On the Isotopic Composition in δD and δ18O of Water and Ice During Freezing

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Abstract
Experiments on progressive unidirectional freezing are conducted to determine the evolution in δD and δ 18O of successive water samples and ice layers taken during the course of freezing. Results indicate that this evolution takes place, in a δD–δ 18O diagram, along a straight line with a characteristic slope. This slope, different from that due to the precipitation effect, gives a finger-print of the occurrence of a freezing or of a melting–refreezing process in the studied reservoir. Résumé Des expériences de gel progressif unidirectionnel ont été réalisées en vue de déterminer l’évolution de la composition isotopique en δD et en δ 18O d’échantillons d’eau pris successivement au cours du processus de congélation et d’échantillons de couches de glace successivement formées. Les résultats indiquent que cette évolution se produit, dans un diagramme δD–δ 18O le long d’une droite dont la pente est caractéristique. Cette pente, différente de celle de précipitation, est l’empreinte d’un proceessus de congélation dans le réservoir étudié. Zusammenfassung Zur Bestimmung der Entwicklung von δD und δ 18O in während des Gefrierens nacheinander entnommenen Wasserproben und nacheinander gebildeten Eisschichten wurden Versuche mit fortschreitendem, einheitlich gerichtetem Gefrieren unternommen. Die Ergebnisse zeigen, dass die Entwicklung, dargestellt in einem δD–δ 18O–Diagramm, längs einer geraden Linie mit charakteristischer Steigung stattfindet. Diese Steigung, die sich von der für Niederschlag unterscheidet, gibt einen Hinweis auf den Eintritt eines Gefrier- oder eines Schmelz-Wiedergefrier-Vorganges in dem untersuchten Behälter.