新疆伊犁河流域河水同位素与水化学特征及成因

河水水化学组成对流经地区的自然环境具有重要的指示作用，不同来源的水体氢氧同位素可以揭示大气降水水汽来源，判断地下水、 地表水径流途径及补给来源[1-4]。目前，各国学者对国内外各大河流的水化学及同位素组成特征均开展了不同物质的研究，如亚洲的恒河[5]、 欧洲的多瑙河[6]、 非洲的尼罗河[7]等； 我国长江流域[8]、 黄河流域[9]、 乌鲁木齐河流域[10]等。现有研究表明，各流域河水的离子组成主要受岩石风化作用控制，氢氧同位素组成受区域环境因素影响[11-13]。岩石风化因素和大气降水因素对北疆三大流域(准噶尔流域、 伊犁河流域和额尔齐斯河流域)河流水化学的影响分别占59 ％ ～98 ％ 和2 ％ ～39 ％ [14]，其中碳酸盐和蒸发岩的矿物溶解为河水离子的主要来源，在干旱环境影响下，气候条件对岩石风化过程有一定程度影响[15]。长江水体中同位素组成主要受补给来源、 大陆效应和高程效应等因素影响，区段性特征显著[8]； 黄河同位素组成受干旱区环境、 区域性水汽循环参与程度等因素影响[9]； 雅鲁藏布江流域河水同位素组成受支流、 地下水和蒸发因素影响，季节性变化显著[16]； 塔里木河流域河水同位素组成主要是由高程效应和大陆效应共同作用的结果[17]。

在全球尺度下河流水化学的自然控制因素已被广泛研究，但在偏远地区、 气候异常且人类活动有限的流域尺度下，河流水化学研究较少。然而，新疆伊犁河流域独特的地理位置使其具备诸多特点[18-20]：1)极其少见的折返型河流(发源于哈萨克斯坦境内，沿东北方向流入我国，又以西北方向流出我国)； 2)三山(北天山、 南天山、 伊什格里克-克特绵山)、 两谷(伊犁-巩乃斯谷地、 喀什河谷地)、 一盆(特克斯河盆地)组成流域的主要地貌单元； 3)水文、 气候条件异于新疆其他地区； 4)由低纬度流向高纬度； 5)中亚内陆腹地新疆地区地表水系最发达、 水资源最丰富的流域。目前对于伊犁河流域的研究主要以水化学过程及影响因素分析为主[21, 22]，但研究对象为北疆三大流域，并未对伊犁河流域进行单独分析。明晰水文地球化学及同位素特征对于揭示区域水文循环尤为重要，而气候、 地形地貌、 人类活动等又是控制水文地球化学过程的关键因素。因此，