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板片俯冲过程将地表碳带入地球内部,火山作用将深部碳输送至地球外部圈层,两者构成了地球深部碳循环的主要方式,进而影响了地史时期的气候变化。我国东北新生代火山活动被认为是太平洋板片深俯冲作用的产物,板片俯冲导致岩浆源区强烈的碳酸盐组分交代作用,进而使东北亚上地幔成为一个新生代时期的巨型深部碳库,它的活动和释放将会对全球的气候与环境变化造成重要影响。然而,有关该深部碳库向当今大气圈输送CO_2气体的规模及其演化过程尚不清楚,从而影响了进一步定量评估该碳库在全球变化研究中的地位和作用。针对上述科学问题,本文对我国东北长白山、五大连池和阿尔山火山释放CO_2气体的规模与成因进行了研究。结果表明,东北新生代火山区的土壤CO_2释放通量介于9.6～41.2g·m~(-2)·d~(-1)之间,每年向当今大气圈释放CO_2气体约为2.1Mt(其中,长白山火山区为0.94Mt,五大连池火山区为1.2Mt)。气体地球化学研究证实,长白山与五大连池火山气体均起源于太平洋板片深俯冲环境;但是,与长白山相比,五大连池火山气体具有较高比例壳源组分贡献。阿尔山火山气体的成分与长白山和五大连池火山区存在着明显的差异,它们以N_2为主( 95%),并且其δ~(15)N_(N_2)值高于空气值(1.3‰～1.9‰),~3He/~4He比值较低(0.14～0.18R_A),δ~(13)C_(CO_2)较轻(-13.7‰～-6.2‰),表明壳源富氮有机沉积物的贡献占比较大的比例。上述特征进一步表明,阿尔山火山气体在上升经过地下水时可能滞留了较长时间,混染了大量的陆壳组分,其源区并未受到太平洋板片俯冲物质的显著影响。 相似文献
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不同构造背景下的深部碳释放通量与机制研究对于深刻理解长时间尺度的气候变化具有重要意义,以往的相关研究多集中在洋中脊、大洋俯冲带和大陆裂谷等地质单元,缺少对大陆碰撞带深部碳释放规模与机理的关注,从而制约了对大陆碰撞带深部碳循环过程及其气候环境效应的进一步认识。青藏高原起源于印度和欧亚大陆的碰撞,是研究大陆碰撞带深部碳循环的理想地区。为此,在近年来青藏高原温室气体释放野外观测与研究的基础上,本文估算了高原南部及邻区火山-地热区的CO2释放规模并探讨了其释放模式。气体He-C同位素地球化学与温泉水热活动特征等显示,青藏高原南部及邻区的深部碳释放主要受深部岩浆房、断裂和浅部水热系统等因素的控制。依据深部流体源区和上升运移控制因素的差异,可以将青藏高原南部及邻区的深部碳释放划分为三大类：(1)以壳内水热系统脱碳为主的藏南地区;(2)深大断裂控制的以水热系统脱碳为主的川西地区;(3)深部岩浆房和浅部水热系统共同控制的滇西南地区。青藏高原南部土壤微渗漏CO2释放通量介于18.7～52.3Mt/yr之间,温泉溶解无机碳释放通量约为0.13Mt/yr;高原邻区... 相似文献
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火山活动是一种重要的地质现象,它的发生总是与构造运动相关联,构造运动有强有弱,持续时间有长有短,具有旋目性,火山活动同样也具有旋回性。大规模的火山喷发往往会对气候变化产生影响,而影响的程度取决于火山所处的位置和喷发的性质及程度。强烈的火山喷发将造成局部地区乃至全球气温下降,由此人们推测火山喷发多发生在冰期,然而统计资料表明,绝大多数火山喷发发生在间冰期,此时的构造运动也比较活跃,而在冰期时很少有火山喷发。至于火山喷发后在短时间内造成的降温与长时间的冰期不能相提并论。火山活动有旋回性,它影响的气候变化也具备有旋回性,这是构造气候旋回的一种表现形式。 相似文献
