墨西哥尤卡坦半岛喀斯特地下河口地下水微量元素地球化学( Trace element geochemistry of groundwater in a karst subterranean estuary (Yucatan Peninsula, Mexico) )

ME Gonneea MA Charette Q Liu JA Herrera-Silveira SM Morales-Ojeda SGDsubmarine groundwater discharge submarine groundwater discharge STEsubterranean estuary subterranean estuary SIsaturation index saturation index

地下河口的微量元素循环经常改变地下水的化学特征，并可能最终控制与海底地下水排放相关的沿海海洋总化学负荷。在全球范围内，超过12%的海岸线出现喀斯特景观。这些地区的地下河口具有很强的渗透性，导致降水迅速渗入并将地下水输送到海岸，而且主要的碳酸盐矿物易于溶解。本文研究了Yucatan半岛碳酸盐岩溶地下河口中钡(Ba)、锶(Sr)、锰(Mn)、铀(U)、钙（Ca）和镭（Ra）的化学循环。陆相地下水钙(1-5mmolkg1)和碱度(3-8mmolkg1)比补给降水与方解石平衡所预测的高,这可由地下水有机质呼吸作用及方解石、白云石和石膏的溶解作用来解释。陆相地下水Sr/Ca、Mn/Ca、Ba/Ca和Ra/Ca的实测值与方解石平衡溶解预测值吻合较好，因此陆相地下水微量元素含量在很大程度上是由矿物溶解决定的。主动排泄泉内陆源地下水与海洋的后续混合以Sr、Mn、Ba、Ca的保守混合为特征,U变化不定,Ra表现出较大的富集（盐度:1.9-34.9,Ba:60-300nmolkg1,Sr:15-110nmolkg1,U:0.3-35nmolkg1,Mn:0.3-200nmolkg1,Ca:4.3-12.9mmolkg1,226Ra:18-2140dpm100l1)。通过cenotes取样的深层地下水,局部溶解特征是Ba、Sr、Ca、Mn和Ra升高,海洋地下水中没有U,这是由于有机质降解和氧化还原过程（包括硫酸盐还原）导致含水层基质溶解增强（盐度:0.2-36.6,Ba:7-1630nmolkg1,Sr:1.3-210微molkg1,U:0.3-18nmolkg1,Mn:0.6-2600nmolkg1,Ca:2.1-15.2mmolkg1,226Ra 20-5120dPM100l1)。然而，在泉水地球化学中没有证据表明该反应带内的深层海洋地下水通过泉水排泄与近岸海洋进行交换。利用镭示踪剂计算的海底地下水总排泄量为40-95m3m1d1,其中陆地排泄量占总排泄量的75±25%。对岩溶地下河口化学负荷的全球估计表明,Sr和U通量可能分别占海洋总输入量的15-28%和7-33%（8.2-15.3 moly1和4.0-7.7 moly1）。岩溶地下河口的放射性-226输入量是河流输入量的34～50倍(6.7～9.9×1016DPMY1)。

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