Helium isotopes in subsurface fluids from the Baikal Rift Zone: An application to the problems of geodynamics

Resumen

Se realizó el estudio de la relación R = (3He/ 4He) en fluidos subterráneos de 104 sitios de la zona Baikal Rift y zonas adyacentes de Rusia y Mongolia. Los valores de la relación varían desde 1 E-8 (que es un valor típico para He radiogénico de la corteza), hasta 1.1 E-5, valor apenas por debajo del correspondiente al MORB. Se muestra que no existe variación significativa de los datos con el tiempo o con la profundidad. Los valores más bajos de R se corresponden a gases ricos en CH4. Los datos más diversos de R se obtuvieron en fluidos ricos en N2 y CO2 mostrando estos últimos los valores más altos de R. Estos gases son de origen atmosférico. La relación entre f N2/f Ne indica un exceso de nitrógeno no atmosférico. La comparación de los valores de R con las concentraciones de helio y de los componentes predominantes de un fluido en fase gaseosa muestra que esta fase se forma por el efecto del fraccionamiento controlado por la solubilidad en un sistema gas-agua y una ganancia/pérdida de gases de la corteza químicamente activos. La distribución de los valores de R en la zona en estudio indica un flujo de calor desde el manto tanto hacia la zona como hacia el este. Dentro de la zona el rango de valores de R es más amplio. Los valores de R disminuyen a lo largo de la colisión de BRZ en ambas direcciones. La disminución está acompañada de un decaimiento en el flujo de calor y muestra una disminución de éste a partir del manto en segmentos periféricos de la zona en estudio. La comparación de éstos con datos de otros rifts continentales y crestas oceánicas sugiere mecanismos radicalmente diferentes de interacción manto-corteza durante la separación de fondo oceánico y la deriva continental.