李中平
稀有气体成因类型
2025-3-24 19:48
阅读:1174

以下是基于国内外文献整理的稀有气体成因类型,涵盖地幔、壳源、大气、放射性等多种来源:

稀有气体成因类型来源特征与典型示例
氦 (He)地幔来源:原始太阳星云物质残留,高³He/⁴He比值(如洋中脊玄武岩)壳源放射性:U、Th衰变产生⁴He(如地热水、天然气藏)大气扩散:少量来自大气俘获松辽盆地天然气³He/⁴He达2.64×10⁻⁶,显示壳幔混合;秦岭地热水中氦来自壳源铀钍衰变13
氖 (Ne)太阳风注入:原始太阳星云同位素特征(如陨石)地幔脱气:高²⁰Ne/²²Ne比值宇宙射线散裂:大气中宇宙射线与O、N反应生成松辽盆地天然气²⁰Ne/²²Ne=9.94,高于大气值,指示幔源混入1
氩 (Ar)大气俘获:主要为⁴⁰Ar(大气中占99.6%)放射性成因:地壳中⁴⁰K衰变生成⁴⁰Ar(如钾长石)地幔来源:高³⁶Ar/³⁸Ar比值松辽盆地天然气⁴⁰Ar/³⁶Ar=743.7,高于大气值,反映壳源放射性贡献1
氪 (Kr)大气分馏:主要来源核裂变产物:⁸⁵Kr来自核反应堆地幔脱气:异常同位素比值指示深部来源工业气体中氪通过空气分馏提取,松辽盆地⁸⁰Kr、⁸⁴Kr显示幔源特征12
氙 (Xe)原始地幔:携带太阳系早期同位素特征核裂变:²³⁵U裂变产生重氙同位素大气俘获天然气中¹³¹-¹³⁶Xe同位素相对大气过剩,反映深部流体贡献1
氡 (Rn)放射性衰变:²²⁶Ra(铀系)→²²²Rn,²²⁰Rn(钍系)构造活动释放:断裂带富集氡气地震前氡气异常释放与断层活动相关4

关键成因机制说明:

  • 地幔脱气:如He、Ne同位素异常反映深部地幔物质上涌(如热点火山活动)7

  • 壳源放射性:U、Th、K衰变产生He、Ar,常见于沉积盆地和地热水系统36

  • 核反应产物:核电站或核试验产生⁸⁵Kr、¹³³Xe等人工同位素2

  • 宇宙成因:宇宙射线与大气成分作用生成³He、²¹Ne(如极地冰芯记录)5

此表综合了地球深部过程(幔源)、壳内放射性衰变、大气演化及人类活动等多重成因,体现稀有气体作为“地球化学指纹”的独特价值。

Citations:
  1. https://www.sysydz.net/cn/article/doi/10.11781/sysydz202403576?viewType=HTML

  2. https://pdf.dfcfw.com/pdf/H3_AP202205231567332115_1.pdf

  3. https://cge.researchcommons.org/cgi/viewcontent.cgi?article=2249&context=journal

  4. https://www.sciengine.com/doi/10.3724/j.issn.1007-2802.20240066

  5. http://sciencechina.cn/scichina2/detail_s.jsp;jsessionid=99681066400B70685B3FEE54E2D1E8AE?detailType=1&internal_id=3581744

  6. http://www.ysxb.ac.cn/article/doi/10.18654/1000-0569/2019.01.17?viewType=HTML

  7. https://www.cgsjournals.com/zgdzdcqkw-data/zgdz/2012/4/PDF/20120414.pdf

  8. https://cloud.kepuchina.cn/newSearch/imgText?id=7051379230883069952

转载本文请联系原作者获取授权,同时请注明本文来自李中平科学网博客。

链接地址:https://wap.sciencenet.cn/blog-3549522-1479136.html?mobile=1

收藏

分享到:

当前推荐数:2
推荐人:
推荐到博客首页
网友评论1 条评论
确定删除指定的回复吗?
确定删除本博文吗?