苏鲁超高压变质岩区深部流体He-Ar的系统关系中国大陆.pdf

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1、书书书苏鲁超高压变质岩区深部流体!#$%的系统关系：中国大陆科学钻探工程在线流体监测的解析!曾令森!詹秀春#梁凤华!罗立强#许志琴!$%&()*+,-*!，$./&0)1231*#，(4/&5-*+.16!，(78()9)6*+#6*:07$3)9)*!;中国地质科学院地质研究所国土资源部大陆动力学重点实验室，北京!#;中国地质科学院国土资源部国家地质测试中心，北京!#$%&#%&()%&*%+,+-+#./(+#0,12，34，5+2,6-%)7-%.%8(，*9,+-2-:1#;-0(%)7-%.%8,1#.,+8!，*9,+#!?#,%+#.4-2-#&19*-+-&%)7-%#+#.(

2、2,2，*9,+-2-:1#;-0(%)7-%.%8,1#.,+8!，*9,+#?!#收稿，#?=改回!&()*，&+,-.，)/,(0!，)12)3,4-1&35 67785!#$%9:9;?1/49?%21 1;%,+/(+%991%;,2%+/=;%,：A?%=9?%2/(14(,9(2=+/9;%:5!#$%&#()(*+$,+-+$，6C（6）：8CD E867$F9;%,=;4*3-A)*6B C6+-DA 23)*-C-2D*)*-*6B,E)-*)A)E FG)BB)*+HGDI-E，3-D*JB)*-KD*)DG)*+DA 3-K1:+6C+-DE3-K)CGL36C G-E

3、DG:-:6*6*DK6BD1C C-CC)D*C6G-:6!：=MK D*F-E;#N，#：=MK D*F-E;#P，#N;Q3-EDGG-CMD*:)*+:G)BB)*+:-M3C R-G-6MMGDS)K6-BL AGDK NP=D?=K;Q3-C-+6C-C A6BB)*D 3G-+GD1MC O6C-:D*3-)G/G，.-，6*:&#+-DE3-K)CGL;GD1M/，C6G-:AGDK F-E;!D!：=MK，F-E;#N，#N，36C/G，.-，6*:&#ED*E-*G6)D*C，6*:/GT.-6*:/GT&#G6)DC U-GL EBDC-D 3-)G 6KDCM3-G)E

4、 U6B1-C;,1E3 E36G6E-G)C)EC:-KD*CG6-36 GD1M/+6C-C 6G-:DK)*6-:OL 3-6KDCM3-G)E EDKMD*-*36 R6C:)CCDBU-:6-V1)B)OG)1K)*D 3-:G)BB)*+K1:;,1OB-E3-K)E6B U6G)6)D*C)*GD1M/+6C-C，ADG-S6KMB-CB)+3BL+G-6-G 36*6KDCM3-G)E/GT.-G6)DC，C1+-C 36 3-:G)BB)*+K1:6BCD 36C K)*DG ED*G)O1)D*C AGDK EG1C6B AB1):CR)3 U-GL BDR BD6:DA/

5、G;GD1M W，C6G-:AGDK!：=：=6K，F-E;#X，#N，)C E36G6E-G)Y-:OL/G 6*:&#ED*E-*G6)D*C C)K)B6G D 3-)G 6KDCM3-G)E U6B1-C，O1 BDR-G ED*-*C DA.-G6*+)*+AGDK;!PZ D;?XZ，6U-G6+-:6;=!Z;/C 6 ED*C-V1-*E-，/GT.-G6)DC)*KDC DA 3-GD1M W+6C-C 36U-B-U6-:U6B1-C 6C 3)+3 6C NX=，R3)B-3-L 36U-6U-G6+-/GT&#G6)D DA;!，C)K)B6G D 3-6KDCM3-G

6、)E U6B1-;：=：=MK，F-E;#P，#N)C-SG6DG:)*6GL)*36+6C-C)*3)C+GD1M 36U-：（!）3)+3BL)*EG-6C-:/G ED*E-*G6)D*C G6*+)*+AGDK!;#=Z 1M D!;#!Z，6*:6U-G6+-:6!;=Z；（#）BDR-G 6U-G6+-ED*E-*G6)D*C DA.-（;X;?N D?P#，6*:AGDK;!=D;!?N，G-CM-E)U-BL;Q3-C-A-61G-C)*GD1M 2+6C+-DE3-K)CGL CGD*+BL C1+-C 36 6*D3-G AB1):EDKMD*-*3)+3BL-*G)E3-

