Zeitschrift für Geologie und Geophysik
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Abstrakt

Seltene Erden im Quellwasser von Arima im Südwesten Japans: Auswirkungen auf die Wechselwirkung der Fluidkruste beim Aufstieg tiefer Sole

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

Die Seltenen Erden (REEs) der acht Arima-Quellwässer im Südwesten Japans wurden untersucht, um ihre Auftriebsprozesse und Ursprünge zu erörtern. Dazu gehört auch die Arima-Typ-Sole, die einen speziellen Typ tief liegender Sole mit bis zu 6 Gew. % NaCl in der nicht-vulkanischen Vorbogenregion darstellt. Wir fanden vier verschiedene Muster der REE-Zusammensetzung der Quellwässer in dem etwa 1 km ^{2 großen} Arima-Gebiet , auf deren Grundlage wir auf zwei REE-Quellen und zwei Grundwasserleiter bei der Veränderung der ursprünglichen Zusammensetzung der tief liegenden Sole schließen können. Auf Grundlage der REE- und Isotopenzusammensetzungen der ursprünglichen Tiefensole geht man davon aus, dass eine der beiden Quellen eine aus der Platte stammende Flüssigkeit ist, die aus der subduzierten Platte des Philippinenmeers unter dem Arima-Gebiet dehydriert wurde, dargestellt durch das Wasser der heißen Quelle „Kinsen“ [1]. Das nach unten konvex verlaufende REE-Muster der meisten Quellwässer von Arima, mit Ausnahme von „Kinsen“ und „Tansansen“, weist auf die Existenz eines oxidierenden Grundwasserleiters in mehr als 160 m Tiefe hin, der eine Mitfällung von REEs mit Oxyhydroxiden verursacht. Aus diesem Grundwasserleiter entgastes CO2 _und He fließen in den darüber liegenden flachen Grundwasserleiter in weniger als 50 m Tiefe und erzeugen stark kohlensäurehaltiges Wasser wie „Tansansen“-Wasser, das ursprünglich aus Meteorwasser gewonnen wurde. Das kohlensäurehaltige Wasser kann eine erhebliche Menge an REEs aus den Wirtsgesteinen, bei denen es sich möglicherweise um kieselsäurehaltige magmatische Gesteine ​​mit Eu-negativen Anomalien handelt, in das „Tansansen“-Quellwasser lösen. Die vier Arten von REE-Mustern mit einem breiten Konzentrationsbereich liefern daher wertvolle Informationen über die Wechselwirkung zwischen Flüssigkeit und Kruste beim Aufstieg der tiefen Salzlauge.