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1.
腾冲新生代火山区温泉CO2气体排放通量研究 总被引：6，自引：6，他引：0
近期研究表明,不仅火山喷发期会向当时的大气圈输送大量的温室气体,火山间歇期同样会释放大量的温室气体。在火山活动间歇期,火山区主要以喷气孔、温(热)泉以及土壤微渗漏等形式向大气圈释放温室气体。腾冲是我国重要的新生代火山区,同时也是重要的水热活动区,那里出露大量的温泉,然而目前未见腾冲火山区温泉气体排放通量的研究报道。本文利用数字皂膜通量仪测量了腾冲新生代火山区温泉中CO2的排放通量。研究结果表明,腾冲新生代火山区温泉向当今大气圈输送的CO2通量达3.58×103 t·a-1,相当于意大利锡耶纳Bassoleto地热区温泉中CO2的排放规模。腾冲火山区温泉的CO2释放通量主要受深部岩浆囊、断裂分布、地下水循环、围岩成分等多方面因素的影响。本文根据温泉中CO2的排放特征,将腾冲温泉分为南北两区,南区温泉CO2通量远高于北区的温泉,热海地热区的通量为腾冲CO2通量的最大值。在北温泉区,CO2通量主要受控于断裂的分布;而在南温泉区,除受到断裂控制外,热海地热区底部的岩浆囊及其与围岩的相互作用成为CO2气体的重要物质来源,同时高温的岩浆囊为温泉及CO2的形成提供了重要热源。 相似文献
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《矿物岩石地球化学通报》2020,(2)
气体地球化学监测是最重要的火山预警研究方法之一。一些发达国家开展火山气体地球化学监测研究较早,包括对不同火山活动阶段火山气体组分特征的研究,建立了完善的火山气体地球化学观测系统,通过监测火山的CO_2、含硫气体、气体比值及同位素组成等,对一些火山喷发作出了成功预警。我国开始火山气体地球化学监测研究较晚,时间短(仅有30余年),目前仅在吉林长白山天池火山、云南腾冲火山等几个火山区开展了监测工作,还处于起步阶段,缺少实时、连续、高采样率监测方法及连续火山气体通量监测。建议参照国外成功的火山预警案例,尽快在我国主要火山区增加火山气体地球化学观测手段,并开展连续火山气体通量监测和研究工作。 相似文献
3.
中国大陆新生代典型火山区温室气体释放的规模及其成因 总被引：5，自引：5，他引：0
火山活动能够将地球深部的碳输送到大气圈,是地质碳排放和深部碳循环的重要形式.火山作用不仅在喷发期能够释放大量温室气体,而且在休眠期也能释放巨量的温室气体.在全球变暖的背景下,定量化地研究火山活动对大气圈温室气体含量增加的贡献具有至关重要的意义.本文利用密闭气室法等该领域国际先进的测试技术,测量并计算了长白山、腾冲、五大连池及青藏高原南部的羊八井等典型火山区的温室气体释放规模.结果显示,我国大陆新生代典型火山区向大气圈输送的温室气体总通量约为8.13×106t·a-1,接近107t·a-1级别,相当于全球火山活动导致的温室气体(主要为CO2)释放总量的6%左右.太平洋构造域火山区的温室气体在释放通量与总量方面均低于特提斯构造域,并且太平洋构造域火山气体的地壳混染程度较低,显示出大洋俯冲带与大陆俯冲带火山区温室气体释放的成因差异. 相似文献
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温度是岩浆囊的重要物理参数,获取温度参数并监测其变化对更好地理解岩浆囊的物理化学性质和行为、评价火山的活动性和喷发危险性具有重要的理论和现实意义。火山岩浆-水热系统丰富的含碳气体,这些含碳气体间碳同位素温度计为我们解决休眠火山区地下岩浆囊的温度问题提供了可能。我们对宁洱火山区地表地热异常强度最高区的4个温泉点CO_2、CH_4碳同位素组成进行了2年的连续观测和2次平行观测,利用观测数据对CO_2、CH_4气体的岩浆来源进行了甄别,对CO_2-CH_4间碳同位素分馏是否发到平衡进行了判断,然后利用Horita CO_2-CH_4碳同位素平衡分馏方程计算了宁洱-通关火山区逸出气体的源区温度。