古地下水

古地下水是深岩体中的水，自史前以来就没有与地球大气层或地表水接触过——有时时间更长。 化石水一词主要用于相应的古老大气（古大气）水，即至少在几千年前渗出的降水。 这些水域的含水层，也称为旧地下水或古水，位于地表水位以下至少数百米的范围内，或者或多或少与地球表面的流入和流出完全隔离. 但也深沉，同沉积（即从包含它的岩体沉积时）原始地表水的孔隙水，所谓的原生水，被称为化石水。

化石水的年龄可以通过辐射测量法或使用其他同位素研究相对精确地确定，并且溶解在水中的某些物质的数量或纯存在可以得出关于其起源以及区域或区域的结论。最后一次参与水循环或渗入含水层时的全球环境状况。

古地地下水被认为“特别纯净”，这意味着它几乎不含人为杂质。 另一方面，许多化石水，包括那些从大气中流出的水，由于长期埋藏在地下而富含矿物质，只能在有限的范围内用作饮用水或灌溉。

流星水和化石水或深层地下水之间的精确分界“通常是不可能的”。出现在地表水位以下至少 250 至 300 米深度的高盐度地下水被视为化石水或深层地下水。 根据对全球地壳表层 1000 米近 6500 个地下水抽取点的水样数据评估，至少 250 米深度的含水层平均（中值）含有超过 50% 的水已被开采至少自 12,000 年前的更新世-全新世转变以来，那里就存在。 在深度至少为 400 米的含水层中，平均值甚至超过 75%。 据此，保守估计地壳表层1000米的地下水资源中有很大一部分（42%～85%）是化石水。 化石水占 50% 以上的含水层包括为工业化农业提取淡水的含水层。

在降雨量少且几乎没有地表水的地区，化石水通常被用作人口和/或灌溉田地饮用水供应的主要来源，前提是其溶解物质的含量足够低。 这里的问题是这些地区最近的地下水补给水平较低，这意味着在人口不断增长以及对水和食物的需求相应增加的压力下，通过现代技术通过深钻孔开采的地下水储备明显枯竭。

在中国北方，截至 2012 年，深层含化石含水层中取水点的地下水位以每年 4 米的速度下降。 在人口稠密的华北平原，20 世纪最后几十年从深层含水层过度抽取地下水导致局部地面沉降（由于孔隙压力降低和含水层岩石的压实）和盐碱化地下水（例如，由于上覆的微咸地下水的渗透）。

除了普遍过高的溶液负荷外，化石地下水的使用可能受到地质放射性污染的限制。 要想在沙漠国度中作为饮用水使用，需要进行较高的技术处理。 镭来自含水层砂岩重矿物中铀和钍的衰变。 尽管化学环境相当不利于动员（相对较高的 pH 值，较高的氧饱和度），但它在水中的含量相对较大，这一事实可以解释为含水层砂岩的粘土矿物含量非常低可以吸附表面再次存在镭的颗粒。

与普遍认为含有化石水的含水层基本上不受人为污染影响的观点相反，在化石水比例超过 50% 的水域中，可以在全球大约一半相应检查的取水点检测到氚含量增加。 地球大气中的天然氚含量极低。 因此，深层地下水中氚的比例增加（实际上应该在 1950 年代之前就已形成）表明这些地下水并未完全脱离水循环。 因此，在地表释放的人为污染物可能会在几十年内渗透到这些含水层中。 然而，化石含量为 50% 或以下的地下水中氚含量升高的频率与化石含量超过 50% 的地下水相同。 因此，更有可能的是，许多超过 50% 化石水的抽样抽水点不仅从深层含水层中抽水，而深层含水层实际上在很大程度上与水文循环隔离，而且它们还“抽取”较浅的含水层，并且在取水点发生了来自不同深度含水层的不同年龄的地下水的混合。