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Release of mantle and crustal helium from a fault following an inland earthquake

内陸地震後に震源断層から放出されたマントル起源ヘリウム

梅田 浩司; 浅森 浩一; 草野 友宏

Umeda, Koji; Asamori, Koichi; Kusano, Tomohiro

断層から放出されるガスの同位体組成を指標に、地形判読では不明瞭な活断層の位置を特定するための調査技術の開発を進めている。今回はこれらの技術開発の一環として、2011年6月30日に発生した長野県中部の地震(M5.4)の震源域周辺において、地下水の溶存ガスや温泉の遊離ガスの採取を行い、希ガス同位体の測定を行った。その結果、地震を引き起こした牛伏寺断層に沿って高い$$^{3}$$He/$$^{4}$$He比が観測された。また、地震発生前に比べて断層近傍ではマントル起源ヘリウムが、断層から離れた地域では地殻起源ヘリウムの含有量が増加する傾向が認められる。

This study was undertaken to elucidate spatial and temporal changes of $$^{3}$$He/$$^{4}$$He ratios around a source region before and after an inland earthquake using both new and existing helium isotope data from hot spring and drinking water wells. Most gas samples near the seismic source region are characterized by increase in postseismic $$^{3}$$He/$$^{4}$$He ratios. In contrast, the postseismic ratios decrease by up to about 30% away from the seismic source region. Episodic faulting could release accumulated radiogenic helium from host rocks, or enhance the transfer of mantle volatiles through permeable fault zones, such that subsequent fluid flow proximal to the source region could then explain the spatio-temporal variations in $$^{3}$$He/$$^{4}$$He ratios.

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パーセンタイル:39.57

分野:Geochemistry & Geophysics

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