柴达木盆地是中国主要的钾盐储备地,其中察尔汗盐湖是最大的钾镁盐沉积和钾肥生产基地。东陵湖是察尔汗北缘沉积的小盐湖,其浅部石盐层中伴有光卤石沉积,氯化钾(KCl)品位为4.55%~10.26%,显示东陵湖边缘浅层沉积有低品位固体钾矿。盐湖卤水和蒸发盐的沉积必须有持续水文补给,才能保持强烈蒸发条件下盐湖卤水的水文平衡和化学蒸发盐的沉积,而盐湖“源-汇”水文补给过程是制约东陵湖钾盐沉积的重要科学问题。因此,本文以东陵湖湖表卤水、钻孔晶间卤水、承压卤水为研究对象,通过卤水水化学和H-O-Li-Sr同位素,结合盆地主要河流和尾闾盐湖水化学数据,从源-汇视角探讨了东陵湖水文补给来源,主要得出以下结论:(1)东陵湖卤水矿化度变化较大,介于80.6~547.1g/L之间,水化学类型为Ca-Cl型;湖表卤水和湖区晶间卤水钾含量(0.81g/L)较低,而湖区外凹地晶间卤水(3.13g/L)和承压卤水(1.10g/L)钾含量较高,这与东陵湖边缘浅层沉积有低品位固体钾矿有关;B-Li含量呈现相似的空间分布和正相关性,湖表卤水含量最高,其次为晶间卤水和承压卤水,总体呈现高B低Li特征;(2)东陵湖卤水与盆地Ca-Cl水具有相似的氧同位素正偏移现象和高δ⁷Li(+28.74‰~+36.2‰)-δ¹¹B(+20.33‰~+29.17‰)同位素值特征,解释了东陵湖卤水及光卤石沉积与断裂带Ca-Cl水的补给控制密切相关;(3)东陵湖湖表卤水具有高Sr含量(375.38~525.82mg/L)及较高的⁸⁷Sr/⁸⁶Sr同位素比值(0.711735~0.711766)特征,位于柴北缘高B含量和高Sr同位素背景区。结合盆地南北两侧水文补给与地形地势条件(察尔汗北缘东陵湖地势高而察尔汗其他区域地势低),提出东陵湖与柴北缘水文补给有关,柴北缘地下水沿山前断裂下渗、经历深部循环沿红梁山等背斜构造断裂上涌补给至东陵湖南缘,该水文循环过程溶滤了古近纪-新近纪地层中可溶盐组份为东陵湖提供了含盐溶质。