结果表明:宁洱火山区4个样点中,1个样点的CO_2和CH_4均为非岩浆成因,其他3个样点的主要属于岩浆来源。剔除了非岩浆来源的数据后的δ-Δ图解法判断CO_2-CH_4间碳同位素分馏达到了平衡。3个样点的CO_2、CH_4碳气体源区温度分别为425~475℃、941~995℃和1179~1578℃。结合最上部地壳温度场结果,我们认为,宁洱火山区现今存在2个壳内岩浆房,分别位于宁洱火山以南和通关火山以北,宁洱岩浆房的温度为1179~1578℃,通关岩浆房的温度为941~995℃。2个岩浆房的现今温度已达到流纹岩浆(600~900℃)、安山岩(800~1100℃)和玄武岩浆(1000~1250℃)的形成温度。思普地震带空间上密集的6级地震丛集活动可以用宁洱岩浆房的高活动性来解释。δ-Δ图解法判断CO_2-CH_4间碳同位素分馏平衡准则应修正为:在保持两拟合直线的斜率符号相反的条件下,δ~(13)CCO_2-ΔCO_2-CH_4拟合直线和δ~(13)CCH_4-ΔCO_2-CH_4拟合直线应相交于δ轴附近截距差Δb≤0.16处。 相似文献
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长白山天池火山双岩浆房岩浆作用与互动式喷发 总被引：6，自引：0，他引：6
广义的长白山火山在我国境内包括天池火山、望天鹅火山、图们江火山和龙岗火山,是我国最大的第四纪火山岩分布区。长白山各个火山区的火山活动具有此起彼伏的穿时性特征,天池火山之下地壳和地幔两个岩浆房具有上下呼应、互动式喷发之特点。一方面来自地幔的钾质粗面玄武岩浆直接喷出地表,在天池火山锥体内外形成诸多小火山渣锥;另一方面钾质粗面玄武岩浆持续补给地壳岩浆房,发生岩浆分离结晶作用和混合作用,形成双峰式火山岩特征并触发千年大喷发。西太平洋板块俯冲-东北亚大陆弧后引张是长白山天池火山喷发的动力学机制。 相似文献
6.
长白山火山最新监测信息 总被引：7，自引：1，他引：6
长白山火山最新监测结果显示,自2010年5月份开始,聚龙温泉2个泉点水温同步上升了3℃;2010年长白山北坡垂直位移量打破了火山锥体每年升高4mm左右的规律:与2009年相比,火山锥体的位移在垂向上发生逆转,海拔最高的水准点在1年内突降12.72mm.本文针对上述2个最新的火山监测信息进行了报道,并对造成这种变化的可能原因进行了讨论.火山活动进入活跃时段的标志是大量火山地震、震群的发生,以及幔源岩浆气体He含量的大幅度上升.然而,现阶段长白山火山区并未出现这2种现象.因此,本文讨论的2个异常还不足以作为长白山火山已经进入新的活跃时段的证据,准确的预测应该密切关注火山地震和幔源气体含量的变化.最后通过N2-He-CO2三角图解初步研究了天池火山气体来源,结果显示:2002～2005年火山出现“初始扰动”,深部气体He含量升高,三角图解中气体向He角运移;2005年后火山转入平静状态,气体组份又开始向N2角运移.He浓度的变化特征反应了岩浆房内岩浆成分的变化过程. 相似文献
7.
中国休眠火山区岩浆来源气体地球化学特征 总被引：6，自引：1，他引：5
中国休眠火山区岩浆来源气体的最主要成分是CO2,含量占80％～99％;其它气体组分还有CH4、He、H2、N2、Ar、O2、H2S、SO2、CO等,其中CH4和He是CO2以外最值得重视的直接来自地幔岩浆体的气体组分。He的同位素组成（^3He／^4He比值）是休眠火山区最可靠的幔源物质的指示性参数;岩浆来源的CO2和CH4也具有特征的区别于浅源气体的稳定同位素组成（δ^13C值）。长白山火山区近期CO2和CH4的碳同位素分馏监测结果显示,2002年汪清7．2级深震虽然可能引发了深部岩浆的局部扰动,但是它可能并没有产生特别大量的、持续不断的上地幔岩浆物质流的上升迁移。这意味着,长白山天池火山区近期可能没有火山喷发活动的现实危险。 相似文献
8.
