腾冲火山区幔源岩浆气体上升过程中的变化及原因.pdfVIP

腾冲火山区幔源岩浆气体上升过程中的变化及原因* 上官志冠 （中国地震局地质研究所，北京 100029 ） 内容提要 本文提出腾冲热海地区幔源岩浆气体在向地表上升迁移过程中，气体化学组成 呈现出有规律的变化，其原因是多方面的。从深部至浅部，He 含量的迅速降低主要受控于 物理学和动力学因素；H2S 的逐渐减少和SO2 的增加可能与过渡性地热流体储库氧化还原条 件的变化有关；中、浅层气体中H2 含量的增加与 CH4 的逐渐降低伴生，CO 含量较深层气 体更高，其原因可能与断裂的必威体育精装版活动有关；地壳浅部气体和空气混入的影响不大。 关键词：腾冲热海地区，幔源岩浆气体，上升迁移时化学组成的变化 1. 前言 3 4 13 腾冲热海地区逸出He 的 He/ He 比值与其He 含量和逸出CO2 的δ C 值之 间的相互关系揭示，该区地壳浅部存在幔源岩浆侵入活动；幔源岩浆气体在向地 表迁移过程中，至少曾在三个相对稳定的地热流体储库中有过渡性停留；这三个 地热储库分别受三组深浅不同的活动断裂控制，从深至浅依次为南北向、北西向 [1] 和北东向断裂；在此过程中，幔源岩浆气体的化学组成出现了明显的变化 。 本文拟对该区现代幔源岩浆气体上升迁移过程中化学组成的变化规律做较 详细的讨论，并探讨引起这些变化的原因。这对深入认识该区壳内幔源岩浆及其 气体挥发组分的地球化学特征、研究其迁移和活动规律有重要的现实意义。 2. 气体样品的采集与分析测试 本项研究涉及的泉点涵盖了整个热海地热区，泉点类型包括热泉、沸泉和 热气泉，采样泉点的分布见图1。气体样品均为逸出气体，采用排水取气法采集。 为了实现气体样品之间化学组成上的可比性，所有供测试的气样应同时一次采 齐，并根据不同项目测试要求分别存放在事先抽好真空的不锈钢钢瓶、硬质铝合 金瓶和涂塑金属膜气袋中。气体化学分析采用气相色谱法，常规组分由SP-2305 型色谱仪测试，气体总量误差 ± 5% ；微量硫化物由岛津GC14A-FPD 检测器 测试，其它微量组分由HP5890IA （GC ）ECD 和FID 检测器测试；气体相对分 析精度，常规气体为1-2 %，微量气体为2-5 %。测试结果列表1。 图1 腾冲热海地区采样泉点的分布 Figure 1 Distribution of sampling springs at the Tengchong Rehai area 3. 逸出气体化学组成的变化及其相互关系 与其它火山地热区一样，腾冲热海地区逸出气体的主要成分也是CO ，地壳 2 浅部气体和空气中富含的N 、Ar 和O 的含量都非常低。这一方面表明，该区深 2 2 部幔源岩浆气体在上升迁移过程中，浅部气体对其影响不大；另一方面也表明， * 中国地震局95 重点项目（95-11-02-04 ） 1 表1 腾冲热海地区逸出气体的化学组成1) Table 1. Chemical compositions of escaped gases at the Tengchong Rehai area 温 度 常规气体(%) 微量气体/10-6 TCD-CO2 采样点2) (°C) CO N Ar CH 3) O H S H He SO CO /g.l-1 2