7、:)*/G G-B6)U-D-)3-G.-DG&#R6C)*EDGMDG6-:)*D 3-:G)BB)*+K1:;Q3)C EDKMD*-*K6L O-G-C1B-:AGDK 3-:)AA-G-*E-C)*/G 6*:.-:)AA1C)D*MGDM-G)-C)*EG1C6B GDEC;.)+3-G OBDE)*+-KM-G61G-C DA/G)*JG)E3 K)*-G6B M36C-C36*3DC-DA.-)*7 6*:T DG Q3 G)E3 K)*-G6B M36C-C B-:D KDC DA/G C6G-:D O-G-6)*-:)*K)*-G6BC DG+G6)*OD1*:6G)-C)*

8、-6GBLC6+-C DA-S31K6)D*DA,1B1 1BG63)+3 MG-CC1G-（7.H）GDEC，)*ED*G6C，.-M D*DM-*)*+1*)B 7.H GDEC G-6E3-:3)+3-G EG1C6BB-U-BC EBDC-D 3-%6G3C C1GA6E-;Q3)C MGDE-CC MD-*)6BBL G-C1B-:)*3)+3BL AG6E)D*6)D*DA/G AGDK.-，6*:31C 3)+3/G ED*-*C 6*:/GT.-G6)DC)*7.H GDEC DG AB1):C:-G)U-:AGDK C1E3 GDEC;Q3-G6M):C3)A AGDK GD

9、1M/D GD1M 2+6C-C)C 6*)*:)E6)U-DA)*M1DA C1E3-SG6DG:)*6GL AB1):C AGDK 7.H GDEC D 3-:G)BB)*+K1:;G:H2%49 6C+-DE3-K)CGL，22,F，7.H GDEC!J?XPT#?T#!（#）J?!=J#:1#A-&%.%8,1#=基础研究项目（#!X?）及中国地质调查局国土资源大调查地质调查项目（!#!#!?XX 年生，博士，主要从事构造地质学，构造地球化学及构造地貌学的研究；%JK6)B：BY-*+_ EEC:;DG+;E*摘!要!中国大陆科学钻探工程在线监测从泥浆中分离出的气体地球化学组成揭示了一

10、段重要的气体异常，从#$年%月$日夜里开始到%月&日晚上结束。从%月%#日到$日晚上%点#分的气体的()、*+和,基本上沿着趋势(分布，而%月-日早上.点半到&日晚上.点半的数据沿趋势/分布。相对于趋势(，趋势/中的气体含有相对升高的()，()0*+和()0,的平均值分别为-1 和#2#%$，明显高于空气的比值%3#和#2#%&。趋势(中的气体的()0*+和()0,比值分别围绕%31%和#2#%3 变化，其中的()0*+比值稍微高于空气的比值，但()0,比值近似于空气比值，表明背景地下流体含非常低的()，而*+和,主要是大气组分。在趋势(和趋势/之间的数据（时间段 4）具有和空气接近的()0,

11、比值，但平均()0*+比值为-1，明显高于空气比值，反映了该段气体具有相对亏损的*+。苏鲁5大别山地区的热年代学研究已经表明云母和角闪石的()0()的冷却年龄大大地高于磷灰石或锆石的*+的冷却年龄，说明()在超高压变质地体折返早期就已封闭，而*+一直保持开放状态，直到超高压变质岩接近地表。这种()和*+对温度变化的不同反应，导致大部分的*+在超高压岩石折返过程中脱气并释放到空气中，()则相对圈闭在固体岩石或封闭的断裂带中。在*+5()的系统关系上，表现为来自于超高压岩石或断裂带中的流体具有富集()、亏损*+及升高的()0*+比值。气体组分从趋势(向趋势/的骤然跳跃，反映了地下流体组分的强烈变化

