腾冲新生代火山区温泉CO2气体排放通量研究

近期研究表明,不仅火山喷发期会向当时的大气圈输送大量的温室气体,火山间歇期同样会释放大量的温室气体。在火山活动间歇期,火山区主要以喷气孔、温(热)泉以及土壤微渗漏等形式向大气圈释放温室气体。腾冲是我国重要的新生代火山区,同时也是重要的水热活动区,那里出露大量的温泉,然而目前未见腾冲火山区温泉气体排放通量的研究报道。本文利用数字皂膜通量仪测量了腾冲新生代火山区温泉中CO₂的排放通量。研究结果表明,腾冲新生代火山区温泉向当今大气圈输送的CO₂通量达3.58×10³ t·a^-1,相当于意大利锡耶纳Bassoleto地热区温泉中CO₂的排放规模。腾冲火山区温泉的CO₂释放通量主要受深部岩浆囊、断裂分布、地下水循环、围岩成分等多方面因素的影响。本文根据温泉中CO₂的排放特征,将腾冲温泉分为南北两区,南区温泉CO₂通量远高于北区的温泉,热海地热区的通量为腾冲CO₂通量的最大值。在北温泉区,CO₂通量主要受控于断裂的分布;而在南温泉区,除受到断裂控制外,热海地热区底部的岩浆囊及其与围岩的相互作用成为CO₂气体的重要物质来源,同时高温的岩浆囊为温泉及CO₂的形成提供了重要热源。     

Magma Origin and Evolution of Tengchong Cenozoic Volcanic Rocks from West Yunnan,China: Evidence from Whole Rock Geochemistry and Nd‐Sr‐Pb Isotopes

Tengchong Cenozoic volcanics that have record key information on the tectonic evolution and mantle features of the southeast margin of the Tibetan Plateau are of great importance because of its unique eruption history spanning the entire Quaternary period. Magma origin and evolution of Tengchong Cenozoic volcanic rocks were studied on the basis of Nd-Sr-Pb isotope and major and trace element data from different eruptions in the Ma’anshan area. Different samples within one eruption show relative identical lithologies, chemical and isotopic compositions. However, the geochemical features for the five eruptions are distinct from each other. These volcanic rocks show low Mg# values (<45), moderate to high fractionation of LREEs and HREEs, and enrichment of Pb and Ba and depletion of Nb. Tengchong Cenozoic volcanic rocks were derived from an enriched mantle based on Nd-Sr-Pb isotopic studies. And lines of evidence show that crustal contamination should be involved before the eruption of different periods of Tengchong Cenozoic volcanic rocks. Older subducted components may be responsible for adakite recycling at various stages of evolution, which results in the origin of the enriched mantle source magma accounting for the isotopic features of Tengchong Cenozoic volcanic rocks. Segregated primitive magma pulsating injected into magma chamber, fractional crystallized and contaminated with crust component. Finally, magmas with distinct chemical and isotopic compositions for each eruption formed. The extension of the northeast segment of the Yingjiang tectonic belt triggered the pulsating eruption of the Cenozoic volcanics in the Tengchong area.     

滇西腾冲地区勐连花岗岩体南段LA-ICP-MS 锆石U-Pb定年及其构造意义

高黎贡构造带属于冈底斯地块东缘,滇西高黎贡花岗岩是冈底斯构造活动重要的岩浆记录。对高黎贡构造带的勐连花岗岩体南段的蒲川花岗岩地球化学特征进行的研究表明,蒲川花岗岩主要属于钙碱性-高钾钙碱性花岗岩,并表现出较强的过铝质特点;稀土元素配分模式曲线均表现为向右陡倾的LREE富集模式,具较弱的Eu负异常;花岗岩具后碰撞的特征,形成于主碰撞之后地壳向后碰撞-陆内转换的构造环境。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,蒲川花岗岩形成于早白垩世（128.9Ma±2.4Ma）,年龄、地球化学特征与高黎贡构造带北部和中部一致,其形成可能是滇西怒江带碰撞作用的岩浆响应。     

云南腾冲新期火山岩矿物及其熔体包裹体研究

腾冲火山群位于我国云南省西部和缅甸的交界处,由黑空山、大空山、小空山、打鹰山、马鞍山等一系列火山组成,是我国著名的第四纪火山群,从喷发活动时间上可分为老期火山和新期火山.前人研究证实,打鹰山、马鞍山和黑空山为新期火山,它们在全新世都有过喷发活动.这些新期火山岩的主要斑晶矿物为辉石、橄榄石和长石,主要的斑晶矿物中都含有熔体包裹体,它们形态多样,分布不规则,且部分显示后期有变化.探针分析表明,新期火山岩矿物中熔体包裹体成分的变化范围大于其基质玻璃成分的变化范围,它们的化学成分分布范围涵盖了玄武粗安岩、粗面安山岩、粗面岩和流纹岩等岩石类型,与腾冲火山区晚更新世以来火山岩的成分分布范围基本一致.根据对新期火山岩斑晶和微晶矿物中熔体包裹体及基质玻璃成分的测试研究,其中挥发分Cl的含量在包裹体和基质中变化不大,但F、SO3在熔体包裹体中的含量高于基质,总体上腾冲新期火山喷发时岩浆的脱气率较低,喷发时并未向空中喷出大量气体,推测对当时的气候环境影响不大,但未来喷发的灾害效应不容忽视.     

