中国西南地区CO2释放点的He同位素分布不均一性及大地构造成因.pdf

第 卷 第 期 ８１ ４ Ｖｏｌ．８１ Ｎｏ．４ 　 地 质 学 报 ＡＣＴＡＧＥＯＬＯＧＩＣＡＳＩＮＩＣＡ 　 ２００７年 ４月　　 　 　 　 　　 　　 Ａ ｒ． ２００７ ｐ 　 中国西南地区 释放点的 同位素分布 犆犗２ 犎犲 不均一性及大地构造成因 ，） ，） ） ） ） ） １２ １２ ３ ３ ３ ２ 沈立成 ，袁道先 ，丁悌平 ，李延河 ，乐国良 ，林玉石 ）西南大学地理科学学院，重庆， ；）国土资源部岩溶动力学重点实验室，桂林， １ ４００７１５ ２ ５４１００４ ）国土资源部同位素地质重点实验室，中国地质科学院矿产资源研究所，北京， ３ １０００３７ 内容提要：在印度板块向欧亚大陆俯冲碰撞过程中，产生一系列深大断裂带，形成大量 ＣＯ２释放脱气点。这些 点除了释放大量的 、 、 气体以外，还会附带释放 、 等各种各样的气体。释放出来的氦为惰性元 ＣＯ Ｎ Ｈ Ｓ ＣＨ Ｈｅ ２ ２ ２ ４ 素，是判识幔源气体最灵敏的地球化学示踪指标， 同位素随形成的构造部位不同而不均匀地分布，且与不同的 Ｈｅ 大地构造成因关系密切。藏中及藏北区块在大地构造位置上属于班公湖 怒江断裂带发生了明显的地幔脱气作  用，显示其与地幔相连通而且深度达到上地幔，为一条岩石圈深断裂带；但样品中幔源氦约占总氦的 １．４％～ １．７％，反映该断裂带深部的开放性程度较低，而闭合性程度相对较高，由此反映了该区处于强烈挤压的构造环境 和地壳增厚的地质背景。在滇西南地区（重点在腾冲热海地区）地热流体逸出气体中含有大量幔源岩浆挥发组份， 表明该区地壳浅部存在幔源岩浆侵入活动。该区怒江断裂带发生着明显的地幔脱气作用，显示该断裂带与地幔相 连通且深度达到上地幔，为一条岩石圈深断裂带；同时所有样品中的幔源氦平均约占总氦的 ２６．２％，最高可达 ４８．８％以上。反映该裂谷带代表伸展性构造环境，且是地幔脱气作用最强烈的构造区之一，是俯冲碰撞的中心地 带。而在滇中地区—小江断裂带却是另一番景象，该区样品中的幔源氦平均约占总氦的２．２７％，最高也才 ８．９％。 反映此区为印度板块向欧亚大陆以ＮＮＥ方向碰撞影响到的最东缘。小江断裂带局限在地壳范围内，故而氦同位 素显示出在此断裂带以西则明显存在幔源来源，而往东则幔源氦极微。氦同位素在自西至东由藏西到藏南（藏南 西与藏南东）至滇西到滇中，／ 值由较低到较高再到较低到最高再降低的平面分布规律。川西—鲜水河断裂带 ＲＲａ 则因特殊的构造部位，是中国“地质百慕大”；样品中幔源氦平均约占总氦的８．１％，平均值高于西藏各分区以及云 南除滇西南以外的各区，但又远远小于滇西南—腾冲地区。说明鲜水河断裂带，部分地贯穿整个岩石圈，并有切割 上地幔之趋势