火山活动与深部碳循环的关系 总被引：8，自引：0，他引：8
火山活动是导致地球深部碳向地表输送的重要途径之一,它促进了地球层圈物质交换与深部循环作用.目前,火山活动与深部碳循环关系的研究主要集中在: 1)火山喷发向大气圈中输送CO2气体的通量与总量; 2)火山气体的来源及其演变历史; 3)不同类型的火山喷发(例如,大火山岩省、洋中脊和俯冲带火山活动)对地球深部碳循环贡献的差异.文章通过对青藏高原北部阿什库勒火山群1951年阿什火山喷发物斑晶中原生岩浆包裹体和基质玻璃的实验室测定表明,阿什火山喷出的气体成分主要由H2O,CO2,S,Cl和F组成,利用"岩石学方法"计算的阿什火山喷发向大气圈输送的CO2气体总量为1.01×109kg. 相似文献
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尚义葛令夭高铬花岗岩(Closepet-like)——新太古代古缝合带的新证据 总被引：2，自引：1，他引：1
在华北克拉通北部,太古代麻粒岩古陆核与陆外沉积盆地(红旗营子群)之间已经厘定出一个晚太古代的古洋壳残片(Wang et al., 2009)。此残片南北两侧又发现了低Al2O3 型TTG岩体(2512±19Ma)、富钾高铬的深熔花岗岩(Closepet-like),含Cr 97×10-6~308×10-6,以及含大量密集的煌斑岩脉的含石英的二长岩(Sanukitoid-like)等三类在成因上与俯冲带密切相关的岩体。低Al2O3型TTG是在角闪麻粒岩亚相条件下由俯冲中的滑片部分熔融所生成。深熔花岗岩是TTG再熔融的产物,而它们的基性化演化和Cr的增高是幔源岩浆与富钾深熔花岗岩经复杂的岩浆混合和交代改造的结果。 相似文献
10.
扼要介绍了卫星高光谱红外大气遥感的原理,气体组分探测技术、反演技术和研究应用的发展历程,着重介绍了该技术在地震监测中的研究应用。遥感气体地球化学在地震监测方面的应用大致可以分为间接观测和直接观测2个方面:1利用卫星红外遥感间接监测地震断裂带脱气;2利用卫星探测大气成分的传感器直接监测地震前后的气体地球化学异常。通过分析地下气体逸散引起的物理化学异常与地震活动的关系,提取地震气体地球化学信息。介绍了典型震例的气体地球化学异常特征及其可能的形成机理,提出了存在的问题以及未来的研究重点。 相似文献
11.
松辽盆地含CO_2火山岩气藏的形成和分布 总被引：2，自引：0，他引：2
松辽盆地特有的深部构造背景和裂谷演化特征,造成盆地内含CO_2火山岩气藏的形成和富集。松辽裂谷盆地中新生代火山岩浆活动发育,总体上具有多期喷发、分布广泛和储集条件良好的特点。火山活动以中心式喷发为主,主要发育中基性-酸性火山岩,发育流纹岩、凝灰岩等多种岩石类型,爆发相和溢流相2种火山岩相。中生代火山岩在盆地内分布广泛,营域组构成深层有利储层,新生代火山岩在盆地外围出露较多,而在盆内出露较少。盆地高含量的二氧化碳为无机幔源成因,由青山口期和新生代幔源岩浆脱气形成。含CO_2火山岩气藏的形成主要受深部构造背景、深大断裂和中新生代火山岩控制。已发现含CO_2火山岩气藏主要分布于古中央隆起带及其两侧断陷的营城组火山岩中,具有点状、带状分布,局部富集的特点。根据主控因素分析,预测了5个CO_2富集区带。 相似文献
12.
