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：深部塩水上昇時の流体地殻相互作用への影響

Hitomi Nakamura, Kotona Chiba, Qing Chang, Shunichi Nakai, Kohei Kazahaya, and Hikaru Iwamori

有馬型塩水（非火山性前弧域の最大6重量% NaClの特殊なタイプの深層塩水）を含む、南西日本の8つの有馬温泉水の希土類元素（REE）を調査し、それらの湧昇プロセスと起源を議論しました。有馬地域の約1 km ²内の湧水のREE組成には4つの異なるパターンがあることを発見しました。これに基づいて、元の深層塩水組成の修正において2つのREE源と2つの帯水層が推定されました。元の深層塩水のREEと同位体組成に基づくと、2つの源のうちの1つは、有馬地域の下にある沈み込んだフィリピン海スラブから脱水されたスラブ由来の流体であると考えられ、「金泉」温泉水に代表される[1]。 「金泉」と「淡山泉」を除くほとんどの有馬温泉水の凸型 REE パターンは、160 m より深いところに REE とオキシ水酸化物の共沈を引き起こす酸化性帯水層があることを示唆しています。この帯水層から CO ₂と He が脱ガスし、深さ約 50 m 未満の上部の浅い帯水層に流入して、「淡山泉」のような高度に炭酸化された水が生成されました。これはもともと天水に由来しています。炭酸水は、おそらく Eu 負異常を伴う珪質火成岩である母岩から大量の REE を「淡山泉」温泉水に溶解する可能性があります。したがって、幅広い濃度範囲を持つ 4 種類の REE パターンは、深部塩水の上昇中の流体と地殻の相互作用に関する貴重な情報を提供します。