熱力学と触媒のジャーナル
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概要

有馬温泉水の希土類元素とSr-Nd-Pb同位体分析：有馬型塩水の起源に関する示唆

中村 秀、藤田 勇、中井 聡、横山 剛、岩森 秀

有馬温泉水の希土類元素（REE）とSr-Nd-Pb同位体組成を分析し、その起源物質と起源について議論しました。有馬温泉水は、南西日本の非火山性前弧地域にある特殊なタイプの深層塩水（最大6重量％NaCl）です。最初に、さまざまな塩分濃度（0～5重量％NaCl）に関連するマトリックス効果を調べ、1重量％を超えるNaClでは、マトリックス効果によりICP-MS測定におけるREEの強度が大幅に低下することを発見しました。そのため、サンプル水を約0.6重量％のNaClを含むように希釈し、標準添加法で分析しました。結果は、その存在量が表層水に比べてかなり高く、ほぼ平坦な DMM 正規化パターンを示していることを示しています。これは、比較的低温 (400 ～ 500ºC) のスラブ由来の流体と表層水の混合によって説明できます。塩水の Sr-Nd-Pb 同位体組成は、深層塩水が沈み込んだフィリピン海スラブのスラブ由来の流体と同位体的に類似しているという点で、REE に関する上記の解釈と一致しています。これらの証拠は、スラブ由来の流体が、おそらく構造線に沿った断層帯を通じて、火山地域以外でも湧昇していることを示唆しています。