金沙江-紅河斷裂帶是青藏高原東南緣地熱活動強烈、地震活動水平高、各種礦產(chǎn)豐富的深大斷裂帶。為了探索該斷裂帶的溫泉氣體地球化學時空變化特征,2015年3月～2019年7月,經(jīng)過5次野外考察,采集了54個溫泉逸出氣體樣品,對其化學組分和氦、氖與碳的同位素變化的測試結果表明:（1）金沙江-紅河斷裂帶內溫泉氣體氦同位素比值（3He/4He）變化范圍是0.04～0.62Ra（Ra=空氣3He/4He=1.39×10-6）,計算獲得的幔源氦最大比例達到7.5%,揭示該斷裂帶內的地質流體主要來自于殼源,幔源氦有從北向南呈現(xiàn)增加的趨勢。以CO2為主要組分的溫泉,其δ13CCO2值變化范圍是-23.6‰～-1.9‰（vs. PDB）。結合區(qū)域地質條件分析,這些CO2主要來自三疊系灰?guī)r,所占比例范圍是70.1%～89.7%,而幔源CO2的比例最高可以達到4.2%。（2）金沙江-紅河斷裂帶溫泉氣體的氫氣濃度和氦同位素在三處斷裂交匯區(qū)都出現(xiàn)高峰值,分別是金沙江斷裂與巴塘斷裂、中甸斷裂與紅河斷裂、紅河斷裂與小江斷裂和奠邊府斷裂的交匯處。與區(qū)域地震活動性的對比分析結果表明,金沙江-紅河斷裂帶內深部流體上涌相對強烈... 

【文章來源】：巖石學報. 2020,36(07)北大核心EISCICSCD

【文章頁數(shù)】：18 頁

【部分圖文】：

金沙江-紅河斷裂溫泉氣體采樣點分布圖

金沙江-紅河斷裂帶溫泉氣樣品的3He/4He值均小于0.7Ra，表現(xiàn)出典型殼源氦的特征。幔源、殼源和空氣中的He各自具有特征的3He/4He比值，分別為(1.1×10-5～1.4×10-5、2×10-8和1.39×10-6(Mamyrin et al.,1970;Ozima and Podosek,1983)。對3He/4He值進行大氣校正(Rc/Ra)后可以計算出幔源He的百分比(Sano and Wakita,1985)。金沙江-紅河斷裂帶溫泉幔源氦的比例平均值范圍是0～7.5%，因此，溫泉氣體中氦主要是地殼來源(圖3、表2)。有29個溫泉氣體中有明顯的幔源氦(平均值>2%)(表2)。在火山地區(qū)很容易能觀察到大量的幔源氦，如騰沖火山(趙慈平等，2012)和五大連池火山(Xu et al.,2013)，然而，在金沙江-紅河斷裂帶沒有新生代的活火山，不可能是火山地區(qū)幔源氦釋放。金沙江-紅河斷裂帶為幔源氦向上運移提供了很好的通道;幔源氦沿著深大斷裂向上運移過程中，被來自殼源氦的稀釋，這個現(xiàn)象在鮮水河斷裂帶也同樣觀察到(Zhou et al.,2015)。另外，金沙江-紅河斷裂帶內廣泛發(fā)育的新生代富堿侵入巖和鉀質火山巖鋰含量范圍在4.7×10-6～33.2×10-6(Tran et al.,2014)，幔源氦也不可能是6Li的衰變產(chǎn)生的3He和核彈爆炸過程中氚衰變產(chǎn)生的3He(Yokoyama et al.,1999)。在金沙江-紅河斷裂帶氦同位素相對較高的區(qū)域是幔源氦沿斷裂向上逸散到地表的結果。圖3 54個溫泉氣體中3He/4He與4He/20Ne比值平均值的關系圖

54個溫泉氣體中3He/4He與4He/20Ne比值平均值的關系圖

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3238188