应用大地热流和地下流体氦同位素组成资料计算中国大陆地壳生热元素丰度

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• 责任者：汪洋^c中国地质大学(北京)
• 刊名：中国地质
• 出版年：2006
• 卷期：33^b4总315
• 关键词：地壳 ; 热流11^a中国20^a元素丰度 ; 流体 ; 氦同位素30^a大地热流 ; 生热率
• 页码：920～927
• 索书号：P251/141
• 图表：^c表4参37插图
• 分类号：1400
• 文摘期号：2007/08

摘要

根据能量守恒原理和中国大陆实测热流数据,给出中国大陆地壳生热率上限值为1.3 μWm^-3。根据热流值和地下流体氦同位素组成资料,估算出中国大陆地壳生热率为0.58～1.12 μWm^-3,中位数为0.85 μWm^-3,相应的铀、钍、钾丰度范围分别是0.83～1.76、3.16～6.69 μg/g和1.0%～2.12%。中国陆壳铀、钍、钾元素整体丰度值明显高于太古宇地壳,反映中国陆壳成分演化程度较高。同时,中国大陆地壳成分具有明显的横向非均匀性特征:东部地壳相对西北部富集铀、钍、钾等强不相容元素,褶皱带相对克拉通地区富集铀、钍、钾元素。基于大陆地壳SiO₂含量与地壳生热率之间的正相关关系推断,中国东部地壳较西部富长英质组分,褶皱带地壳成分较克拉通富长英质组分。该区域性变化特征与基于地震波速资料推断的结果相符。基于中国大陆地壳生热率变化范围以及地震波速低于全球平均值的特征,推断Rudnick和Fountain(1995)、Rudnick和Gao(2003)、Weaver和Tarney(1984)、Shaw 等(1986)以及Wedepohl(1995)的全球陆壳成分模型均高估了铀、钍、钾等强不相容元素丰度。