プレート沈み込み帯の付加体堆積岩における水循環の解明

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本研究では，プレート沈み込み帯の付加体堆積岩における水循環の実態を解明する事を目的とし，岩石・流体，両方向からの組成解析を行った．堆積物は続成作用により固化し堆積岩となる．西日本に分布する四万十帯の続成段階ごとの物質移動を調べ，温泉・地下水の解析を行い，それぞれの続成段階における系統的な特徴を抽出することを目指した．昨年度までに堆積岩の試料として南海トラフ付加体堆積岩と種子島に分布する四万十帯付加体堆積岩を用いて観察，全岩化学組成解析を行った．その結果，海盆堆積物・種子島四万十帯堆積岩では極弱-弱程度の続成作用を被った事が確認された．沈み込み深度を推定するため南海トラフ付加体堆積岩の被熱温度測定を行なった結果，海盆堆積物に熱異常が検出された．熱異常は現在活動していない大断層を通じて付加体深部から流体が上昇し，海盆堆積物内に供給されるという流体の大循環の可能性を提示した．最終年度では昨年度までに得た結果をまとめ論文として発表した．また，和歌山県紀伊半島に分布する四万十帯堆積岩の微細構造観察・全岩組成分析・水銀分析を行った．その結果紀伊半島に分布する堆積岩の続成過程において弱-中程度の続成を被り物質移動・体積損失が生じている事を明らかとした．岩石の分析と並行して，四万十帯を循環・通過する流体（地下水・温泉）の溶存成分分析(水中ラドン・溶存イオン・酸素水素同位体分析)を行ない，地質に関係した系統的な分類が可能かの検証を進めた．流体の湧出経路の情報はラドン濃度より推測した．四万十帯堆積岩中を通過する地下水は四万十帯を被覆する未固結-弱固結堆積岩や火山性堆積物より低いラドン濃度を示す事が明らかとなった．結果をまとめ論文として発表した．水中ラドンに関して，試料運搬が容易にかつ研究室で連続的に多量の測定を行うため，新たな濃度推定法を考案した．この手法をまとめ技術論文として発表した.