《Applied Geochemistry》2005,20(6):1060-1076
A geochemical model is proposed for water evolution at Somma–Vesuvio, based on the chemical and isotopic composition of groundwaters, submarine gas emission and chemical composition of the dissolved gases. The active degassing processes, present in the highest part of the volcano edifice, strongly influence the groundwater evolution. The geological–volcanological setting of the volcano forces the waters infiltrating at Somma–Vesuvio caldera, enriched in volcanic gases, to flow towards the southern sector to an area of high pCO2 groundwaters. Reaction path modelling applied to this conceptual model, involving gas–water–rock interaction, highlights an intense degassing process in the aquifer controlling the chemical and isotopic composition of dissolved gases, total dissolved inorganic C (TDIC) and submarine gas emission. Mapping of TDIC shows a unique area of high values situated SSE of Vesuvio volcano with an average TDIC value of 0.039 mol/L, i.e., one order of magnitude higher than groundwaters from other sectors of the volcano. On the basis of TDIC values, the amount of CO2 transported by Vesuvio groundwaters was estimated at about 150 t/d. This estimate does not take into account the fraction of gas loss by degassing, however, it represents a relevant part of the CO2 emitted in this quiescent period by the Vesuvio volcanic system, being of the same order of magnitude as the CO2 diffusely degassed from the crater area. 相似文献
13.
Why the atmosphere became oxygenated: A proposal 总被引：3，自引：0，他引：3
The increase in the oxidation state of the atmosphere during Earth history is well documented, but not the reasons for this process. The course of atmospheric evolution has been dominated by the effects of photosynthesis and by the composition of volcanic gases. The H2/H2O ratio of volcanic gases has remained essentially constant during most of Earth history. It is here proposed that their CO2/H2O and SO2/H2O ratios have increased with time. A simple model for the degassing and the recycling of CO2, SO2, and H2O can account for many of the major steps in the oxygenation of the atmosphere. 相似文献
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Sulfur analyses by X-ray fluorescence give an average content of 107 ppm for 9 samples of fresh subaerially-erupted oceanic basalt and 680 ppm for 38 samples of submarine erupted basalt. This difference is the result of retention of sulfur in basalt quenched on the sea floor and loss of sulfur in basalt by degassing at the surface. The outer glassy part of submarine erupted basalt contains 800±150 ppm sulfur, and this amount is regarded as an estimate of the juvenile sulfur content of the basalt melt from the mantle. The slower cooled interiors of basalt pillows are depleted relative to the rims owing to degassing and escape through surface fractures. Available samples of deep-sea basalts do not indicate a difference in original sulfur content between low-K tholeiite, Hawaiian tholeiite, and alkali basalt.The H2O/S ratio of analyzed volcanic gases is generally lower than the H2O/S ratio of gases presumed lost from surface lavas as determined by chemical differences between pillow rims and surface lavas. This enrichment of volcanic gases in sulfur relative to water may result from a greater degassing of sulfur relative to water from shallow intrusive bodies beneath the volcano.Publication authorized by the Director, U.S. Geological Survey. 相似文献
15.
对长岭凹陷深层天然气藏储层——营城组火山岩中发育的流体包裹体进行了详细研究,结果表明在火山岩发育的石英、方解石细网脉中均存在较多的碳质流体包裹体,单个包裹体激光拉曼光谱分析结果表明其主要为CO2及CH4两种类型的碳质包裹体。其中方解石细网脉体中发育有原生及次生CH4包裹体,而含CO2包裹体多以原生包裹体产于石英细网脉中。很多含CO2包裹体的石英细脉中发现了含CH4包裹体的方解石脉体的角砾,这就表明石英细脉形成晚于方解石细脉。营城组火山岩储层中CO2及CH4包裹体的产状特征研究表明,松辽盆地深层天然气藏的形成系火山岩成岩后CO2及CH4等气体不同期次充注的结果,CH4气的充注时间早于CO2气,火山岩中发育的原生孔隙及次生裂隙为上述气体的充注和聚集提供了重要通道。 相似文献
16.