12、，即具有相对富集()的深部流体的贡献大大增强。关键词!气体地球化学；中国大陆科学钻探工程；超高压岩石中图法分类号!61&；61332$-%!前言由于惰性气体（*+，()，,+等）基本上不参与地球内部的化学反应，所以被大量用来研究地球的内部结构及地球动力学过程，探讨地球科学中的基本问题，如：（%）地球大气的成分与大陆的形成与演化的关系（7,89:;?)AB，%&3；(CCDA)+!#$2，%&3.；EF8;，%&；/9CG8H+!#$2，#）；（）地幔对流的结构特征（(CCDA)+!#$2，%&-；(C?)D=+，%&3）和（）地球内部原始物质的来源（*)I!#$2，%&3；*)J+):=KH9

13、?;+:，%&-；*9LLM:，%&.）。另一方面，N5()，()0()和 O P QB0*+也是重要的地质年代学工具（RHE9ACC:=*)8;9:，%&；SBC+);:=T)C+U，#），广泛用来限定岩浆岩和变质岩的成岩或冷却年龄，重塑岩浆岩和变质岩的热5构造演化历史。在这些研究中，人们往往利用这些惰性气体的同位素比值，如*+0$*+，来探讨地球内部的脱气过程及流体的组分来源，而很少关注它们丰度之间的系统关系。而本文的分析结果表明：不同惰性气体的丰度之间的关系同样可以揭示它们的来源和系统关系。中国大陆科学钻探工程在实施过程中进行了泥浆中所携带气体的地球化学成分的在线监测，得到了大量的数据。

14、对#V#米流体的地球化学分析揭示了泥浆中气体来源的复杂 性（孙 青 等，#$；罗 立 强 等，#$；W9!#$2，#$）。NQ4 和 XS(T7E 的在线气体监测也证实了这种气体组分的复杂性（Y8MM+):=S)I8:A+)，%&1；S)I8:A+)!#$2，#$）。在/XE 工程中，气体地球化学监测是通过在线分析钻进泥浆脱气后得到的气体的化学特征而实现的。钻进过程中导入的泥浆本身的成分、钻具的磨损、钻进过程中泥浆中的化学反应、地下流体的混入都可能导致气体组分异常的发生（Y8MM+):=S)I8:A+)，%&1；T，来自空气的贡献为%Z，那么我们有以下关系：（*+）（*+）TP（%Z）（*+）

15、(（%）及（()）（()）TP（%Z）（()）(（）其中（*+）T和（*+）(分别为地下流体和空气中*+的浓度，（()）T和（()）(分别为地下流体和空气中()的浓度；（*+）和（()）分别为所测到*+和()浓度。综合方程（%）和（），得到以下关系：（*+）Z（*+）(0（()）Z（()）(（*+）TZ（*+）(0（()）TZ（*+）(（）为便于作图，我们定义!()（()）Z（()）(%#和!*+（*+）Z（*+）(%#，它们分别代表泥浆气体中*+和()偏离标准大气成分的程度，其中（()）(#2&和（*+）(#2#1。它们之间的关系反映在图 中。()和,的系统关系也可用相似的方式来研究。可以得

16、到以$%1%&#!()$)*+&#,+-+&#!岩石学报#1，%（）下关系：（!）#（!）$%（$&）#（$&）$（!）(#（!）$%（$&）(#（)*）$（+）我们定义!（!）#（!）$，其中（!）和（!）$分别为所测得的泥浆气体中和空气中!的浓度，（!）$,-./-0。!$&和!的关系反映在图1 中。从方程（2）和（+）可以看出，深部流体中的$&、)*和!偏离大气组分程度之间的比值与所测得的气体组分偏离大气组分程度之间的比值成正比。利用这种相关关系，可以深入分析深部流体中$&和)*的系统关系。23 数据及结果文中所讨论的部分数据是在 4456 钻进的最后阶段（/+年7 月7/日 8/9 年

