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华北平原地下水资源的超量开采和不合理开发利用已经诱发了诸多的生态环境地质问题,例如:地面沉降、咸水下移、水环境恶化等等。研究华北平原地下水年龄与补给温度对于深入了解华北地区地下水循环演化过程以及地下水系统更新等方面具有重要的意义,这对于指导地下水资源的合理开发利用具有十分重要的作用。本次研究沿石家庄-衡水-塘沽剖面采集了华北平原第四系不同含水层的地下水及气体样品,包括稳定同位素2H、18O ,放射性同位素3H、14C ,环境示踪剂SF6、以及惰性气体样品。应用CE模型计算了样品的惰性气体温度以及过量气体,山前平原浅层地下水采用SF6法及3H-3He法进行了年龄估算;中东部平原深层地下水则采用14C和4He的方法进行了年龄估算,并对不同方法测年结果进行了对比。取得了以下几个主要结论:(1)惰性气体温度结果表明年轻地下水的补给温度相对年老地下水补给温度偏高约5oC,这也说明了年老水的补给形成条件不同于现今。(2)山前平原浅层地下水SF6及3 H ? 3He年龄均显示出现代水特征,循环更新速度较快, SF6年龄范围为0 ~ 23.05年,3 H ? 3He年龄范围为1.55 ~ 40.73年,均为可更新地下水资源。(3)核成分分离结果表明,中部平原地壳放射性核背景值为4.05E-8,深层地下水中氚成因3He浓度为6.97 ~10.95E-15 cm3STP/g,相对应的氚值为2.8 ~ 4.4TU。(4)中东部深层(第三、四含水层)地下水14C未校正年龄范围为12 ~ 44ka,校正年龄范围为4.6 ~38.1 ka,4He年龄变化范围为8.2 ~ 351ka。从山前到衡水以西地区,第三含水层组14C年龄与4He年龄取得结果比较一致,地下水14C年龄变化范围为4.6 ~ 35.6 ka, 4He年龄变化范围为8.2 ~ 35.4 ka;而第四含水层组4He年龄则相对14C年龄偏大很多,超出14C方法测年范围,显示出化石水的特征,地下水资源可视为不可更新地下水资源。