Журнал геологии и геофизики
Открытый доступ

Абстрактный

Редкоземельные элементы в водах источника Арима, юго-запад Японии: последствия для взаимодействия флюидов и коры во время подъема глубоководного рассола

Хитоми Накамура, Котона Чиба, Цин Чанг, Шуничи Накаи, Кохей Казахая и Хикару Ивамори

Редкоземельные элементы (РЗЭ) восьми родниковых вод Арима на юго-западе Японии, включая рассол типа Арима, представляющий собой особый тип глубокозалегающего рассола с содержанием NaCl до 6 мас.% в невулканическом преддуговом регионе, были исследованы с целью обсуждения процессов их подъема и происхождения. Мы обнаружили четыре различных образца состава РЗЭ родниковых вод в районе Арима площадью ~1 км2 ^, на основании которых выведены два источника РЗЭ и два водоносных горизонта в изменении исходного состава глубокозалегающего рассола. На основании РЗЭ и изотопного состава исходного глубокозалегающего рассола считается, что одним из двух источников является флюид, полученный из плиты, дегидратированный из субдуцированной плиты Филиппинского моря под районом Арима, представленный водой горячего источника «Кинсен» [1]. Выпуклый вниз рисунок распределения РЗЭ большинства родниковых вод Арима, за исключением «Кинсен» и «Тансансен», предполагает наличие окислительного водоносного горизонта глубже 160 м, который вызывает соосаждение РЗЭ с оксигидроксидами. CO2 _и He, дегазированные из этого водоносного горизонта, попадают в вышележащий неглубокий водоносный горизонт глубиной менее ~50 м, образуя сильно газированную воду, такую ​​как вода «Тансансен», которая изначально была получена из метеорной воды. Карбонизированная вода может растворять значительное количество РЗЭ в родниковой воде «Тансансен» из вмещающих пород, которые, возможно, являются кремнистыми магматическими породами с Eu-отрицательными аномалиями. Таким образом, четыре типа рисунков РЗЭ с широким диапазоном концентраций предоставляют бесценную информацию о взаимодействии флюида и коры во время подъема глубокого рассола.