Three-dimensional structure and sources of groundwater masses beneath the Osaka Plain, Southwest Japan
Three-dimensional structure and sources of groundwater masses beneath the Osaka Plain, Southwest Japan
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日本西南部大阪平原地下水团的三维结构和来源
DOI：
10.1016/j.ejrh.2022.101193
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发表时间：
2022
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Ishikawa T
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Shintani T;Masuda H;Nemoto T;Ikawa R;Marui A;Tanimizu M;Ishikawa T
研究区位于日本西南部大坂平原下的第四纪构造盆地研究焦点通过聚类分析，使用六个组分：Cl-，碱度，Na+和Ca 2+，δ 18 O和δ 2 H，以及δ 18 O和δ 2 H之间的关系和Cl-，B和Li浓度之间的关系，以及Li同位素比值，对不同来源的地下水进行分类。在此基础上，应用三维制图技术，对地下水在整个流域内的分布进行了可视化，提出了新的水文认识地下水水源分为两个淡水端元和三个咸水端元; 1）平原和周围山脉下300米深处含水层中的现代当地大气水，2）δ 18 O和δ 2 H较贫而碱度较富的化石淡水; 3）最后一次淹没后补给的现代海水主要出现在平原以下300 m深处; 4）最后一次淹没前补给的化石海水可能残留在盆地底部;（5）深层有马型卤水，沿平原北方和南部边界沿着周边活动断裂出现。这里使用的方法成功地可视化不同的地下水质量，并将适用于评估地下水资源的可持续性，在类似的水文地质环境，如亚洲国家的沿海平原。
Study regionQuaternary tectonic basin beneath the Osaka Plain, Southwest JapanStudy focusGroundwaters of different sources were categorized by the cluster analysis, using six components; Cl–, alkalinity, Na+and Ca2+, δ18O and δ2H, and the following characterization by the relationships between δ18O and δ2H and among Cl–, B and Li concentrations, and Li isotopic ratios. Then, three-dimensional mapping was applied to visualize the distribution of the categorized groundwater masses in the whole basin.New hydrological insights for the regionThe sources of groundwater was categorized into two freshwater and three saline water end-members; 1) modern local meteoric water in the aquifers to depths of 300 m beneath the plain and surrounding mountains, 2) fossil freshwater that is more depleted in δ18O and δ2H and enriched in alkalinity than the other, 3) modern seawater recharged since the last submergence appearing in mostly to depths of 300 m beneath the plain, 4) fossil seawater probably recharged before the last submergence remaining in the base of the basin, and 5) deep-seated Arima-type brine, appearing along perimeter active faults at the northern and southern boundaries of the plain. The method used here successfully visualize the different groundwater masses and will be applicable to evaluate the sustainability of groundwater resources in the similar hydrogeological settings such as coastal plains of Asian countries.
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