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Pit lake oxygen and hydrogen isotopic composition in subarctic Sweden: A comparison to the local meteoric water line
Applied Geochemistry ( IF 3.4 ) Pub Date : 2020-07-01 , DOI: 10.1016/j.apgeochem.2020.104611 Oscar Paulsson , Anders Widerlund
Applied Geochemistry ( IF 3.4 ) Pub Date : 2020-07-01 , DOI: 10.1016/j.apgeochem.2020.104611 Oscar Paulsson , Anders Widerlund
Abstract A local meteoric water line based on rainwater and snow core samples was developed for an area comprising parts of eastern Norrbotten and Vasterbotten in northern Sweden. The oxygen and hydrogen isotopic composition of groundwater and water from four pit lakes was compared to the local meteoric water line by line-conditioned excess. The isotopic mass balance method was used to estimate the evaporation over inflow ratio and the residence time of the lakes. The results show that the local meteoric water line for the study area is: δ2H = (7.80 ± 0.09) δ18O + (4.35 ± 1.35) ‰, which is close to the global meteoric water line. The surface water of the four pit lakes all have negative line-conditioned excess values which indicate that they have been affected by evaporation. The groundwater plots on the local meteoric water line making it hard to utilize in a mixing model for a lake where precipitation and groundwater are treated as two different sources. Two scenarios were used to estimate the starting composition of the lakes for the isotopic mass balance method. One was based on the intersection point of the local meteoric water line and the local evaporation line and gave evaporation over inflow ratios ranging from 0.23 to 0.74 and residence times ranging from 7.2 to 44.9 years. The second scenario was based on the weighted average composition of precipitation and gave evaporation over inflow ratios ranging from 0.07 to 0.32 and residence times ranging from 2.8 to 14.9 years.
中文翻译:
亚北极瑞典的坑湖氧和氢同位素组成:与当地大气水线的比较
摘要 在瑞典北部北博滕省东部和西博滕省的部分地区开发了基于雨水和雪芯样本的当地大气水线。将地下水和来自四个坑湖的水的氧和氢同位素组成与当地大气水线按线路条件过量进行比较。同位素质量平衡法用于估计蒸发量与流入量比和湖泊的停留时间。结果表明,研究区局部大气水线为:δ2H=(7.80±0.09)δ18O+(4.35±1.35)‰,与全球大气水线接近。四个坑湖的地表水均具有负线条件超量值,表明它们受到蒸发的影响。当地大气水线上的地下水图使其难以用于将降水和地下水视为两种不同来源的湖泊的混合模型。使用两种情景来估计同位素质量平衡方法中湖泊的起始成分。一种是基于当地大气水线和当地蒸发线的交点,并给出蒸发超过流入比率范围为 0.23 至 0.74 和停留时间范围为 7.2 至 44.9 年。第二种情景基于降水的加权平均成分,蒸发超过流入的比率范围为 0.07 至 0.32,停留时间范围为 2.8 至 14.9 年。使用两种情景来估计同位素质量平衡方法中湖泊的起始成分。一种是基于当地大气水线和当地蒸发线的交点,并给出蒸发超过流入比率范围为 0.23 至 0.74 和停留时间范围为 7.2 至 44.9 年。第二种情景基于降水的加权平均成分,蒸发超过流入的比率范围为 0.07 至 0.32,停留时间范围为 2.8 至 14.9 年。使用两种情景来估计同位素质量平衡方法中湖泊的起始成分。一种是基于当地大气水线和当地蒸发线的交点,并给出蒸发超过流入比范围为 0.23 至 0.74 和停留时间范围为 7.2 至 44.9 年。第二种情景基于降水的加权平均成分,蒸发超过流入的比率范围为 0.07 至 0.32,停留时间范围为 2.8 至 14.9 年。
更新日期:2020-07-01
中文翻译:
亚北极瑞典的坑湖氧和氢同位素组成:与当地大气水线的比较
摘要 在瑞典北部北博滕省东部和西博滕省的部分地区开发了基于雨水和雪芯样本的当地大气水线。将地下水和来自四个坑湖的水的氧和氢同位素组成与当地大气水线按线路条件过量进行比较。同位素质量平衡法用于估计蒸发量与流入量比和湖泊的停留时间。结果表明,研究区局部大气水线为:δ2H=(7.80±0.09)δ18O+(4.35±1.35)‰,与全球大气水线接近。四个坑湖的地表水均具有负线条件超量值,表明它们受到蒸发的影响。当地大气水线上的地下水图使其难以用于将降水和地下水视为两种不同来源的湖泊的混合模型。使用两种情景来估计同位素质量平衡方法中湖泊的起始成分。一种是基于当地大气水线和当地蒸发线的交点,并给出蒸发超过流入比率范围为 0.23 至 0.74 和停留时间范围为 7.2 至 44.9 年。第二种情景基于降水的加权平均成分,蒸发超过流入的比率范围为 0.07 至 0.32,停留时间范围为 2.8 至 14.9 年。使用两种情景来估计同位素质量平衡方法中湖泊的起始成分。一种是基于当地大气水线和当地蒸发线的交点,并给出蒸发超过流入比率范围为 0.23 至 0.74 和停留时间范围为 7.2 至 44.9 年。第二种情景基于降水的加权平均成分,蒸发超过流入的比率范围为 0.07 至 0.32,停留时间范围为 2.8 至 14.9 年。使用两种情景来估计同位素质量平衡方法中湖泊的起始成分。一种是基于当地大气水线和当地蒸发线的交点,并给出蒸发超过流入比范围为 0.23 至 0.74 和停留时间范围为 7.2 至 44.9 年。第二种情景基于降水的加权平均成分,蒸发超过流入的比率范围为 0.07 至 0.32,停留时间范围为 2.8 至 14.9 年。