Multiple lines of evidence for crustal magma storage beneath Mesozoic crystalline mountains in a non-volcanic region; Magnetotelluric imaging and variations in the He/He ratios of hot spring gases in the Iide Mountains, Northeast Japan

非火山地帯の結晶質岩系山地の地下に存在するマグマに対する複数の証拠; 東北日本,飯豊山地の比抵抗構造と温泉ガスのヘリウム同位体比

梅田 浩司

Umeda, Koji

飯豊山地は、東北地方の福島と山形の県境に位置し、ジュラ紀の足尾帯と白亜紀から古第三紀の花崗岩類からなる。当該地域は、第四紀火山から50km以上も離れているにもかかわらず、飯豊温泉や泡の湯温泉等の高温泉が分布する非火山地帯の高温異常域である。本研究では、これらの非火山地帯の高温異常域の熱源を特定するため、MT法電磁探査及び温泉ガスのヘリウム同位体の分析を行い、地球物理学的及び地球化学的な観点から検討を行った。その結果、山体の地下10km以深には10ohm-m以下の極めて低い比抵抗体が存在し、上部マントルまで連続していることが明らかになった。また、温泉ガスのヘリウム同位体比は、東北日本の火山ガスの値に匹敵すること等から、飯豊山地の地下にはマグマあるいはそれに関連する高温の流体が存在することが示唆される。

It has been recognized that hot springs in the Iide Mountains have anomalously high heat discharge values similar to those from hot springs in volcanic regions. In order to provide geophysical and geochemical constraints on the heat source for the hydrothermal activity, we carried out wide-band MT soundings on a profile across the Iide Mountains and determined the chemical and isotopic compositions of gas and water samples from hot springs around the mountains. It is concluded that the anomaly beneath the Iide Mountains is due to newly ascending magmas in the present-day subduction system rather than hydrothermal fluids related to late remnant magmatism of Middle Miocene age.