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通过对浑善达克沙地东部地下水、湖水、河水、泉水和降水的水化学分析发现该地区天然水体为TDS小于1g/L的淡水，地表水和地下水的物理参数有明显差异:地下水为弱酸性～中性而地表水为中性～碱性，且地下水其他水体物理参数如Eh、TDS、EC、盐度、碱度及硬度均高于地表水。 对浑善达克沙地天然水体按照Piper三线图分类法、原始Durov三线图分类法、扩展型Durov三线图分类法及Chadha矩形分类法分别进行水化学分类，结果显示浑善达克沙地天然水体具有不同的水化学类型。扩展型Durov三线图分类法结果显示:滦河流域地表水主导阴离子为HCO3-，无主导阳离子，Ca2+和Mg2+为重要的优势阳离子;西拉木伦河流域地下水分两种类型，Ⅰ型地下水以HCO3-和Ca2+为主导阴阳离子，Ⅱ型地下水以SO42-为主导阴离子或无主导阴离子而以SO42-和Cl-为优势阴离子，Ca2+为主导阳离子或无主导阳离子而以Ca2+为重要的优势阳离子。Gibbs投影图显示浑善达克沙地东部地区的天然水中阴阳离子主要来自岩石风化。采用离子比值法进一步研究发现，地表水和Ⅰ型地下水水化学成分碳酸盐岩来源大于蒸发岩源，Na+和K+为硅酸盐岩源和蒸发岩源而Ca2+和Mg2+主要来源于碳酸盐岩风化;Ⅱ型地下水碳酸盐岩来源小于蒸发岩源，Na+和K+来源于蒸发岩溶解而Ca2+和Mg2+主要来源于碳酸盐岩及硅酸盐岩风化。扩展型Durov三线图也表明Ⅰ、Ⅱ型地下水水化学组成上的差异是由于不同类型的岩石溶解造成的。 浑善达克沙地剖面可溶盐pH值为中性～弱碱性，TDS含量小于110 mg/L。赛罕锡林剖面(SX)表层风成沙可溶盐以HCO3-和Ca2+为主导阴阳离子;底层风成沙可溶盐以HCO3-为主导阴离子，无主导阳离子而Ca2+和Mg2+为重要的优势阳离子;古土壤可溶盐兼有表层风成沙和底层风成沙的特点。巴彦诺尔剖面(BN)表层风成沙、古土壤层及底层风成沙可溶盐基本都以HCO3-和Ca2+为主导阴阳离子。此外，通过对沙漠剖面可溶盐的研究发现沉积序列中Cl-/(Cl-+HCO3-)、Cl-、SO42-、HCO3-/Cl-、HCO3-/SO42-、HCO3-/(Cl-+SO42-)、Mg2+和Ca2+等在风成沙、古土壤层之间存在明显的差异，并且其随剖面深度的变化与气候代用指标TOC及Mz有很好的对应关系。这表明沙漠可溶盐的离子参数可以作为一种有效的气候代用指标，其中Cl-/(Cl-+HCO3-)、Cl-、SO42-、HCO3-/Cl-、HCO3-/SO42-、HCO3-/(Cl-+SO42-)指示了沉积序列中蒸发岩的化学风化程度;而Mg2+和Ca2+指示了沉积序列中蒸发岩、碳酸盐岩和硅酸盐岩的化学风化程度。