天池火山口湖温室气体释放的规模与成因
项目介绍
AI项目解读
基本信息
- 批准号:41902312
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:21.0万
- 负责人:
- 依托单位:
- 学科分类:D0216.火山学和地热地质学
- 结题年份:2022
- 批准年份:2019
- 项目状态:已结题
- 起止时间:2020-01-01 至2022-12-31
- 项目参与者:--
- 关键词:
项目摘要
Caldera lakes of active volcanoes must be regarded as high risk systems that are strongly influenced by volcanic activities such as gas emission, hydrothermal water inflow and rising magma. Quantitative and qualitative study on fluxes and origin of greenhouse gases emitting from caldera lakes has become one of the most effective proxies for monitoring activities of deep-seated magma chamber and forecasting potential future eruptions of active volcanoes, which could also server as important method for evaluating to what extent greenhouse gases released by volcanoes contribute to the atmosphere. The Tianchi caldera lake is the largest caldera lake in China and the deepest mountain lake in the world. Tianchi volcano, although quiescent at present, is undoubtedly the largest and most dangerous active volcano with potential threat of future eruption in China as indicated by the magma chamber beneath the Tianchi volcanic cone and intensive degassing. The exsoluted volcanic gases from the magma chamber can release into the caldera lake, which makes the caldera lake a potential important degassing area for greenhouse gases emission and high risk systems. This proposal will focus on continuous study on fluxes, compositions and origin of greenhouse gases released by Tianchi caldera lake, aiming to quantitatively calculate fluxes of greenhouse at Tianchi caldera lake and reveal genesis of volcanic degassing. Furthermore, the potential links between activities of deep-seated magma chamber and temporal variation of greenhouse gas fluxes and gas compositions will be investigated, which could provide scientific evidence for effectively evaluating activities of deep-seated magma chamber and quantitatively estimating scale of greenhouse gases emitting from Tianchi caldera lake. Our results would be of significant help both for the study of deep carbon cycles and monitoring of volcanic activities.
火山口湖是连接地球深部岩浆和地表水热系统的纽带。对火山口湖温室气体释放通量的测量及其成因的研究已成为当今国际火山学界进行火山活动性监测的有效方法之一,同时也是研究火山区向大气圈释放温室气体规模、进行深部碳循环研究的重要手段。天池是我国最大的火山口湖,火山地下深部存在岩浆囊,湖中存在持续、大量、形式多样的温室气体释放,是潜在的温室气体释放区,也是受火山活动强烈影响的高风险系统。本项目拟综合气体地球化学和水化学的研究方法,在天池火山口湖开展连续的温室气体释放通量测量,进行气体样品和水样品的取样和测试,定量估算天池火山口湖不同类型温室气体释放规模、研究温室气体的来源与成因、探讨火山口湖深部气体的脱气过程,为深部碳循环研究以及火山活动性监测提供科学依据。
结项摘要
火山口湖是连接地表系统和地球深部岩浆‒水热系统的纽带,是探索火山系统内部地质作用的重要窗口,也是地球深部碳循环的重要环节。对火山口湖温室气体(主要是CO2)释放通量的测量及其成因的研究已成为当今国际火山学界进行火山活动性监测的有效方法之一,同时也是研究火山区向大气圈释放温室气体规模、进行深部碳循环研究的重要手段。天池是我国最大的火山口湖,火山深部存在岩浆房,湖中存在持续、大量、形式多样的温室气体释放,是潜在的温室气体释放区,也是受火山活动强烈影响的高风险系统。本项目综合气体地球化学和水化学的研究方法,定量估算了天池火山口湖不同类型温室气体释放规模,对气体的来源与成因以及深部气体的脱气过程进行了系统研究。研究结果表明,1)长白山天池通过水‒气界面扩散向大气中输送的CO2量为3.44×104 t a-1。大量CO2(1.96×105 t)以HCO3-的形式溶解于湖水中,是天池火山口湖中CO2的主要赋存状态。结合火山区干脱气系统温室气体释放通量,初步估算整个长白山天池火山区向大气中输送的CO2量为1.1×106 t a-1,其中,约有28%的CO2来自火山湿脱气系统,火山口湖在深部碳循环研究中具有不可忽视的重要作用;2)He-C同位素示踪结果表明,天池火山气体以幔源为主,表现出壳、幔物质混合的特征。火山区深部岩浆房释放出的深部流体在向上运移过程中与围岩发生相互作用,改变了火山气体的成分以及流体的特征。项目研究获得的上述认识不仅对于准确估算火山来源温室气体的释放规模、进行深部碳循环研究具有重要意义,而且对于深入理解火山口湖气体状态和脱气过程、建立火山口湖未来喷发预测-预警体系以及进行火山活动性监测具有重要的现实意义和科学价值。
项目成果
期刊论文数量(6)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Soil degassing from the Xianshuihe–Xiaojiang fault system at the eastern boundary of the Chuan–Dian rhombic block, southwest China
川滇菱形地块东缘鲜水河—小江断裂系土壤脱气
- DOI:10.3389/feart.2021.635178
- 发表时间:2021
- 期刊:Frontiers in Earth Science
- 影响因子:2.9
- 作者:Yutao Sun;Xiaocheng Zhou;Yucong Yan;Jingchao Li;Wenya Fang;Wanli Wang;Yongmei Liu
- 通讯作者:Yongmei Liu
火山口湖温室气体释放规模研究
- DOI:--
- 发表时间:2023
- 期刊:第四纪研究
- 影响因子:--
- 作者:孙玉涛;张悦;郭正府;赵文斌;李菊景;马琳
- 通讯作者:马琳
Carbon dioxide emission from monogenetic volcanoes in the Mt. Changbai volcanic field, NE China
中国东北长白山火山田单生火山二氧化碳排放
- DOI:10.1080/00206814.2020.1802782
- 发表时间:2020-08
- 期刊:International Geology Review
- 影响因子:2.6
- 作者:Yutao Sun;Zhengfu Guo;Danielle Fortin
- 通讯作者:Danielle Fortin
Geochemical characteristics and water quality assessment in the Mt. Changbai volcanic field, Northeastern China
东北长白山火山田地球化学特征及水质评价
- DOI:10.1016/j.apgeochem.2023.105583
- 发表时间:2023-02
- 期刊:Applied Geochemistry
- 影响因子:3.4
- 作者:Yutao Sun;Zhengfu Guo;Wenbin Zhao;Jujing Li;Lin Ma;Xiaocheng Zhou;Fengxia Sun
- 通讯作者:Fengxia Sun
Diffuse emission and transport of gaseous elemental mercury (GEM) in the Mapamyum geothermal system, Western Tibet (China)
西藏西部马帕棉地热系统中气态元素汞(GEM)的扩散排放和迁移(中国)
- DOI:10.1016/j.jvolgeores.2020.106825
- 发表时间:2020-02
- 期刊:Journal of Volcanology and Geothermal Research
- 影响因子:2.9
- 作者:Sun Yutao;Guo Zhengfu;Du Jianguo;Zhao Wenbin
- 通讯作者:Zhao Wenbin
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其他文献
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- 作者:孙玉涛;国容毓
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- 发表时间:2012
- 期刊:研究与发展管理
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- 作者:孙玉涛;曹聪
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- 发表时间:--
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- 通讯作者:孙玉涛
基于哈肯模型的跨国技术流动网络演化机制—以航空航天领域为例
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- 发表时间:2014
- 期刊:科研管理
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- 作者:孙玉涛;刘凤朝
- 通讯作者:刘凤朝
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孙玉涛的其他基金
东北龙岗单成因火山温室气体的释放规模与成因
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