Groundwater geochemistry and flow in the Spring Mountains, NV: Implications for the Death Valley Regional Flow System
Groundwater geochemistry and flow in the Spring Mountains, NV: Implications for the Death Valley Regional Flow System
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内华达州斯普林山的地下水地球化学和水流：对死亡谷区域水流系统的影响
DOI：
10.1016/j.jhydrol.2019.124313
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发表时间：
2020
影响因子：
6.4
通讯作者：
Frisbee, Marty D.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Warix, Sara R.;Rademacher, Laura K.;Meyers, Zachary P.;Frisbee, Marty D.
地下水地球化学和来自内华达州斯普林山泉水的 87Sr/86Sr 用于了解斯普林山地下水补给如何影响死亡谷区域水流系统 (DVRFS) 中的区域地下水流。之前的研究人员假设来自斯普林山脉的地下水对 DVRFS（一种跨流域地下水流系统（IGF））有贡献。然而，斯普林山脉的地质异质性很大，因此整个山脉的地下水流不太可能有统一的贡献。在这里，我们利用泉水地球化学、泉水和主岩 87Sr/86Sr 以及对周围地质的观测来确定泉山的哪些区域可能为 DVRFS 贡献更多流量。根据地球化学和同位素证据，泉山地下水可分为三个流动区域，具有不同的地球化学信号，反映硅酸盐或碳酸盐水-岩石相互作用以及相对于主要逆冲断层的位置。 Keystone 逆冲流区 (KST) 的 87Sr/86Sr 值为 0.710–0.711，由雨雪补给，并风化中生代砂岩以及二叠纪和寒武纪碳酸盐岩。 Central Spring Mountains (CSM) 地下水的 87Sr/86Sr 约为 0.708，主要由雪补给，并风化二叠纪和寒武纪石灰岩和白云岩。蒙哥马利山 (MH) 流区的 a87Sr/86Sr 为 0.711–0.733，由雨雪补给，风化二叠纪和寒武纪碳酸盐以及前寒武纪硅质碎屑。流群之间的地下水混合发生在研究区的主要逆冲断层上，反映一个流群的 87Sr/86Sr 特征以及反映另一流群的 δ18O 和 δ2H 以及地球化学特征证明了这一点。地球化学和同位素结果的结合表明，CSM 地下水最有可能到达死亡谷，因为 CSM 地下水成分反映了连接斯普林山脉和死亡谷的高渗透性岩石的地球化学和同位素特征。沿着主要逆冲断层与 CSM 地下水混合后，离开 KST 和 MH 的水流也会影响 DVRFS。
Groundwater geochemistry and87Sr/86Sr from spring waters in the Spring Mountains, NV were used to understand how groundwater recharging in the Spring Mountains influences regional groundwater flow in the Death Valley Regional Flow System (DVRFS). Previous researchers hypothesized that groundwater from the Spring Mountains contributes to the DVRFS, an interbasin groundwater flow system (IGF). However, the Spring Mountains are geologically heterogeneous, therefore, a uniform contribution of groundwater flow across the range is unlikely. Here, we use spring water geochemistry, spring water and host rock87Sr/86Sr, and observations of the surrounding geology to determine what regions of the Spring Mountains are likely to contribute more flow to the DVRFS. Based on geochemical and isotopic evidence, Spring Mountains groundwater can be divided into three flow regions with distinct geochemical signals reflecting silicate or carbonate water-rock interactions and location relative to major thrust faults. The Keystone Thrust flow region (KST) has a87Sr/86Sr of 0.710–0.711, is recharged by both rain and snow, and weathers both Mesozoic sandstones and Permian and Cambrian carbonate. Central Spring Mountains (CSM) groundwater has a87Sr/86Sr of ~0.708, is primarily recharged by snow, and weathers Permian and Cambrian limestones and dolostones. The Montgomery Hills (MH) flow region has a87Sr/86Sr 0.711–0.733, is recharged by both rain and snow, and weathers both Permian and Cambrian carbonates and Precambrian siliciclastics. Groundwater mixing between flow groups occurs along major thrust faults in the study area, as evidenced by87Sr/86Sr signatures that reflect one flow group and δ18O and δ2H and geochemical signatures that reflect another flow group. The combination of geochemical and isotopic results suggest CSM groundwater is the most likely to reach Death Valley because CSM groundwater composition reflects the geochemical and isotopic signatures of the highly permeable rocks that connect the Spring Mountains to Death Valley. Flow leaving the KST and MH also influences the DVRFS after mixing with CSM groundwater along major thrust faults.
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