云南腾冲地区粘土质硅藻土公路滑坡形成机理 与防治优化设计

腾冲地区分布的粘土质硅藻土是一种特殊性的岩土体,具有孔隙大、密度低、含水量高,富含膨胀性粘土矿物、结构性强等特点。近年来已发生一系列与粘土质硅藻土相关的滑坡等地质灾害,造成了较大损失。在粘土质硅藻土工程地质特性测试分析的基础上,对腾冲地区粘土质硅藻土滑坡的分布特征和形成机理进行了研究,认为粘土质硅藻土滑坡以中小型滑坡为主,受公路切坡、采矿、降雨等因素影响较大;公路边坡滑坡多发生在坡体的中部和后部,在牵引作用下部分滑坡可发生大范围滑动。粘土质硅藻土具有膨胀性和极强的结构性,其边坡稳定性较差。以新修建腾泸公路边坡滑坡为例,对S238省道冯家大山滑坡的形成机理进行了探讨,认为受粘土质硅藻土膨胀性、结构性等的影响,人类工程扰动、降雨等引起边坡表部土体出现强度分层、膨胀性增强和力学强度降低,从而导致原支护结构破坏;在此基础上,对冯家大山边坡进行了优化设计和数值模拟分析,提出了综合防治建议。     

腾冲火山区剪切波和尾波衰减初步研究

用云南腾冲火山地区观测的地震数字化记录进行了尾波和剪切波的衰减测量。用AkiandChouet和Sato单次散射模型获得 5 2秒和 18秒流逝时间尾波的品质因子分别为Qc (f) =5 7×f- 0 94和Qc (f) =2 6×f- 0 95 ,表明地壳上部和地壳上地幔的地震波衰减频率变化率一致。两者均未显示出活火山地区尾波衰减的异常特征。尾波掠过空间椭球的平均半轴 ,前者约为 80km ,大大超出了腾冲火山分布的地理范围 ,后者约为 30km ,在腾冲火山分布的地理范围之内。用尾波规一双台S波振幅比法进一步缩小所用地震波掠过的空间 ,最后获得了S波随频率的衰减有类似于前人报导的活火山地区尾波频率衰减的特征 :相对于低频 (1 5～ 6Hz) ,高频 (6～2 0Hz)的Q- 1s 变化很小。从地表位置看 ,腾冲最年青的全新世的马鞍山和老龟坡火山就在S波掠过范围内 ,打鹰山火山也在近旁。这一结果表明在这三座火山体之下存在低速高衰减体。火山或处于休眠状态 ,或在消亡过程之中。     

腾冲火山及邻区速度结构的三维层析成象

利用１９８４～１９９８年新间期间发生在腾冲火山及邻区３０个台站记录的数知个地震的Ｐ波资料,采用地震层析成象法重建了腾冲火山及邻区地壳、上地幔不同深度的三维速度结构层析成象图。结果给出,在腾冲火山区下面地壳内约３～９ｋｍ存在低速带,扰动量达－２０％;１０～１５ｋｍ深度为高波速带,扰动量达７．３％;１６～２４ｋｍ深度为低波速带。扰动量达－９．１％;２５～４０ｋｍ为波速带,扰一达１０％;大于莫霍面深度（     

腾冲地块西缘那邦基性麻粒岩中石榴石Sm-Nd等时线年龄及其意义

石榴石 Ｓｍ  Ｎｄ 等时线法是近年来常用于较新年龄的测年方法。腾冲地块西缘新近发现的基性麻粒岩中石榴石和全岩的 Ｓｍ  Ｎｄ 等时线年龄为 １７～２５ Ｍａ, 是该麻粒岩经受后期变形变质作用的年龄, 与区内右旋走滑断裂活动时限相一致,为确证腾冲地区的右旋走滑断裂是印支地块逸出的西部边界提供了 Ｓｍ  Ｎｄ 等时线方法的年龄约束。并推断石榴石 Ｓｍ  Ｎｄ 体系的封闭温度较低, 应低于那邦变质基性岩晚期变质作用的６４０℃～７２０℃。     

腾冲火山岩斜长石斑晶的过剩氩兼论火山活动的分期

在腾冲黑空山、打鹰山和马鞍山火山岩的斜长石斑晶里首次发现存在过剩氩,并从基质中得到比以往的全岩年龄更年轻的KAr年龄,论证了以往所发表这一时间段的KAr 年龄结果可能因过剩氩而偏老,结合马鞍山已经取得的10 ka左右的U系年龄结果认为,腾冲最近一期火山活动的终止时间应为全新世。     

腾冲新生代火山作用构造—岩浆类型的探讨——一种滞后型的弧火山

腾冲火山群是我国著名的新生代火山群之一。它共分4个喷发期,根据K—Ar同位素地质年龄测定,第一期为2.93Ma,第二期为0.81Ma,第三期为0.31Ma,第四期为0.13Ma。该火山群为典型的钙碱性系列玄武岩—安山岩—英安岩弧火山岩组合。它喷发于晚上新世—晚更新世,但这一时期腾冲地区已为大陆板内环境,它可能与K₂末怒江洋壳俯冲作用有关。因此,腾冲弧火山岩的形成至少在俯冲作用停止以后60Ma,属于一种新的火山作用类型——碰撞后弧火山或滞后型弧火山。