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火山喷发对全球环境,气候的影响 总被引：2，自引：0，他引：2
大规模爆发性火山喷发将大量的岩浆及火山气体由地球内部喷至大气圈的平流层，改变了大气圈的成分，导致太阳总辐射下降，造成地表温度降低，同时火山气溶胶又促进了平流层多相反应过程的发生，进而造成火山喷发的气体及其气溶胶对臭氧层的破坏，因此认为，火山喷发在全球变化研究中具有独特的、不可忽视的地位。 相似文献
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长白山火山区是我国具有潜在喷发危险的活火山,在2002~2005年火山活动性增强出现了岩浆房扰动。利用卫星遥感技术具有观测范围大、观测时间长且连续的优势。因此,本文利用对流层污染探测仪（MOPITT）和大气红外探测仪（AIRS）高光谱遥感数据提取了2002~2005年长白山天池火山区CO总量、O3总量、水汽总量和地表温度异常信息,讨论了高光谱遥感气体地球化学异常信息与火山活动性之间的关系,并对2002~2005年长白山天池火山区火山活动性进行了研究。结果表明,高光谱遥感数据观测到的气体地球化学（CO、O3、水汽）异常与地震、形变监测结果以及地面流体（CO2、He、H2）观测结果相一致,表明MOPITT和AIRS高光谱遥感卫星观测到的气体异常变化较好地反映了2002~2005年大规模的深部岩浆局部扰动。在2002~2005年火山活动期间,CO总量、O3总量、水汽总量和地表温度均出现了显著异常且异常出现时段相应准偏差显著增大,反映了气体逸出量在时间上具有不均一性,可能与火山、地震活动过程中地应力的作用和变化有关。从气体异常持续的时间以及地面观测结果综合分析,2002~2005年岩浆房扰动并没有产生长时间的地幔物质流的上升和迁移。在火山活动性增强的时间段内,地表温度出现异常低值,这可能与太平洋板块俯冲过程中引起的断裂拉张增强有关。此外,火山活动过程中逸出的气体进入大气圈产生大气化学反应也会导致高光谱遥感所观测到的气体地球化学异常。研究结果为2002~2005年长白山火山活动性的研究提供了来自高光谱遥感数据的气体地球化学新证据,也对高光谱分辨率遥感数据在火山活动规律的研究以及火山监测中的应用具有一定意义。 相似文献
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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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本文对采自南设得兰群岛的乔治王岛、纳尔逊岛、利文斯顿岛、欺骗岛和南极半岛的火山岩和火山灰进行了岩石化学和Sr、Nd同位素分析，Ar-Ar和K－Ar年龄测定。研究表明，南设得兰群岛火山岩属于玄武岩－安山岩－英安岩岩石组合，安们的Sr、Nd同位素比值非常接近，^87Sr/^86Sr比值普遍比较低，为0．703297－0．703507；^143Nd/^144Nd比值普遍比较高，为0．512835－0．513779，二者呈负相关，εNd-^87Sr/^86Sr相关图显示岩浆来源于亏损地幔。火山岩形成时代集中于96Ma、91Ma、78Ma、60Ma和35Ma等时段。35Ma之后，火山活动长时间消沉，直到晚中新世和第四纪才时有发生；这一漫长的历史时期，正是南极大陆冰盖逐渐形成之时。是气候变冷抑制了火山活动？还是火山活动的减弱和停止导致气候变冷？尚待进一步研究；但冷期火山活动减弱或停止，暧期火山活动活跃和增强，这一对应关系是存在的。火山作用的时空分布及岩石地球化学特征暗示，南设得兰群岛处于一个岛弧的地质环境，早期群岛基本上与南极半岛连在一起，在德雷克板块的俯冲下，群岛逐渐与半岛分离，形成布兰斯菲尔德海峡（裂谷），在弧后扩张和裂谷作用下产生新的火山活动。 相似文献