抄録/ポイント：
抄録/ポイント
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九州地方の阿蘇火山と霧島火山の間の非火山地域に湧出する温泉水の溶存全炭酸(DIC)の起源の解明ならびにその地域の地下深部に潜在するプレート脱水流体の検知のために,当該地域の温泉水の一般水質,水の安定同位体組成(δDとδ
18O),DICの濃度と炭素安定同位体比(δ
13C)を測定した。温泉水の安定同位体組成(δD vs. δ
18O)からこれらは天水起源であることが示されたが,DICの濃度とδ
13Cの関係は。温泉水のDICには土壌CO
2以外に2つのタイプの深部起源CO
2が混入していることを示した。このアイディアは,温泉付随ガスの希ガス同位体組成(
3He/
4He,
4He/
20Ne)とCaイオン濃度とHCO
3イオン濃度の関係から支持され,セレクトした温泉水のDICの起源炭素の寄与率の計算から,深部起源CO
2の1つはマントル由来のCO
2,もう1つはプレートの沈み込みにともなって地球内部に持ち込まれた海成炭酸塩起源のCO
2であることが確認された。さらに,セレクトした温泉水のDICのδ
13Cと深部起源CO
2の寄与率の間にある直線的な関係を用いて,その他の温泉全てについてDICに占める深部起源CO
2の寄与率を算出し,深部起源CO
2の寄与率の高い(≧55%)温泉をこの地域の地下比抵抗構造分布図上で見たところ,沈み込み海成炭酸塩起源CO
2に富む温泉が霧島火山の北東方向に見られる低比抵抗ゾーン上に集まる傾向があることが認められた。この結果は,プレート脱水流体に関係する熱水流体が低比抵抗ゾーンの形成に関与している可能性を示唆している。一方,マントル起源CO
2に富む温泉は構造性盆地だと考えられている人吉盆地内に集中しており,そのエリアにマントル起源ガスを地殻浅部まで上昇させうる流体の通路の存在が示唆された。(著者抄録)