17、7 月77 日）通过在线分析从泥浆中分离出的气体的组分得到的。钻进过程中，套管的深度已达 2:9/米，因此，所观测到的任何气体组分异常只可能来源于此深度以下。孙青等（/+）、罗立强等（/+）及;日这段数据，包括-9 个数据，相应孔内深度大致为+2/米到 9/2/米，岩性主要为黑云母角闪片麻岩，在+/米和9/89/米附近为韧性剪切带。在+%7 8%7%/+时间段存在强烈的流体地球化学异常，反映在$&、)*和!的浓度及$&%)*、$&%!的比值的剧烈变化上。根据所测气体的$&、)*、!的浓度及$&%)*和$&%!比值特征，该组数据可以分为 2 段：/+年 7 月+日77：2/?之前的数据为组$；从

18、/+年7 月+日77：2/?到 8/+年7 月:日,：/A 之间为组 B；及/+年7 月:日,：/A 到/+年7 月 日,：2/?为组 4。每一段的$&，)*，!的浓度及$&%)*和$&%!比值的基本特征列在表 7 中。表 73/+年 7 月 7/日到 7 月 日 4456 在线监测泥浆气体中$&、)*及!组分特征CA1D*73 5A&E=F$&.)*，AGH!I=GI*GJ&AJK=GL AGH$&%)*AGH$&%!&AJK=L KG*AIM L*IJK=G=F=GNDKG*=GKJ=&KGO=F JM*%/+.时间段$&（0）)*（0）!（0）$&%)*$&%!$QORASRKG$QOR

19、ASRKG$QORASRKG$QORASRKG$QORASRKG$/.-7./,/.-:-/./9/./:,/./+,-.2,-7.-22,:.7/7-97.+2 72/.7 7+,/.+/./77-/./7,/./777B/./:7./,/.-/:/./27/./9:/./7,-.-/.-9/,:.:,2:9.92+:-2.7,:+.7/./77-/./79/./7747./-27.7/-7./2/./27/./9/./7-,:.9/+-/.2:,+.:92:9.97.-+2,+.2:/./7+/./79+/./7223 3$：/+年 7 月+日 77：2/?之前；B：77：2/?，7%+%

20、/+#,：/A，7%:%/+；4：,：2/A，7%:%/+#,：2/?.7%/+。$QO 平均值；RAS 最大值；RKG 最小值。图 73 4456 泥浆中气体的$&和)*浓度关系图(KO.73 TD=J LM=UKGO JM*)*N$&LELJ*AJKIL KG JM*OAL*L*SJ&AIJ*H F&=JM*H&KDDKGO H=F 4456?&=P*IJ979曾令森等：苏鲁超高压变质岩区深部流体)*N$&的系统关系：中国大陆科学钻探工程在线流体监测的解析图!泥浆中气体#$、%&和!偏离空气组分的关系图（(）%&)#$；（*）!)#$+,-.!/0123 3415,6-24&$&0(2,1

21、63,6 24&7&8,(2,16 19#$，%&，(67!9$1:24&,$(2:13;4&$,?.?A 氮气、.BC!A 氩气和.D!A氦气。大气中#$E%&和#$E!比值分别为 F?和.FFB 左右。混入到泥浆中的空气组分将保持这种比例关系，因此，如果在线分析所得气体的#$E%&及#$E!比值大大地偏离它们的空气比值，则反映有深部流体的介入。如图 F 中所示，如果泥浆气体不包含任何地下流体的贡献，那么所有数据将沿空气的组分线分布；相反，任何大小（在仪器检测能力之上）地下流体的贡献，将使所得数据偏离空气组分线，例如，图中的趋势#。图 F、!和 C 中的方程为#组和 G 组数据的直线拟合方程

22、，图中的直线反映了组#和组 G 数据的分布趋势。从图F、!、C 和表 F 中，可以看出：（F）F!月!H 日晚上 FF：C 之前的数据沿着趋势#分布，F!月!I 日早上：C 到!B 日晚上：C 之间的数据点沿着趋势 G 分布，而 F!月!H 日晚上 FF：C 到 F!月!I 日早上：C 之间的数据位于两者之间，为趋势 G；（!）在趋势#中，气体中#$E%&和#$E!比值较小，变化范围分别为 FH J!FCF 和.FFF J.F!，平均为 F?DF和.FF?（表 F），和空气比值相近；（C）在趋势 G 中，#$E%&的变化范围为!CH J DB!，平均为 CID!；#$E!的变化范围为.FCC

