Helium-3 evidence for a spot of thinned lithosphere in the eastern part of the Balkan Peninsula

Pages: 
pp. 113-118
Institute of General and Inorganic Chemistry, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria
Abstract: 

The presence of a mantle component in the crust-to-atmosphere volatile flux may be considered as evidence for increased crustal permeability. The air-corrected 3He/4He = R ratio, usually normalized to Rair, is well known as a starting point for such an evaluation.The relative abundance of 3He, however, may be underestimated especially in the case of helium-rich fluids. The 3He/20Ne ratio is proposed as an alternative geochemical tracer for mantle exhalation, normalizing the 3He abundance to a small and comparatively constant atmospheric component: neon.
   The 3He/20Ne ratio for 21 mineral water sites from the eastern part of the Balkan peninsula are calculated on the bases of previous measurements. The regional distribution of the values found is compared with the data available on the depth of Moho discontinuity and lithosphere/asthenosphere boundary. An evident correlation between 3He/20Ne maximum values and an area with thin lithosphere is observed.

В. Пиnеров. Данные о содержании 3He как доказательство о присутствии участка утоньшенной литосферы во восточной части Балканского полуострова. Присутствие мантийного компонента в потоке летучих из кор в атмосферу может рассматриваться как доказательство об увеличенной коровой проницаемости. Корригированные отношения 3He/4He обычно нормализованные к Rair – хорошо известная отправная точка для такои оценки. Несмотря на это, относительное изобилие 3Не может быть недооценено, особо в случаях присутствия богатых гелием флюидов. Отношение 3He/20Ne предлагается в качестве альтернативного геохимического трейсера для мантийных эксгалляций, нормализуя изобилие 3Не в содержании сравнительно постоянного в атмосфере и присутствующего в малых количествах компонента, а именно, неона.
   Отношение вычислено для 21 объекта минеральных вод во восточной части Балканского полуострова на основе более ранних измерений. Региональное распределение стоимостей 3He/20Ne сравнивается со существующими данными о глубине Мохо и о границе литосферы с астеносферой. Наблюдается очевидная корреляция максимальных значений 3He/20Ne с участком утоньшенной литосферы.

Keywords: 

Helium-3, thinned lithosphere

VOLUME 27 (3-4)/December 1997 50th Anniversary of the Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences

Sofia University "St. Kliment Ohridski", Tsar Osvoboditel Blvd., 15, 1000 Sofia, Bulgaria

Department of Geology, University of Thessaliniki, 540 06 Thessaloniki, Greece
|
IGME, 1 Frangon str., 546 26 Thessaloniki, Greece

Department of Geography and Climatology, University of Athens, 157 84 Zografou, Greece
|
Department of Geography and Climatology, University of Athens, 157 84 Zografou, Greece

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria
|
Uniwersytet “A. Mickiewicz” 61606 Poznan
|
Instytut paleontologii, Polska Akad. Nauk, 02089 Warszawa
|
Uniwersytet Wroclawski, 50355 Wroclaw

National Museum of Natural History, Academy of Sciences, 1000 Sofia, Bulgaria

Institute of Geology and Mineral Exploration, 70, Messoghion Street, GR-11527 Athens
|
University of Athens, Department of Geology, GR-15584 Athens
|
University of Athens, Department of Geology, GR-15584 Athens

Chair of Applied Geophysics, University of Mining and Gelogy, 1156 Sofia
|
University of Mining and Gelogy, 1156 Sofia
|
University of Mining and Gelogy, 1156 Sofia

Institute of General and Inorganic Chemistry, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria

Geological Institute, Bulgarian Academy of Sciences, 1113 Sofia, Bulgaria