腾冲热海火山地热区近期水热爆炸的阶段性演化特征

水热爆炸是活动性地热田的典型显示。腾冲热海火山地热区历史上曾发生过强烈的水热爆炸活动,但前期一度沉寂。1993年以来水热爆炸活动再度活跃。在过去十年间,研究区内发生过较大的爆炸喷发事件20余次,且规模越来越大。本文根据对爆炸形成泉点的逸出气体化学和氦同位素组成的测试结果,研究了区内近期水热爆炸活动的演化特征。逸出气体化学和氦同位素组成特征指示,区内近期引发水热爆炸活动的气体源区有从浅层、中层向深层发展的趋势;作者认为,区内未来可能发生更大规模的爆炸活动,其危险性应引起高度关注。

长白山天池火山区深部流体成分及其稳定同位素组成

天池火山区深部流体成分和稳定同位素组成特征指示，该区地下有相对独立的四个含水层。２．２ｋｍ以上为冷水层，２．２—３．４ｋｍ、３．５—３．９ｋｍ、４ｋｍ以下分别为上部、中部和深部热水层。现代水热活动均伴随强烈的深源气体释放，碳和氦同位素比值揭示，这些气体属幔源气体，其中仅混入少量大气，壳源物质混染不明显。大规模幔源气体释放主要集中在天池火山湖周围，这表明该区地壳浅部可能存在一定规模的热的幔源岩浆体。据碳同位素地质测温估算，该岩浆体的热变质带顶部距地面约５ｋｍ。气体动态变化显示该岩浆体目前处在不稳定期，值得引起重视。

腾冲热海地区NW向断裂活动性的地球化学证据

腾冲热海是中国最著名的火山地热区 ,近期区内水热流体活动异常强烈。研究区内几乎所有 95℃以上的沸泉、喷沸泉以及 1993年以来发生的 2 0余次水热爆炸点均沿NW向断裂分布 ,显示该断裂目前处于强烈活动之中。钍、氡射气测量结果确定了NW向断裂的存在和具体位置。研究认为 。

川滇块体边界断裂的CO_2释放及其来源

川滇块体边界断裂沿线及附近地区有大量的CO_2泉出露,其分布与1900年以来强震震中的分布大体一致,这表明该区CO_2释放可能与现代地震活动有直接关联。稳定碳、氧同位素证据表明,现代活动断裂释放的CO_2绝大部分来自地壳深部,并有两种主要的释放机制。现代活动断裂既可以直接产生大量的热动力变质成因CO_2,又可以作为通道释放来自下地壳甚至上地慢的CO_2组分。连续监测深源CO_2的释放动态有可能获得反映震源物理化学变化的地震前兆信息。

中国活动火山区甲烷的碳同位素研究

中国长白山天池、腾冲、五大连池等主要活动火山区逸出气体中甲烷的碳同位素组成测试结果显示,腾冲、长白山(不包括天池火山口内湖滨)火山区岩浆来源气体中甲烷的δ^(13)C值的变化范围与国际上地热区甲烷大致相同,平均值分别为-19．0‰、-32．6‰;五大连池火山区与天池火山口内湖滨强气体释放带逸出甲烷的δ^(13)C值较低,平均值分别为- 45．8‰和-47．9‰,类似于东非裂谷带基伍(Kivu)湖的甲烷。研究认为,这些低δ^(13)C值甲烷可能直接来自上地幔;岩浆来源甲烷在火山喷发过程中的动力学分馏导致了其δ^(13)C值的降低,岩浆源区越深,其δ^(13)C值越低;岩浆源区深度(d)与甲烷δ^(13)C值有如下关系:d(km)=0．0107(δ^(13)C_1)~2+1．14。岩浆来源CO_2和CH_4之间的碳同位素分馏温度可指示气体最后源区的深度。

琼北火山区流体地球化学特征及近期火山喷发危险性评估

琼北火山区地下流体地球化学调查结果显示 ,目前马鞍岭火山附近较大范围内深层地下水仍有一定强度的深源CO2 释放活动 ,火山口附近地下水的Na含量也相对偏高。地球化学异常指示马鞍岭、雷虎岭等火山可能仍属于休眠火山 ,应继续关注。但从整体上看 ,琼北火山区深源流体释放活动的强度较弱 。