23、J.FDH，平均为.FH!（表 F）。气体中的%&和!相对于#$亏损（图 F 和图!*），#$E%&和#$E!比值升高，都显著大于空气比值；（C）在这两者之间的数据（趋势 K）可能反映了从趋势#向 K 变化中的过渡过程，表现为显著升高的#$E%&比值，平均为 C!II，但#$E!比值和趋势#相仿，平IFD!#$%&#()(*+$,+-+$岩石学报!D，!F（!）图!泥浆气体的#$%&和#$%()的系统关系*+,-!./01 2304+5,13$/61+0523+7 8145#$%&659#$%()-均为:-:;反映了来自于深部流体组分的强烈变化。另外，每一天的数据都表现出不同程度的内部波动，可

24、能是钻探过程中泥浆抽取的开始和停止所引起的，或是混入到泥浆中的地下流体组分的细微变化引起的。?理论解析及讨论在地壳中，氦气主要由?&组成，是放射性元素、A3、BC 等!D衰变的产物。)!、)!E、)!)A3 和;?FBC 分别衰变为):G.8、):F.8、):.8 和;?!(9，分别产生 、F、G 和;个?&。如果不考虑 BC 的贡献，那么?&的生产方程为：（?&）H（?&）:I J)!K7（)!1）!;I F J)!EK7（)!E1）L;I G J)!)A3 K7（)!)1）L;（E）其中)!、)!E和)!)分别是)!、)!E 和)!)A3 的衰变常数，1 为时间，（?&）:为初始氦气的浓度

25、。在地球上，自然状态的氩气有以下三种同位素组成：!G#$（:-!?M），!6 和?:#$，由?:O 衰变生成?:#$的生产方程为：（?:#$）H（?:#$）:I（#$%）?:O K7（1）L;（G）其中 为?:O 衰变常数，#$为?:O 衰变为?:#$的分支衰变常数。（?:#$）:为初始浓度。从公式（E）和（G）可以看出，如果没有任何的地质过程来分异&和#$，那么地壳岩石中的#$%&比值实际取决于 O%（I A3）的比值及时间（#/P,$!#$-，;NBQ 在 线 监 测 泥 浆 气 体 中#$和&来 源 包 括：（;）溶解于泥浆中的大气组分；（)）活动地下水中溶解的#$和&组分；及（!）来自

26、于深部岩石本身或断裂带中的#$和&组分。?-;饱含大气的地表水和大气接触并保持平衡关系的地表水的#$和&含量决定于它们在水中的溶解度。在温度小于:R的条件下，惰性气体在水中的溶解度随气体分子质量的增加而增加，即&S(S#$S O$S T（BC+13 659 O559U，;N)）。&在水中的低溶解度及大气中的低含量导致饱含大气的水中基本上不含&。因此，包含大气的地表水具有较高的#$%&比值，高于大气比值;具有升高的#$浓度、#$%&及#$%()比值（图;和表;），但在连续钻探施工中，并没有天气上的异常，因此该种组分对异常数据段 的贡献也可以排除。?-)浅部地下水在地下水中，含水层中的 和 A3

27、衰变生成?&，这些&通过扩散作用而释放到地下水中，促使地下水中的&含量升高，高于大气饱和的地表水。但由于#$较高的封闭温度及比&低得多的反弹长度（VW0+/X5,13），大多数浅部地下水不含放射性成因的#$（=Y$56$9!#$-，;NNN）。因此浅部地下水的#$%&比值较低，应低于大气比值;中#$F;E曾令森等：苏鲁超高压变质岩区深部流体&D#$的系统关系：中国大陆科学钻探工程在线流体监测的解析含量显著升高，!含量显著降低（表#和图#），这些特征可以排除浅部地下水在数据段$中贡献。%&(深部岩石的)*和!组分除了大气组分外，以上的讨论表明异常数据段$中包含了重要的深部流体的信息。在地壳岩石中

