青藏高原典型时段火山活动碳释放规模及其环境意义

摘要

火山活动等地球深部过程对气候环境的影响是全球变化研究领域的重要议题。新生代青藏高原隆升伴随着多期火山活动和深部碳释放，并且这一时期大气CO₂浓度发生阶段性变化，亚洲气候环境格局由行星风系主控转向季风主控。然而，青藏高原火山活动与气候环境变化之间的内在联系尚不明确，原因在于缺乏火山活动深部碳释放规模的直接约束。本文聚焦青藏高原碰撞后火山活动，以拉萨地块查孜、米巴勒地区的中新世火山岩和羌塘地块依布茶卡、俄久买马、鱼鳞山地区的渐新世火山岩为研究对象，利用激光原位拉曼光谱测定了火山岩斑晶的熔体包裹体CO₂浓度，进而结合火山岩体积和年龄等参数，估算了拉萨地块中新世火山活动和羌塘地块渐新世火山活动的CO₂释放通量。结果表明，拉萨地块和羌塘地块火山岩CO₂平均浓度分别为（1.73±0.59）%和（0.46±0.07）%,由此计算得到的拉萨地块中新世火山活动和羌塘地块渐新世火山活动CO₂释放通量分别为（0.252±0.091） Pg·a^-1和（0.012±0.002） Pg·a^-1。羌塘地块较低的渐新世火山CO₂释放通量与同时期大气CO₂浓度快速下降特征一致；拉萨地块较高的中新世火山CO₂释放通量可能对中中新世气候适宜期的大气CO₂浓度峰值有一定贡献。青藏高原火山活动深部碳释放通量与大气CO₂浓度的近似同步变化特征表明，印度-亚洲大陆碰撞和俯冲导致的火山活动是新生代大气碳收支的重要影响因素。

关键词

火山活动 / CO₂释放通量 / 青藏高原 / 熔体包裹体

基金资助

国家重点研发计划项目(2020YFA0607700); 国家自然科学基金项目(41930642)