著者

風早 康平 高橋 正明 安原 正也 西尾 嘉朗 稲村 明彦 森川 徳敏 佐藤 努 高橋 浩 北岡 豪一 大沢 信二 尾山 洋一 大和田 道子 塚本 斉 堀口 桂香 戸崎 裕貴 切田 司

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.44, no.1, pp.3-16, 2014-02-28 (Released:2014-05-28)

参考文献数

44

被引用文献数

13 20

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近年のHi-netによる地震観測網により,我が国の沈み込み帯における地殻・マントル中の熱水流体の不均質分布による三次元地震波速度構造の異常や深部流体に関連する深部低周波地震の存在などが明らかになってきた。地球物理学的な観測結果に基づく岩石学的水循環モデルは,固体地球内部の水収支を定量化し,滞留時間の長い深層地下水中には検出可能な濃度でスラブ脱水起源の深部流体が流入していることを示す。また,内陸地震発生における深部流体の役割も,近年重要視されている。モデルは主に地球物理学的観測やシミュレーション等の結果に基づいたものであるため,地球化学的・地質学的な物質科学的証拠の蓄積はモデルの高度化にとって重要である。そこで,我々は西南日本の中国–四国–近畿地方において深層地下水の同位体化学的特徴の検討を行い,地下水系に混入する深部流体の広域分布について明らかにした。その結果,マグマ水と似た同位体組成をもつ深部流体,すなわち,スラブ起源深部流体のLi/Cl比(重量比)が0.001より高いことを示した。Li/Cl比は,天水起源の淡水で希釈されても大きく変化しないことが期待されるため,深部流体の指標に最適である。Li/Cl比の広域分布は,スラブ起源深部流体が断層・構造線および第四紀火山近傍で上昇していることを示した。また,深部低周波 (DLF) 地震が起きている地域の近傍に深部流体が上昇している場合が多く見られ,DLF地震と深部流体の関連性を示唆する。

著者

西尾 嘉朗

出版者

日本水文科学会

雑誌

日本水文科学会誌 (ISSN:13429612)

巻号頁・発行日

vol.43, no.4, pp.119-135, 2013-11-30 (Released:2014-01-16)

参考文献数

46

被引用文献数

2 4

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地殻深部流体は,地震発生や火山噴火といった地殻活動において重要な役割を担う。しかし,多くの地球化学指標は表層水の影響を大きく受けやすいため,これまで深部流体の物質科学的研究は遅れていた。比較的新しい研究ツールであるリチウム(Li)の同位体指標は,この地殻深部流体に関する非常に強力な研究ツールであることが最近の研究から明らかになりつつある。近年,地下水のLi同位体データを基に,木曽御嶽火山の南東麓で現在も続く群発地震に関与する流体が非火山性の深部流体であることが明らかとなった。内陸大地震発生に大きく関わる間欠的な深部流体の上昇は,下部地殻の深部流体だまりを覆う難透水層(帽岩)の破れによるものかもしれない。リチウム同位体指標によって,この深部流体が上昇する『水漏れ現象』に関してより高度な知見を我々にもたらしてくれる事が期待される。

著者

佐藤 佳子 熊谷 英憲 岩田 尚能 柴田 智郎 丸岡 照幸 山本 順司 鈴木 勝彦 西尾 嘉朗

出版者

一般社団法人日本地球化学会

雑誌

日本地球化学会年会要旨集 2011年度日本地球化学会第58回年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.72, 2011 (Released:2011-09-01)

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3.11の巨大地震の後、福島第一原発の事故により放射性希ガス放出が予想された。そこで、放射性希ガスを四重極質量分析計で測定し、希ガス存在度の変化の検証を試みた。Ar-41, Ar-39, Kr-85, Xe-133などの希ガスが安定な希ガス同位体に対して10倍以上に増加したことが地震後の測定で明らかになりつつある。地震による安定な希ガス同位体の放出を差し引いて、放射性希ガス存在度の変化について報告する。

著者

西尾 嘉朗 佐野 有司

出版者

Tokyo Geographical Society

雑誌

地学雑誌 (ISSN:0022135X)

巻号頁・発行日

vol.109, no.4, pp.636-645, 2000-08-25 (Released:2010-11-18)

参考文献数

24

被引用文献数

1

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Based on δ 13C values and CO2/ 3He ratios of North Fiji Back-Arc Basin basalt glasses, wediscuss the carbon geochemical cycle in the subduction zone. Among the North Fiji Back-ArcBasin basalt glasses, there is a close correlation among CO2/ 3He ratios, δ 13C value, and143Nd/ 144Nd ratios. The CO2/ 3He ratios and the δ 13C values of North Fiji Basin basalt maybe attributed to binary mixing between the mantle component (low-CO2/ 3He, high-δ 13C, andhigh-143Nd/ 144Nd) and the subducted (recycled) component (high-δO2/ 3He, low-δ13C, and low-143Nd/ 144Nd). From a simple mass balance calculation, it is derived that the subductedend-member (recycled carbon) has 70% carbonate and 30% organic matter in origin.Assuming that complete decomposition of the subducted organic matters has occurred, most (about 90%) carbonates are not decomposed, because the amounts of subducting carbonatesand organic matters throughout the North Fiji subduction zone are estimated in a ratio of20: 1. This suggests that carbonate can be transported into the mantle through the subduction zones.

