Spatial variations in He/He ratios along a high strain rate zone, central Japan

中部日本,歪集中帯のヘリウム同位体比の空間分布

梅田 浩司; 草野 友宏; 二ノ宮 淳*; 浅森 浩一; 中島 淳一*

Umeda, Koji; Kusano, Tomohiro; Ninomiya, Atsushi*; Asamori, Koichi; Nakajima, Junichi*

新潟平野から神戸に至る幅約100km長さ約500kmの領域は、その周辺の地域に比べて1桁以上、地殻歪速度が大きい顕著な変動帯(新潟・神戸歪集中帯)であることが知られている。歪集中帯での地震波速度構造や比抵抗構造解析の結果、この地域の下部地殻又は上部地殻には不均質構造が認められる。この地域の地下水中に含まれるヘリウム同位体比を測定した結果、北部では太平洋プレートから南部ではフィリピン海プレートから脱水した流体がこれらの不均質構造に関与することが明らかになった。また、1995年兵庫県南部地震、2004年新潟県中越地震、2007年新潟県中越沖地震等の震源域では顕著に高いヘリウム同位体比が観測された。

A linear zone with high strain rates along the Japan Sea coast, the Niigata-Kobe Tectonic Zone (NKTZ), is considered to be associated with rheological heterogeneities in the lower crust and/or upper mantle. Helium isotope variations along the NKTZ reveal a close association with the geophysical evidence for rheological heterogeneities in the crust and mantle. In the northern NKTZ where two large inland earthquakes occurred recently, there appear to be many samples with He/He ratios significantly higher than those observed in the fore-arc side of northeast Japan. A plausible source of mantle helium could be attributed to upward mobilization of aqueous fluids generated by dehydration of the subducting Pacific Plate slab.