藏南新生代火山-地热区温室气体的释放通量与成因——以谷露-亚东裂谷为例

• 作者: 孙玉涛 张丽红 张茂亮 成智慧 郑国东 郭正府 马向贤
• 来源期刊: 岩石学报
• 学科: 地球科学
• 关键词: CO2释放通量 火山-地热区 大陆俯冲带 谷露-亚东裂谷 青藏高原
• 年，卷（期）: 2017,（1）
• 页码范围: 250-266
• 分类号: P317
• 语种: 中文

摘要

印度-亚洲大陆俯冲带是地球深部碳循环的重要场所,在全球气候变化研究中占有至关重要的地位.谷露-亚东裂谷是青藏高原南部规模最大、延伸最长的近NS向拉张性裂谷,裂谷内出露新生代火山岩和多处大规模地热区,正在向大气圈释放巨量的温室气体.利用密闭气室法测量并计算得出的谷露和羊应火山-地热区的土壤微渗漏CO2的平均释放通量分别为436.8g·m-2·day-1和99.0g·m-2·day-1,接近具有潜在喷发危险的美国黄石公园火山-地热区(410g·m-2·day-1)和加利福尼亚州Mammoth Mountain火山区(107.9g·m-2·day-1)的CO2平均释放通量,表明谷露-亚东裂谷的深部地热流体活动异常强烈.此外,在野外考察的基础上,通过实验室测试和理论计算估算了谷露-亚东裂谷每年以土壤微渗漏的形式向当今大气圈释放的CO2总量约为1.76×107t,与西特提斯俯冲带前缘的意大利Apennine火山区CO2的释放总量(1.32×107t·a-1)属于同一个数量级.因此,印度-亚洲大陆俯冲带是全球地质碳脱气的重要场所.气体地球化学特征显示,谷露-亚东裂谷内火山-地热气体的He同位素比值(0.10～0.29RA,RA为大气3He/4He比值)和δ13 CCO2值(-7.20‰～-0.78‰)在空间分布上表现为,从南至北呈逐渐递增的变化特征,显示裂谷内火山-地热区气体在南北方向上可能具有不同的动力学成因机制.具体来讲,δ13CCO2值自南向北递增的趋势,可能与裂谷南北方向地层岩性存在差异有关;裂谷内火山-地热气体的He同位素比值高于0.1RA,揭示“重要的地幔组分”,同时裂谷内地幔来源的流体组分从南向北逐渐递增的趋势表明,印度大陆岩石圈的向北俯冲作用是导致谷露-亚东裂谷内剧烈的水热活动和大规模温室气体释放最终的动力来源和成因机制.