Lihua Zhang Changchun Song Xunhua Zheng Dexuan Wang Yiyong Wang 《Environmental Geology》2007,52(3):529-539
Freshwater marshes could be a source of greenhouse gases emission because they contain large amounts of soil carbon and nitrogen.
These emissions are strongly influenced by exogenous nitrogen. We investigate the effects of exogenous nitrogen on ecosystem
respiration (CO2), CH4 and N2O emissions from freshwater marshes in situ in the Sanjiang Plain Northeast of China during the growing seasons of 2004 and
2005, using a field fertilizer experiment and the static opaque chamber/GC techniques. The results show that there were no
significant differences in patterns of seasonal variations of CO2 and CH4 among the fertilizer and non-fertilizer treatments, but the seasonal patterns of N2O emission were significantly influenced by the exogenous nitrogen. Seasonal averages of the CO2 flux from non-fertilizer and fertilizer were 987.74 and 1,344.35 mg m
−2 h
−1, respectively, in 2004, and 898.59 and 2,154.17 mg m
−2 h
−1, respectively, in 2005. And the CH4 from the control and fertilizer treatments were 6.05 and 13.56 mg m
−2 h
−1 and 0.72 and 1.88 mg m
−2 h
−1, respectively, in 2004 and 2005. The difference of N2O flux between the fertilizer and non-fertilizer treatments is also significant either in 2004 and 2005. On the time scale
of 20-, 100-, and 500-year periods, the integrated global warming potential (GWP) of CO2 + CH4 + N2O released during the two growing seasons for the treatment of fertilizer was 97, 94 and 89%, respectively, higher than that
for the control, which suggested that the nitrogen fertilizer can enhance the GWP of the CH4 and N2O either in long time or short time scale. 相似文献
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地震活动断裂带能够向大气释放大量的温室气体、放射性气体和有毒气体(CO_2、CH_4、Rn和Hg),并对大气环境的影响产生复杂的影响。利用静态暗箱法,对汶川M_s8.0地震破裂带CO_2、Rn和Hg脱气强度进行实地测量,并计算了CO_2和Hg脱气对大气的年贡献量。结果表明:(1)破裂带土壤气中CO_2、CH_4、Rn和Hg异常浓度最大值分别可以达到7.98%、2.38%、524.30k Bq/m~3和161.00ng/m~3;破裂带CO_2、Rn和Hg脱气平均通量是34.95g·m~(-2)d~(-1)、36.11m Bq·m~(-2)s~(-1)和26.56ng·m~(-2)h~(-1),最大值分别达到259.23g·m~(-2)d~(-1)、580.35m Bq·m~(-2)s~(-1)和387.67ng·m~(-2)h~(-1);(2)汶川Ms8.0地震破裂带向大气脱气的CO_2年贡献量是0.95Mt,Hg的年贡献量是15.94kg。汶川Ms8.0地震破裂带破裂CO_2、CH_4、Rn和Hg等的脱气强度,不仅与破裂带渗透率有关,还与断裂带浅部存在的气藏、煤层以及磷矿层等气体源有重要的联系。 相似文献
18.
Metamorphic decarbonation reactions and volcanic degassing lead to significant influx of CO2, a major greenhouse gas, into the ocean-atmosphere system from the solid Earth. Here we present quantitative estimates on CO2 derived through metamorphic degassing during ultrahigh-temperature (UHT) metamorphism in the Neoproterozoic through the mineralogical and geological analyses of the UHT decarbonation. Our computations show that an extra flux of CO2 was added to the atmosphere through a Himalayan scale UHT metamorphism to the extent of 6 × 1016 to 3.0 × 1018 mol/my, for a duration of 10 my. A calculation of the impact of the extra CO2 influx to the global mean temperature in the context of carbon cycle and greenhouse effect of CO2 shows that at the peak influx stage, the steady state temperature would be raised by 4 °C from 15 °C and by 13 °C from 4 °C. Our results have important bearing in evaluating the mechanism of melting and the duration of the Snowball Earth. Our estimate of the maximum degassing rate during UHT metamorphism suggests that the duration of the Marinoan snowball Earth was probably shorter, and the recovery from an ice-covered Earth to ocean-covered Earth was faster than previous estimates. 相似文献