Zeitschrift für Geologie und Geophysik
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Abstrakt

Seltenerdelemente und Sr-Nd-Pb-Isotopenanalysen im Wasser der Arima-Thermalquellen im Südwesten Japans: Implikationen für die Herkunft der Arima-artigen Sole

Nakamura H, Fujita Y, Nakai S, Yokoyama T und Iwamori H

Die Seltenerdelemente (REEs) und die Sr-Nd-Pb-Isotopenzusammensetzungen des Thermalwassers von Arima, einer speziellen Art tiefsitzender Salzsole (bis zu 6 Gew.-% NaCl) in der nicht-vulkanischen Fore-Arc-Region im Südwesten Japans, wurden analysiert, um ihre Ausgangsmaterialien und Ursprünge zu ermitteln. Wir haben zunächst den Matrixeffekt untersucht, der mit variablem Salzgehalt (0 bis 5 Gew.-% NaCl) verbunden ist, und festgestellt, dass die Intensität der REEs in der ICP-MS-Messung über 1 Gew.-% NaCl aufgrund des Matrixeffekts drastisch abnimmt. Dementsprechend haben wir das Probenwasser verdünnt, sodass es ~0,6 Gew.-% NaCl enthielt, und es dann mit der Standardadditionsmethode analysiert. Das Ergebnis zeigt, dass die Häufigkeit im Vergleich zu oberflächennahen Gewässern beträchtlich hoch ist und ein fast flaches DMM-normalisiertes Muster aufweist, was durch die Mischung einer aus der Platte stammenden Flüssigkeit bei relativ niedriger Temperatur (400 bis 500ºC) und oberflächennahem Wasser erklärt werden kann. Die Sr-Nd-Pb-Isotopenzusammensetzungen der Salzlauge stimmen mit der obigen Interpretation der Seltenen Erden überein, da die tiefe Salzlauge isotopisch einer aus der Platte stammenden Flüssigkeit der subduzierten Platte des Philippinenmeers ähnelt. Diese Hinweise legen nahe, dass die aus der Platte stammende Flüssigkeit möglicherweise durch eine Verwerfungszone entlang der tektonischen Linie sogar in der nicht-vulkanischen Region aufsteigt.