年限的增加,上层土壤水氢氧同位素值有逐渐增加的趋势,而底层土壤水氢氧同位素值有减少的趋势。将地表水（河水、塌陷坑积水）和地下水（井水）δD和δ¹⁸O与大气降水进行对比发现,塌陷坑积水δD和δ¹⁸O更接近大气降水,这说明大气降水是塌陷坑积水的主要补给来源。而河水和地下水（井水）的δD和δ¹⁸O值较为接近,这表明研究区裂隙很可能沟通了地表水和地下水。

关键词：采煤沉陷区;稳定同位素;土壤水;地表水;地下水;