| 中国东北新生代火山区CO_2释放规模与成因 |
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| 引用本文： | 赵文斌,郭正府,刘嘉麒,张茂亮,孙玉涛,雷鸣,马琳,李菊景.中国东北新生代火山区CO_2释放规模与成因[J].岩石学报,2021,37(4):1255-1269. |
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| 作者姓名： | 赵文斌 郭正府 刘嘉麒 张茂亮 孙玉涛 雷鸣 马琳 李菊景 |
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| 作者单位： | 中国科学院地质与地球物理研究所, 新生代地质与环境重点实验室, 北京 100029;中国科学院生物演化与环境卓越创新中心, 北京 100044;中国科学院大学地球与行星科学学院, 北京 100049;中国科学院地质与地球物理研究所, 新生代地质与环境重点实验室, 北京 100029;中国科学院大学地球与行星科学学院, 北京 100049;天津大学表层地球系统科学研究院, 天津 300072;河北地质大学地球科学学院, 石家庄 050031;中国科学院广州地球化学研究所, 同位素地球化学国家重点实验室, 广州 510640 |
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| 基金项目： | 本文受中国科学院前沿科学重点研究项目（QYZDY-SSW-DQC030）和中国科学院战略性先导科技专项（B类）（XDB26000000）联合资助. |
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| 摘 要： | 板片俯冲过程将地表碳带入地球内部,火山作用将深部碳输送至地球外部圈层,两者构成了地球深部碳循环的主要方式,进而影响了地史时期的气候变化。我国东北新生代火山活动被认为是太平洋板片深俯冲作用的产物,板片俯冲导致岩浆源区强烈的碳酸盐组分交代作用,进而使东北亚上地幔成为一个新生代时期的巨型深部碳库,它的活动和释放将会对全球的气候与环境变化造成重要影响。然而,有关该深部碳库向当今大气圈输送CO_2气体的规模及其演化过程尚不清楚,从而影响了进一步定量评估该碳库在全球变化研究中的地位和作用。针对上述科学问题,本文对我国东北长白山、五大连池和阿尔山火山释放CO_2气体的规模与成因进行了研究。结果表明,东北新生代火山区的土壤CO_2释放通量介于9.6～41.2g·m~(-2)·d~(-1)之间,每年向当今大气圈释放CO_2气体约为2.1Mt(其中,长白山火山区为0.94Mt,五大连池火山区为1.2Mt)。气体地球化学研究证实,长白山与五大连池火山气体均起源于太平洋板片深俯冲环境;但是,与长白山相比,五大连池火山气体具有较高比例壳源组分贡献。阿尔山火山气体的成分与长白山和五大连池火山区存在着明显的差异,它们以N_2为主( 95%),并且其δ~(15)N_(N_2)值高于空气值(1.3‰～1.9‰),~3He/~4He比值较低(0.14～0.18R_A),δ~(13)C_(CO_2)较轻(-13.7‰～-6.2‰),表明壳源富氮有机沉积物的贡献占比较大的比例。上述特征进一步表明,阿尔山火山气体在上升经过地下水时可能滞留了较长时间,混染了大量的陆壳组分,其源区并未受到太平洋板片俯冲物质的显著影响。
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| 关 键 词： | 火山区 深部碳 地幔富集 陆壳混染 中国东北 |
| 收稿时间： | 2020/3/1 0:00:00 |
| 修稿时间： | 2020/6/23 0:00:00 |
Fluxes and genesis of carbon dioxide emissions from Cenozoic volcanic fields in NE China |
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| ZHAO WenBin,GUO ZhengFu,LIU JiaQi,ZHANG MaoLiang,SUN YuTao,LEI Ming,MA Lin,LI JuJing.Fluxes and genesis of carbon dioxide emissions from Cenozoic volcanic fields in NE China[J].Acta Petrologica Sinica,2021,37(4):1255-1269. |
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| Authors: | ZHAO WenBin GUO ZhengFu LIU JiaQi ZHANG MaoLiang SUN YuTao LEI Ming MA Lin LI JuJing |
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| Affiliation: | Key Laboratory of Cenozoic Geology and Environment, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;CAS Center for Excellence in Life and Paleoenvironment, Beijing 100044, China;College of Earth and Planetary Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;Key Laboratory of Cenozoic Geology and Environment, Institute of Geology and Geophysics, Chinese Academy of Sciences, Beijing 100029, China;College of Earth and Planetary Sciences, University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China;Institute of Surface-Earth System Science, Tianjin University, Tianjin 300072, China;College of Earth Sciences, Heibei GEO University, Shijiazhuang 050031, China;State Key Laboratory of Isotope Geochemistry, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, China |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | Volcanic fields Deep carbon Mantle enrichment Crustal contamination NE China |
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