28、，+主要赋存于含钾的矿物中，如钾长石、白云母、黑云母等；而,和-.主要赋存于独居石、磷灰石、锆石等副矿物中。如果)*和!从岩石中脱气过程是通过它们在矿物内部的扩散再进入到颗粒边界来实现的，那么它们在不同矿物的扩散动力学特征会最终影响地下流体中)*和!的含量。过去二十几年来，对这些惰性气体在不同矿物中的扩散动力学的大量实验研究已表明：（#）)*在钾长石、白云母、黑云母中的封闭温度大于/0（123456788 79:!7*;）!在磷灰石中的封闭温度为?0（A48B!#$&，#=C；D7*8E，/），低于磷灰石裂变径迹的封闭温度#/0；!在锆石中的封闭温度为#=/4$（F;9*/#），而在独居石的封

29、闭温度介于磷灰石和锆石之间。当温度高于某种气体在矿物中的封闭温度时，该气体的全部或部分通过扩散作用释放到颗粒边界，然后通过贯通的破碎带或断裂带释放出来，溶解于地下流体中或脱气释放到大气中。上述实验结果所揭示的)*和!对温度反应的不一致性有可能导致地壳岩石内部的)*和!高度分异及)*G!比值的高度不均一。相对于)*，由于较低的封闭温度，大量的!在地壳深部（或岩石折返早期）通过扩散作用释放到颗粒边界，进入到破碎带而脱气到大气或浅部地下水中，相应地深部固体岩石的)*G!的比值升高。另外，高级变质岩石中，)*的活动性非常有限，仅能作有限的迁移（D4879:，#=?=；1785比值和大气比值相近，说明该

30、段气体)*和!的组分主要受大气控制，反映了钻探过程中泥浆气体组分的背景状态。气体中稍微升高的)*G!及稍微偏低的)*G L比值反映了正常状态下，地下流体中含很少或不含!和 L。这也反映在数据段 M 中，该段数据具有大幅度升高的)*G!比值，但)*G L比值基本是 大气比值（图）。在#月%日晚上#：/到#月=日晚上?：/时间段的数据中，#个数据中有#=C 个的)*G!比值大于#/。典型地壳岩石中的)*G!比值为/&（)88N6*!#$&，#=O?），该种组分不可能导致所分析气体的)*G!比值的升高，大于#O/。一种可能是混入到泥浆中的地下流体高度富集)*，但很少或基本上不含!。大量的大别P苏鲁超

31、高压变质带的地质热年代学研究表明：（#）不同矿物的)*冷却年龄大致为#/Q/17（)R/）；（）刘顺生等（/）对$J3PSS 孔的岩心样的磷灰石裂变径迹年龄进行了测定，得出年龄范围为?=&C Q&/17，由于磷灰石,T-.G!系统的封闭温度要低于磷灰石裂变径迹封闭温度，约/0，磷灰石,T-.G!的 冷 却 年 龄 要 小 于 这 个 数 值。F;9*/）对大别山超高压变质地体进行了锆石和磷灰石,T-.G!低温热年代学工作，得出锆石的!年龄为?C Q#17，磷灰石的!年龄为%QOC17。这些结果表明)*G)*的冷却年龄大大地高于基于!的冷却年龄，说明)*在超高压变质地体折返早期就已封闭，而!一直

32、保持开放状态，直到超高压变质岩接近地表。这种)*和!对温度变化的不同反应，导致大部分的!在超高压岩石折返过程中脱气并释放到空气中，)*则相对圈闭在固体岩石或封闭的断裂带中。在!P)*的系统关系上，表现为来自于超高压岩石或断裂带中的流体具有富集)*、亏损!及升高的)*G!比值。气体组分从趋势)向趋势$的骤然跳跃，反映了地下流体组分的强烈变化，即具有相对富集)*的深部流体的贡献大大增强。根据曾令森等（/）和 U96!#$&（/%）对$J3 主孔/Q/米岩心的+、,和-.含量的分析结果，所得+G（,T-.）比值变化范围为?O Q#CO，其中由于,和-.在变质反应中可能的活动性及原岩本身,的含量较低，