云南腾冲地区现代地热流体活动类型

腾冲地区存在两类地热流体活动。其中热海- 热水塘地区、马鞍山火山口附近的地热流体活动属火山区地热流体活动,其热源或气体挥发组分的物质来源与近代火山喷发活动或现代幔源岩浆侵入活动直接有关。区内其它地热流体活动多属构造活动成因。在腾冲地区,地热流体逸出He 的3 He/4 He≥1-2 Ra 可作为区别这两类地热流体的可靠指标。

滇西地区二氧化碳的释放与地震

作者在研究了滇西地区碳酸泉的分布及其同位素组成特征后提出,该区存在五种不同成因机制的CO_2释放.其中,深源CO_2混合成因和热动力变质成因CO_2的释放与地壳深部应力状态的变化关系密切,因而具有较好的映震效能.对下关、江干等典型泉点的CO_2释放的连续观测表明,在该区发生五级左右地震前,地热流体的溶解CO_2总量有明显的异常变化,其中短临前兆变化十分引人注目.因此,监测这类碳酸泉的CO_2释放有可能是一种有效的地震前兆观测方法.

地热流体溶解二氧化碳总量观测方法

本文介绍了一种新的CO_2前兆观测方法——重量法测定地热流体的溶解CO_2总量。这种方法引入的溶解CO_2总量参数有确切的物理含义,因而能比较准确地反映采样当时地热流体的CO_2释放特征。文章较详细地阐述了新方法的理论基础,并根据大量的条件实验和实际观测资料论述了新观测方法的可行性,对溶解CO_2,总量观测中的影响因素和应用前景也作了初步的讨论。

腾冲热海地热田热储结构与岩浆热源的温度

腾冲热海地区是一个由幔源岩浆侵入形成的地热田 ,地热流体排放受深浅不同的三组活动断裂控制 ,具多层地热储结构特征。气体、同位素、水化学地球化学温标显示 ,深层热储的温度约为 2 5 0± 7℃、中、浅层地热储温度的变化范围分别为 2 41～ 190℃和 195～ 15 4℃。根据岩浆来源 CO2 和 CH4之间的碳同位素分馏值计算 ,目前该区深部岩浆热源的温度应高于 5 14℃。

中国休眠火山区岩浆来源气体地球化学特征

中国休眠火山区岩浆来源气体的最主要成分是 CO_2,含量占80%～99%;其它气体组分还有 CH_4、He、H_2、N_2、Ar、O_2、H_2S、SO_2、CO 等,其中 CH_4和 He 是 CO_2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 CO_2和 CH_4也具有特征的区别于浅源气体的稳定同位素组成(δ^(13)C 值)。长白山火山区近期 CO_2和 CH_4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。

滇西地区断层气体成因研究

本文讨论了滇西地区由温泉释放的断层气体中各主要组分(He、H_2、Ar、N_2、CO_2、CH_4、Hg)的分布特征及其成因机制。 作者指出,滇西地区断层气体中直接来自地幔的He是微不足道的,较高水平的He释放(>100ppm)可能直接来自地层中的火成岩;H_2的释放与地层岩性无关,而与深大断裂的活动或地震活动有成因联系;洱源地区九台等泉点中CH_4含量达2—3％,同位素测定表明,它是典型的无机成因,是该区深部热动力变质作用的产物;滇西地区断层气体中Hg的分布特征表明,并不是所有的活动性断裂都有高含量的Hg释放。具有较高含量的幔源CO_2和Hg释放是红河断裂的两个最重要的地球化学特征。

腾冲火山区幔源岩浆气体上升过程中的变化及原因

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;H_2S的逐渐减少和SO_2的逐渐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H_2含量的增加与CH_4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最新活动有关;地壳浅部气体和空气混入的影响不大。

深源二氧化碳预报地震研究

深源二氧化碳预报地震研究上官志冠（国家地震局地质研究所北京１０００２９）１前言在深源流体中，ＣＯ＿２是分布最广、含量最丰富的化学组分之一。现代活动构造带上较大数量的ＣＯ＿２释放均来自深部￣［１～３］。碳同位素证据揭示，深源ＣＯ＿２在地表释放时通常仍保...

