Revista de Geología y Geofísica
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abstracto

Origen de las aguas de manantial de tipo Arima y asociadas en el distrito de Kinki, suroeste de Japón

Hitomi Nakamura, Kotona Chiba, Qing Chang, Noritoshi Morikawa, Kohei Kazahaya y Hikaru Iwamori

Elementos de tierras raras (REEs) del afloramiento de aguas de manantial en la región de antearco no volcánico del distrito de Kinki en el suroeste de Japón fueron investigados para evaluar sus procesos de afloramiento y orígenes profundos. Un análisis de componentes principales de los datos de REE identificó tres componentes principales (PC) que cubren el 89% de la varianza total de la muestra: (1) PC-01, que corresponde a un proceso de dilución mediante el cual se introducen fluidos a bajas concentraciones, anteriormente representado por principales tendencias binarias de solutos, incluida la sistemática δ18O–δD; (2) PC-02, que es un proceso de precipitación de REE de la salmuera; y (3) PC-03, que es una incorporación de REE de country rock por acidez carbónica, aunque los tipos de country rock también pueden tener un impacto significativo en las composiciones del agua de manantial. Con base en estas tres PC, junto con las principales concentraciones de soluto y las composiciones isotópicas de hidrógeno, oxígeno y helio determinadas en estudios previos, se identificaron cinco tipos distintos de aguas de manantial en las áreas de Arima y Kii: (i) "Tansansen", ( ii) "Kinsen", (iii) "Arima ordinaria", (iv) "Ginsen", y (v) "Eastern Kii". Estos cinco tipos probablemente representan (ii) una salmuera profunda, (iii) una salmuera profunda evolucionada que precipitó minerales que contienen REE, (iv) una mezcla de (iii) y agua meteórica, (v) un agua meteórica carbonatada por gas profundo derivado de (ii), y (i) un agua de manantial similar a (v) con una influencia más significativa de la roca del país que constituye el acuífero. Una comparación de las aguas de manantial en las áreas de Arima y Kii reveló distribuciones geográficas sistemáticas. El tipo "Arima ordinario" ocurre a lo largo de la Línea Tectónica Media, y el tipo "Kii del Este" ocurre en la parte oriental del área de Kii. Este último parece aflorar en la región restringida donde se observan temblores profundos de baja frecuencia. Sugerimos que las distribuciones geográficas están vinculadas al entorno tectónico y/o la evolución temporal del afloramiento de fluidos.