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日本列島下のマグマ性気体特性と元素移動

日本列岛下方岩浆气体性质和元素迁移

基本信息

批准号：
06222204
负责人：
北逸郎
金额：
$ 1.09万
依托单位：
Akita University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

项目摘要

本研究により日本列島の異なる沈み込み帯のマグマ性窒素と炭素には、下記のごとく同位体的に不均一あることを明かにした。日本列島に分布する火山地熱系気体のN_2/Ar比とHe/Ar比のプロットは、東北日本と西南日本の各々の地域に共通なマグマ性気体が存在し、これらはほぼ同一のHe/Ar比を持つが,東北日本のN_2/Ar比は西南日本よりは一桁高いことを示している。これらのマグマ性N_2/Ar比の差異は東北日本の上部マントルに海洋性堆積物が付加していることを示唆している。さらに,両地域のN_2/Ar比分布と窒素同位体比分布の関係から求めた東北日本のマグマ性窒素同位体比は約4‰程度の値を示した。一方、西南日本では水に溶存した空気の値(約0〜2‰)に近く、両地域でマグマ性窒素同位体比が明かに相違する事が明かになった.海洋堆積物の分解生成物である天然ガスから求めた窒素同位体比は、世界的な窒素同位体比の平均値(約8‰)とほぼ同一である。このことは海洋性堆積物中の窒素同位体比がほとんど変化せず上部マントルに付加されている可能性を与え、このことから東北日本と西南日本のマグマ性窒素同位体比の相違は,地球内部の窒素と海洋性堆積物起源窒素の混合率の相違により説明できる。また,火山地熱系に放出されているCO_2の炭素同位体比も西南日本では-9〜-4‰の領域に分布し上部マントルの値(約-5‰)に近いことを明かにした。一方,東北日本では-2〜-3‰に集中しており上部マントルに海洋性堆積物(約0‰)に付加が伺える。これらのことにより,日本列島の上部マントルが窒素および炭素に関しては,異なるプレートのサブダクションによってもたらされた海洋性堆積物により同位体的に不均一であることが明かにした。

In this study, the Japanese islands are different from each other. N_2/Ar ratio and He/Ar ratio of volcanic geothermal system in Japan archipelago, Northeast Japan and Southwest Japan exist in common, and N_2/Ar ratio and He/Ar ratio in Northeast Japan and Southwest Japan are high. The difference of N_2/Ar ratio in the upper part of Japan is shown by the increase of N_2/Ar ratio in the upper part of Japan. In addition, the relationship between the distribution of N_2/Ar ratio and the distribution of isotope ratio in Northeast China is shown. In one direction, southwest Japan, the water dissolved in the air value (about 0 ~ 2‰), near the region, the isotope ratio of the sex element is different from that of the matter. The decomposition products of marine deposits are naturally distributed, and the average isotope ratio of the world is about 8‰. The discrepancy between the isotope ratios of the elements in the marine deposits and the mixing ratios of the elements in the interior of the Earth and the marine deposits is explained by the discrepancy between the possibility of increasing the isotope ratios of the elements in the upper part of the marine deposits and the possibility of increasing the isotope ratios of the elements in the upper part of the marine deposits. Carbon isotopes emitted from volcanic geothermal systems are distributed in the upper part of the range from-9 ‰ to-4‰ in southwestern Japan. On the other hand, in Tohoku Japan, there are concentrated marine deposits (about 0‰) in the upper part of the sea. At this time, the upper part of the Japanese archipelago has a high concentration of carbon and carbon, and it is clear that there are many marine deposits in the upper part of the Japanese archipelago that are uneven in their isotopes.