深源与浅源气体震前异常变化的差异性

本文根据1993年6月至1994年1月滇西及其邻近地区数次中强以上地震前CO_2,N_2,Ar,Rn等气体组分释放动态的观测结果,研究了气体的物质迁移对其前兆异常变化的影响。发现深、浅源气体的震前趋势性异常释放和短临突跳异常的发生时间具有明显的有序性。基本模式是源自深部的气体组分的震前异常变化总是先于浅源气体。这种现象在强震发生前更为明显。作者认为,导致深——浅源气体异常变化有序发生的原因与气体物质迁移进入流体的先后顺序有关。认识这一特征对预报未来强震的发生时间有重要意义。

北京地区碳酸盐糜棱岩和碳酸盐假熔岩碳氧同位素组成的初步研究

北京地区部分碳酸盐糜棱岩和碳酸盐假熔岩碳氧同位素组成的测试结果表明,碳酸盐岩在发生塑性变形时其δ^(13)C、δ^(18)O值均有不同程度的降低。同位素证据表明,碳酸盐糜棱岩的形成温度较低,并具有缓慢冷却的生成环境;碳酸盐假熔岩具有高温淬冷的同位素地球化学特征,它的形成可能与发震断层的迅速破裂过程有关。研究断层面附近产出的碳酸盐岩的稳定同位素组成对确认古地震事件是有意义的。

长白山天池火山地质旅游

长白山是我国东北名山,地处吉林东部中朝边境,方圆7万km^2,是鸭绿江、图门江和松花江的发源地。闻名遐迩的白头山天池位于长白山顶(照1)。不同时代喷发形成的16座火山锥簇拥着天池环湖而立。

中国火山危险性等级与活动性分类

介绍了中国大陆全新世活动火山喷发危险性的评价与活动性分类。火山喷发危险性评价是进行火山活动性分类的基础,参照国外火山活动度水平与火山警报等级,根据火山动力背景特征与火山前兆异常特征确定了中国火山喷发危险性评价等级,它们是安全、注意、警惕、警报、危险、灾害、灾难等7级。根据火山活动的危险性,将中国火山的活动性分为4类:1)处于活动状态的火山——长白山天池火山,已经进入扰动期;2)有活动迹象的火山——腾冲火山,仍然处于平静状态,存在潜在的喷发危险;3)有潜在活动可能的火山,包括五大连池、镜泊湖与海口火山,各种地球物理、地球化学观察都处于背景值范围;4)活动性不明的火山。

长白山天池火山近期气体地球化学的异常变化

气体地球化学监测结果显示,2002—2003年地幔来源CO2、He和CH4的含量出现明显的异常变化;2003年火山区深断裂型泉群逸出气体He的3He/4He比值都出现了异常升高,2004年该比值明显降低。热储型长白聚龙泉群逸出He中3He/4He比值2003年上升缓慢,2004年持续上升,其中逸出He中幔源He含量在2004年明显增加。2002—2004年天池火山区逸出气体及其He同位素异常变化与该区地震活动呈一定的对应关系,其中锦江泉群在2004年下半年地震活动趋势减弱后,异常明显减弱;而长白聚龙泉群在地震活动减弱后,异常反而明显增加,显示热储型泉群岩浆来源气体异常释放明显滞后于深断裂型泉点。上述异常特征对识别和判定火山区深部岩浆异常活动及预测未来火山地震可能有重要意义。

长白山天池火山口内湖滨温泉地球化学

本文报道了湖滨温泉强气体释放带地球化学特征。湖滨温泉强气体释放带位于天文峰下长白山天池火山口北岸,是一处大规模热水强烈释放区域。天文峰顶部的极新的喷发物年代尚有争议,它们应当是近代某次中小规模喷发或千年大喷发的残留物。湖滨温泉区域逸出气体的地球化学研究对揭示区域火山活动有现实意义。本文通过对长白山天池火山口湖内湖滨气体强释放带的考察采样,全面分析了湖滨温泉区域逸出气体的地球化学特征。结果显示,这些气体中富含CO2、He、CH4、Ar等深源气体。He同位素比值为4.81~5.95,依据4He/20Ne同位素值和He含量计算的幔源气体含量平均为67.1%,显示湖滨区域是一处大规模、高强度深源气体释放的特殊区域。He同位素空间分布呈凹形特征可能与区域火山机构有关,深部幔源气体的大规模释放很可能是最新火山喷发的残留气体。本文提供了天池湖滨温泉地球化学初步的直接证据。