33、促使榴辉岩（除金红石榴辉岩外）的+G（,T-.）比值较高，大于#OC/，尤其是 那 些 具 有 高 于 典 型 大 陆 上 地 壳 值（约 为#/）（V L;49 79:VWI5*6，#=O；)88N6*!#$&，#=O?；V L;49/米中的片麻岩相似。如果)*G!比值升高，那么!应该具有高于)*的活动性。因此，异常数据段$所反映的)*相对于!高度富集的现象，也表明!在地壳中的活动性比)*强很多。(结论在中国大陆科学钻探工程的最后阶段，在线监测泥浆气体地球化学变化中发现了一段重要的气体异常，从/%年#月%日夜里开始到#月=日晚上结束。根据气体的)*、!、L的组成特征，从/%年#月#/日到#月

34、=日的数据可以分为以下三段：趋势)：#月#/日到%日晚上#点/分。该段气体的)*G!和)*G L比值分别围绕#O#和/&/#O 变化，其中的)*G!比值稍微高于大气的比值，但)*G L比值稍微低于大气比值，表明地下流体含非常低的或不含!和 L。O#%&#!()$)*+&#,+-+&#(岩石学报/，#（）趋势!：#月#$日晚上 点%&分到#月#日早上(点%&分。该段数据具有和大气接近的)*+,#比值，但)*+-.比值，平均为%#/，明显高于大气比值，反映了该段气体具有相对亏损的-.。趋势 0：#月#日早上(点%&分到#1 日晚上(点%&分。相对于趋势)中，该段气体含有相对升高的)*，)*+-.和

35、)*+,#的平均值分别为%/%和&2&$#，明显高于空气中的比值 3&和&2&1。气体组分从趋势)向趋势 0 的骤然跳跃，反映了地下流体组分的强烈变化，即具有相对富集)*的流体的贡献大大增强。苏鲁4大别山地区的热年代学研究已经表明的)*+)*的冷却年龄大大地高于基于-.的冷却年龄，说明)*在超高压变质地体折返早期就已封闭，而-.一直保持开放状态，直到超高压变质岩接近地表。这种)*和-.对温度变化的不同反应，导致大部分的-.在超高压岩石折返过程中脱气并释放到空气中，)*则相对圈闭在固体岩石或封闭的断裂带中。在-.4)*的系统关系上，表现为来自于超高压岩石或断裂带中的流体具有富集)*、亏损-.及升

36、高的)*+-.比值。趋势 0 的高度气体地球化学异常反映了这种深部流体的贡献。!#$%&)567*89.:21132;.?9.?=A9.5B AC D4;E4-.7?9 F4)*.GA5HA?7?9 E.57I.*?J AC=7?5.KA?G.KA?2 0E.=2 L.A52，$/：$%!$#1)558J*.0 M，-AC=7?)N 7?9 O,A?B P F2112;E.)*JA?KA?B*7EIB2 P.B2 Q.2，#%：%/R%/()558J*.0 M，SA*.*7 S 7?9 T7H97KE.*;2 11/2$-.+%-.9.*BA?7?9=7?5.KA?G.KEIB2 P.B2 Q

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49、HGIER133*0 56%*159*T;+;:(1;7*122，Z：P HP附中文参考文献刘顺生，殷秀兰，许志琴;GPPI;江苏东海预先导孔（DD:7AG）岩心样中磷灰石裂变径迹年龄测定;地质学报，（Q）：ZQP HZQI罗立强，孙青，詹秀春;GPPQ;中国大陆科学钻探主孔 P GPPP 米流体剖面及流体地球化学研究;岩石学报，GP（）：EZ H=罗立强，王健，李松等;GPPQ;中国大陆科学钻探现场分析与地下流体异常识别;岩矿测试，GI（G）：E HEF孙青，罗立强，李圣强;GPPQ;中国大陆科学钻探主孔 P GPPP 米的_G、J*和&流体地球化学;岩石学报，GP（）：=HEQ曾令森、刘福来、张泽明、杨经绥、许志琴;GPPZ;中国大陆科学钻探工程主孔 PP GPPP 米放射性产热元素的垂向分布特征及其成因;中国地质，IG（G）：GIP HGIEPGZ!#$%&#()(*+$,+-+$岩石学报GPPZ，G（G）