1 研究背景

对应用于地震预报的地下流体观测井泉来说，确定其地下水来源及其补给源有助于了解观测数据的动态变化成因、运动规律及其影响因素，从而提取观测数据异常动态特征并进行地震预报。水体的氢氧同位素是理想的示踪剂，利用地下水的氢氧同位素组成探讨其来源和补给源是有效的方法，因此对辽宁地区地震流体观测井泉开展氢氧同位素组成特征研究，以提升区域流体地震前兆异常的识别与地震预测能力。

2 样品采集与测试

为确保数据的准确性，2014年8月和2015年7月，分别对辽宁地区具备取样条件的地震流体观测井、泉进行了2次地下水样品采集，以便对数据进行对比。其中2014年共采集了15个测点的样品，2015年又增加采集了5个测点的样品，这些测点分布于全省，井深、水温、含水层深度、含水层岩性、构造条件、水化学类型都存在较大差异。

2014年样品测试是由中科院地质与地球物理所水同位素与水—岩反应实验室完成，采用Picarro L1102-i激光同位素分析仪，其精密度：¹⁸O/¹⁶O精密度≤0.1；D/H精密度≤0.5；24小时漂移量：¹⁸O/¹⁶O精密度≤±0.3；D/H精密度≤±0.9。2015年样品测试是由中国地震局防灾学校实验室完成，采用LGR水同位素分析仪，其精密度：δ²H：0.5‰—0.2‰；δ¹⁸O：0.15‰—0.05‰；15 min漂移量：δ²H≤0.8‰；δ¹⁸O≤0.2‰。2种仪器观测的精密度对测试结果无影响。

3 研究结果

根据2014年8月和2015年7月两期共19个测点氢氧同位素测试结果显示：不同实验室采用不同仪器对辽宁地区相同取样点的两次测试结果相差不大。其中δ¹⁸O测值为-7.51‰—-11.44‰，δ²H测值为-54.4‰—-82.9‰。将测试结果与全球大气降水线（Craig，1961）及中国大气降水线（郑淑惠，1983）对比显示：取样点均位于全球大气降水线下部，趋势线与全球大气降水线呈平行线性分布（图 1）；取样点均位于中国大气降水线上及附近（图 2），表明大气降水是研究区内各类观测井泉的补给水源，其补迳排过程自补给发生以来基本均衡。

位于辽西地区的4个测点（HDHS、FX、SJT、YWM）所在区是近几年连续干旱地区，均在蒸发线以下，表明受到相对较强的蒸发作用，而YWM测点位于降水线下方，说明该热水井中的盐分主要来自岩石矿物的分解。2015年新增采集的阜新测点（FX）和鞍山地区的2口农用浅井（QS-R、TGZ-R）测试结果也显示了相对较强的蒸发作用，所以2015年测试结果[图 2（b）]中蒸发线下的测点较2014年[图 2（a）]多。

同地区或邻近地区的观测井泉其氢氧同位素组成也存在较大差异，如鞍山地区的TGZ-R、辽西地区的YWM，明显与其附近的取样点差异较大；而丹东相隔仅20 m的DGQ、DGJ，虽然水温相差十几摄氏度，但其氢氧同位素组成却基本相同。所有取样点中水温最高的大连地区AB取样点，其氢氧同位素组成却与多数取样点的组成一致，地下热水具有现代大气降水的氢氧同位素组成特征，并且基本未显示其δ¹⁸O测值向右漂移现象，说明研究区地热水未受水—岩同位素交换的明显影响。

4 结论

辽宁地震流体观测井泉氢氧同位素组成趋势线与中国大气降水线（郑淑惠，1983）基本吻合，大气降水是辽宁各类观测井泉的补给水源，其补给过程自补给发生以来基本均衡。辽西地区的4口井和鞍山地区的2口农用浅井均受到了较强的蒸发作用。同地区或邻近地区的观测井泉地下热水和冷水的氢氧同位素组成基本一致，并且基本未显示其δ¹⁸O测值向右漂移现象，表明该区地热水未受水—岩同位素交换的明显影响。