赣南地热气体起源的同位素与地球化学证据

【摘要】：对取自赣南地区10个温泉的地热气体进行了气体化学成分及氦、碳、氖同位素组成的分析。该区地热气体可分为CO_2型和N_2型两种类型。CO_2型地热气体分布在赣南东南部地区,主要成分是CO_2,占总体积96.47%以上,二氧化碳气体的δ~(13)C值为-5.50‰~-3.49‰(PDB),平均为-4.66‰,为幔源无机成因;其氦同位素组成为1.36~2.27R_a,具有明显的幔源成因特征,最高约有28.2%的氦源于地幔;其N_2-Ar-He关系研究表明,该型地热气体中的氮源于地幔—地壳—大气混合成因。研究揭示该区CO_2型地热气体属幔源无机成因气,是地幔脱气作用的产物。N_2型地热气体分布在赣南西部地区,N_2含量占91.04%以上,其中二氧化碳气体的δ~(13)C值为-23.7‰~-12.6‰,平均为-17.82‰,为壳源有机成因;其氦同位素组成为0.06~0.13 R_a,具有明显的壳源放射性成因特征;~3He/~4He与~4He/~(20)Ne关系和He-Ar-N_2关系研究表明,N_2型温泉气主要来源于大气,并有壳源气体的贡献。 【作者单位】： 东华理工大学省部共建核资源与环境国家重点实验室培育基地;
【关键词】： 温泉 地热气体 稀有气体同位素 碳同位素 地球化学 赣南
【基金】：国家自然科学基金项目(编号:40472147,40872165)资助
【分类号】：P314
【正文快照】： 环境同位素方法是解决水文地质与地球化学问题非常有用的工具(Clark and Fritz,1997),地热气体中稀有气体等化学上惰性组分或C02、N2等化学上活性较小组分可以作为其起源的良好7K踪剂(Giggenbach,1992;Klemperer et al.,2013)0本文采用He、Ne、C同位素组成及He、Ar、N2和C02的

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