Page 15 - CPC Monthly No760
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▲ 圖1：氫、氧
同位素在水循環
中的變化。
首先我們要瞭解一下水的同位素化學， 向南北極，遇見冷空氣也會降雨。因此汽團
氫和氧都有好幾種同位素，不同地方的水可 中越吹向內陸，或高山，或兩極，其中所含
能有不同的同位素組成，在測量時可以測定 的重同位素就越少，隨著汽團中同位素的變
水中所含重氫（D）與氫（H）的比例，或 化，雨水中的重同位素也是逐漸減少（見圖
氧-18（18O）與氧-16（16O）的比例。但要精 1）。當水蒸氣離鄉背井，落入凡間之後，滲
確的測定這樣小的比例很困難，所以在水的 透到淺部的地層，在低溫狀況下，其氫、氧
同位素化學上，都是以標準海水（SMOW） 同位素便不再改變，就好像指紋般，記錄了
為參考值，測量標本中的同位素比例與海水 它來自何處。
中同位素比的差異，而不直接測定標本中的
同位素比，這樣才能測得微小的變化。 潛入地心偵察
水的同位素組成為什麼會改變呢？雖然 然而，當水進入較深部的地層，在高溫作
同位素的物理、化學性質幾乎完全一樣，但 用下，地下水與岩石交互作用後，造成它的
還是有一些微小的差異。譬如水蒸發時，含 氧同位素組成改變，這是因為組成岩石的矽
輕的同位素之水分子比較容易蒸發，含重的 酸鹽中所含的氧原子，其氧-18比較多。如
同位素的比較容易留在水裏。反之，水蒸汽 果地下水與岩石起了交換作用，則水中的18O
凝結成水時，重的同位素比較容易凝結。大 ／16O比例會上升，使得氧同位素組成變得較
氣的水蒸汽大多是從熱帶海洋蒸發的，當汽 重。但因為岩石中所含的氫很少，所以氫同
團由海岸吹向內陸，遇見高山會降雨；或吹 位素不太會改變。因此，水在深部地底下，
2014年12月號 專題報導 13
同位素在水循環
中的變化。
首先我們要瞭解一下水的同位素化學， 向南北極，遇見冷空氣也會降雨。因此汽團
氫和氧都有好幾種同位素，不同地方的水可 中越吹向內陸，或高山，或兩極，其中所含
能有不同的同位素組成，在測量時可以測定 的重同位素就越少，隨著汽團中同位素的變
水中所含重氫（D）與氫（H）的比例，或 化，雨水中的重同位素也是逐漸減少（見圖
氧-18（18O）與氧-16（16O）的比例。但要精 1）。當水蒸氣離鄉背井，落入凡間之後，滲
確的測定這樣小的比例很困難，所以在水的 透到淺部的地層，在低溫狀況下，其氫、氧
同位素化學上，都是以標準海水（SMOW） 同位素便不再改變，就好像指紋般，記錄了
為參考值，測量標本中的同位素比例與海水 它來自何處。
中同位素比的差異，而不直接測定標本中的
同位素比，這樣才能測得微小的變化。 潛入地心偵察
水的同位素組成為什麼會改變呢？雖然 然而，當水進入較深部的地層，在高溫作
同位素的物理、化學性質幾乎完全一樣，但 用下，地下水與岩石交互作用後，造成它的
還是有一些微小的差異。譬如水蒸發時，含 氧同位素組成改變，這是因為組成岩石的矽
輕的同位素之水分子比較容易蒸發，含重的 酸鹽中所含的氧原子，其氧-18比較多。如
同位素的比較容易留在水裏。反之，水蒸汽 果地下水與岩石起了交換作用，則水中的18O
凝結成水時，重的同位素比較容易凝結。大 ／16O比例會上升，使得氧同位素組成變得較
氣的水蒸汽大多是從熱帶海洋蒸發的，當汽 重。但因為岩石中所含的氫很少，所以氫同
團由海岸吹向內陸，遇見高山會降雨；或吹 位素不太會改變。因此，水在深部地底下，
2014年12月號 專題報導 13
