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温泉水は水の化石? 温泉に含まれる特異成分から超深層水循環の実態を解明

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 水と岩石の相互作用を数値モデル化し、中央日本の温泉水に含まれる非天水成分が、150万年~500万年以上地圏に闭じ込められていた水であること、またその场所が、フィリピン海プレート、太平洋プレート、および特定地域(新潟?南西群马)の海底堆积物の3カ所であることを明らかにしました。

 温泉水の多くは天から降る雨や雪(天水)を起源としていますが、水分子を构成する水素と酸素の安定同位体组成を调べると、明らかに特异な水が検出されることがあります。本研究では、それらが地圏に长い期间闭じ込められていた水(地圏水)であるとの仮説を立て、水と岩石の相互作用を数値モデル化して同位体进化の轨跡を推定しました。そして、海底深部で掘削された岩石中の水や海底泥火山中の水、あるいは海岸付近の油田に含まれる塩水やプレート沉み込み帯の火山蒸気など、地圏水成分を多く含むと考えられるさまざまな水の同位体组成が、その轨跡上にあることを确认しました。


 さらに、温泉水の同位体データから天水の混入の影响を除去して地圏水成分の本来の同位体组成を復元する手法を新たに提案し、中央日本の39か所の温泉水に适用しました。また、これとは别に、各温泉地の深部における地圏水の同位体组成を上述の数値モデルで计算し、温泉水から復元された値と比较したところ、温泉の分布域によって、フィリピン海プレートまたは太平洋プレートの沉み込みを想定した计算结果と一致するものと、どちらとも一致せず同位体的な进化が弱いものに分けられました。これらの结果に基づいて、叁次元的な(深度100办尘以上の)超深层水循环の构造と时间スケールを明らかにしました。


 本研究成果は、地震や火山喷火の発生における水の関与を明确化するのに役立つと考えられ、予知?予测につながる可能性もあります。


笔顿贵资料

プレスリリース

研究代表者

筑波大学生命环境系


理工情报生命学术院生命地球科学研究群地球科学学位プログラム
安達 郁哉



掲载论文

【题名】
Isotopic evolutionary track of water due to interaction with rocks and its use for tracing water cycle through the lithosphere.
(岩石との相互作用による水の同位体进化轨跡及びその地圏水循环追跡への応用)
【掲载誌】
Journal of Hydrology
【顿翱滨】

PODCAST

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