作者姓名:赵慈平论文题目:腾冲火山区现代幔源氦释放特征及深部岩浆活动研究作者简介:赵慈平,男,1966年2月出生,2003年9月师从于中国地震局地质研究所上官志冠教授,于2008年7月获博士学位。中文摘要本论文以揭示现今腾冲火山区岩浆活动为目标,以温泉为研究对象,以化学地质温标、同位素示踪、同位素地质温标为手段,依托现代化学和同位素分析测试技术,通过对腾冲火山区温泉逸出气体的大规模采样及成份和同位素分析测试,来研究腾冲火山区现今幔源物质释放场、上地壳温度场和岩浆囊现今温度,并结合前人深部探测、活动监测及成因研究方面的成果,提出腾冲火山孕育喷发的成因机制模型。本文主要进行了如下7个方面的内容研究:1、研制防大气污染和具富集功能的野外气体取样器为了保证所采集气体样品不被空气污染,提高观测结果的可信度。同时,为了克服野外采样中诸如温泉气体温度过高、采样空间狭小等原因难以近距离采样,排气规模太小以及CH4需要富集等等一系列问题,研制一套集排气装置、储气装置、微量组份富集装置、样品输出接口装置于一体的气体样品采集器具。2、采集腾冲火山区温泉逸出气体,分析测试这些气体的常规组份和氦氖碳同位素组成用本研究研制的防大气污染采样器采集腾冲火山区温泉逸出气样品,用于常规组分和碳同位素组成分析的气体样品用铝塑气体样品袋装样,用于氦同位素分析的样品用钢瓶或玻璃瓶装样。用气相色谱仪测试常规组分,质谱仪(VG5400)分析3He/4He、4He/20Ne。用本研究研制的防大气污染和具富集功能的采样器采集幔源物质释放强和相对地热梯度高的重叠异常区(岩浆活动区)上方温泉的CO2和CH4气体样品,对CH4碳同位素样品进行现场富集取样,外送分析这些样品的碳同位素组成。3、腾冲火山区上地壳温度场的研究利用前人的温泉水化学分析资料,选用统一地球化学温标,计算热储温度,假定各热储等深,则热储温度与泉口温度之差为相对地热梯度。计算腾冲火山区上地壳的相对地热梯度。通过克里金插值法获得整个腾冲火山区的相对地热梯度平面分布图。根据此空间分布图和数据,研究腾冲火山区上地壳温度场的空间分布特征,探讨与岩浆的存在及其活动性的关系4、腾冲火山区幔源物质释放场研究通过样品的4He/20Ne值对样品的大气污染进行3He/4He矫正,对样品氦同位素组成的源区百分比进行计算,最后对源区百分比进行校正计算。通过克里金插值法获得整个腾冲火山区的原始氦同位素组成3He/4He(Ra)、校正后的3He/4He校正(Ra)以及氦同位素组成地幔源贡献百分比M和校正后的氦同位素组成地幔源贡献百分比M校正的平面分布图。这种图件即能反映出腾冲火山区的幔源物质释放的空间强度水平,同一释放点的时间序列则能反映幔源物质释放的时间变化。结合具体的数据和这些图件,研究腾冲火山区幔源物质释放的时空分布特征,探讨与岩浆的存在及其活动性的关系。5、腾冲火山区岩浆囊现今温度研究对CO2-CH4碳同位素地质温度计的相关文献进行研究,选取最合理的已有平衡分馏方程,或利用最合理的平衡分馏系数数据拟合出最适用的平衡分馏方程,用本研究获得的CO2-CH4碳同位素分馏数据,计算腾冲火山区岩浆囊的的现今温度。6、岩浆的存在及其活动性的综合分析研究根据本论文的上述观测资料和研究成果,结合前人获得的大地电磁测深、人工地震测深等深部探测资料来佐证岩浆囊的存在,并研究这个
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