Journal de géologie et géophysique
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Abstrait

Analyses isotopiques des éléments de terres rares et de Sr-Nd-Pb des eaux thermales d'Arima, dans le sud-ouest du Japon : implications pour l'origine de la saumure de type Arima

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

Les compositions isotopiques des éléments des terres rares (REE) et de Sr-Nd-Pb des eaux thermales d'Arima, un type spécifique de saumure profonde (jusqu'à 6 % en poids de NaCl) dans la région de l'avant-arc non volcanique du sud-ouest du Japon, ont été analysées afin de discuter de leurs matériaux sources et de leurs origines. Nous avons d'abord examiné l'effet de matrice associé à une salinité variable (0 à 5 % en poids de NaCl) et avons constaté qu'au-dessus de 1 % en poids de NaCl, l'intensité des REE dans la mesure ICP-MS est considérablement réduite en raison de l'effet de matrice. En conséquence, nous avons dilué les échantillons d'eau pour qu'ils contiennent environ 0,6 % en poids de NaCl, puis nous les avons analysés par la méthode d'ajout standard. Les résultats montrent que l'abondance est sensiblement élevée par rapport aux eaux proches de la surface et présente un modèle DMM presque plat, ce qui peut s'expliquer par le mélange d'un fluide dérivé de la plaque à température relativement basse (400 à 500 ºC) et d'une eau proche de la surface. Les compositions isotopiques Sr-Nd-Pb de la saumure sont cohérentes avec l'interprétation ci-dessus sur les terres rares, dans la mesure où la saumure profonde est isotopiquement similaire à un fluide dérivé de la plaque de la plaque subductée de la mer des Philippines. Ces preuves suggèrent que le fluide dérivé de la plaque remonte même dans la région non volcanique, peut-être à travers une zone de faille le long de la ligne tectonique.