著者

西尾 嘉朗

出版者

一般社団法人日本地球化学会

雑誌

地球化学 (ISSN:03864073)

巻号頁・発行日

vol.40, no.2, pp.83-96, 2006-05-25 (Released:2017-01-25)

参考文献数

64

被引用文献数

1

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The non-traditional lithium (Li) isotopic tracer has a great potential to provide a major breakthrough in the investigation of the material cycle in the terrestrial mantle. Using a developed multiple-collector ICP mass spectrometry method, we revealed Li isotopic systematics of mantle-derived samples. The main significance in our results is the finding of extremely low 7Li/6Li values in several mantle-derived samples. Based on earlier results for eclogites, it had been proposed that subducted highly altered oceanic crust would have extremely low 7Li/6Li values. The significantly low 7Li/6Li values, however, had never been observed in any mantle-derived samples before our finding. We have also proposed that the enrichment of isotopically light Li may be general property of the enriched mantle type 1 end-member component (EM 1). In this scenario, the Li in the EM 1 source mainly originates from Li in the highly altered basalt of the uppermost part of subducted oceanic crust. Thus, the Li isotopic signature is sensitive to the degree of alteration experienced by the basaltic crust and can thus be used to distinguish what part of the basaltic crust was recycled.

著者

荒岡 大輔 西尾 嘉朗 真中 卓也 牛江 裕行 ザキール ホサイン 鈴木 淳 川幡 穂高

出版者

一般社団法人日本地球化学会

雑誌

日本地球化学会年会要旨集

巻号頁・発行日

vol.58, pp.222, 2011

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リチウム(Li)は、比較的流体相に分配されやすい元素である。加えて、Liは2つの安定同位体(6Liと 7Li)をもち、その相対質量差の大きさゆえに、Liの安定同位体比である⁷Li/⁶Li比は、変質や風化等の水を媒介してLiが動く際に大きな同位体分別が起きる。そのため、Li同位体比は水・岩石反応の指標として注目を集めている。中でも、河川水のLi同位体比は風化反応の指標としての可能性が期待されている(Kisakurek et al., 2005など)。例えば、ケイ酸塩中でMgイオンを置換することで Liは6配位であるのに対して、水溶液中では4配位である。そのため、岩石中のLiは水より高配位である故に、一般的には岩石に比べて共存する水の⁷Li/⁶Liは高い。上記から、Li濃度や同位体比は、温度や流量による風化量の変遷や、河川が流れる地質の違いを反映しているのではないかと考えられている。このように、新しい大陸風化の研究ツールとして期待されるLi同位体指標であるが、河川水中のLiは数ppb から数百pptレベルと低Li濃度であるために研究は遅れていた。近年の分析機器の進歩により、数nmolと極微量のLiの高精度同位体比測定が可能になったため(西尾嘉朗, 2010)、河川水等の極めてLi濃度の低い水試料のLi同位体比の報告が2005年頃から急激に増加してきている。 そこで、本研究では、河川水中のLi濃度および同位体比の規定要因を明らかにするために、世界的な大河川であり、かつ河川毎に異なる成因・地質的背景をもつガンジス・ブラマプトラ水系を例に研究を行った。2011年1月の乾季にガンジス・ブラマプトラ・メグナ川のバングラデシュ国内における上・中・下流域において採水を行った。これらの水試料の各種元素濃度、Li及びSrの同位体比を測定し、考察を行った。LiとSrの同位体測定は、高知コアセンターの分析システムを利用した。特にLi同位体測定に関しては、4ng以上のLiを± 0.3‰ (2SD)の誤差と、世界でも最高レベルの微量Liの高精度同位体比分析が可能となっている。今後は、流量や温度が異なる雨季においても同様の採水、測定を行い、河川水中のLi同位体比指標の確立を目指す。

著者

西尾 嘉朗 塚原 弘昭

出版者

一般社団法人日本地球化学会

雑誌

日本地球化学会年会要旨集 2009年度日本地球化学会第56回年会講演要旨集

巻号頁・発行日

pp.193, 2009 (Released:2009-09-01)

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松代群発地震域の湧水のリチウムとストロンチウムの同位体比に正の相関を発見した。松代湧水のLi濃度から計算すると,本地域のLi同位体比は表層水混入の影響はなく,深部水の値とみてよい。つまり,今回発見されたLiとSrの正の相関は,非表層水と表層水の2成分混合の結果ではなく,従来1成分と思われていた非表層水成分が少なくとも2成分あることを意味する。

著者

西尾 嘉朗 塚原 弘昭

出版者

一般社団法人日本地球化学会

雑誌

日本地球化学会年会要旨集

巻号頁・発行日

vol.56, pp.193, 2009

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松代群発地震域の湧水のリチウムとストロンチウムの同位体比に正の相関を発見した。松代湧水のLi濃度から計算すると,本地域のLi同位体比は表層水混入の影響はなく,深部水の値とみてよい。つまり,今回発見されたLiとSrの正の相関は,非表層水と表層水の2成分混合の結果ではなく,従来1成分と思われていた非表層水成分が少なくとも2成分あることを意味する。

著者

佐藤 佳子 熊谷 英憲 岩田 尚能 柴田 智郎 丸岡 照幸 山本 順司 鈴木 勝彦 西尾 嘉朗

出版者

一般社団法人日本地球化学会

雑誌

日本地球化学会年会要旨集

巻号頁・発行日

vol.58, pp.72, 2011

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3.11の巨大地震の後、福島第一原発の事故により放射性希ガス放出が予想された。そこで、放射性希ガスを四重極質量分析計で測定し、希ガス存在度の変化の検証を試みた。Ar-41, Ar-39, Kr-85, Xe-133などの希ガスが安定な希ガス同位体に対して10倍以上に増加したことが地震後の測定で明らかになりつつある。地震による安定な希ガス同位体の放出を差し引いて、放射性希ガス存在度の変化について報告する。