マグマの貫入か？熱水の貫入か？

質問

地殻変動の研究から、マグマらしき物がどこにどの程度貫入したかは明確になってきているそうですが、貫入したものが「マグマか、熱水か」について地殻変動の研究では解明困難であると、大学の講義で学びました。貫入した物質について議論できると考える観測手法について教えてください。

これまで地震波の計測、磁化温度特性や自然電位変化、重力変化を用いた手法が紹介されました。新たな観測手法でも良いですし、それらを具体的に調べる観測方法でもよいのでお願いします！

回答No.3

jun1038 · ベストアンサー

ふたたびどうも。

マグマにしても熱水にしても
その流体が地層に完全にパックされている場合は
なかなか水蒸気量の変化に影響が出ずにいることも
あるかも知れませんね。

そうは言っても、素人考えですが、
熱水のほうが粘性がかなり低いと思われるので、
地層中のちょっとした断裂系を伝わって
水蒸気（噴気）として出てくる量が
急に増すことがあるのかも。
だから、噴気が急に増えたら「熱水」の可能性が
高いのかも。

ただ、豊富な地下水層がある場所にマグマが貫入した場合と
（ヤバ。水蒸気爆発・マグマ水蒸気爆発の可能性がありますね。）
明確な区別がつくのだろうかとも思ってしまいます。

地下水層がほとんどないｄｒｙな場所にマグマが貫入した場合は、
水蒸気の量が少ないだろうと思われる他に、
雨水が主体と思われる「水」と、
マグマから直接分離した「水」では、
水蒸気の水分子の酸素？（水素か？）の同位体比が
違ったような気がしますが・・・

私がこんなことを勉強したのはもう二十年近くも前のことなので、
手元に資料も無いし、
テキトウなことを思いつきで言うくらいしか能がありません。

こんな内容でも、もし良かったら
また補足要求してください。
では。

回答No.2

jun1038

こんばんは。
現役の学生さんに対して
私の知識はほとんど無力に等しいのですが、
何かの参考になればと思い、投稿します。

＞これまで地震波の計測、磁化温度特性や自然電位変化、重力変化を用いた手法が紹介されました。新たな観測手法でも良いですし、それらを具体的に調べる観測方法でもよいのでお願いします！

この文章の意味がイマイチ分かりづらいのですが、
こららの観測手法が紹介されていたら、
新たな観測はあまりないなあと思います。

流体の貫入により地殻変動が起こった場合、
その地形の変動量だけでは
なかなか流体の種類までは
確かにわからないと思います。

マグマと熱水との区別をするにのは、
その「物性の違い」を観測するしかありません。

熱水とマグマの何が違うか。

○磁性　マグマならキュリー温度以下で磁化するので
ある程度温度が下がると地磁気が急に変化する。

○電気伝導度　電極を打ち込んで高周波（？低周波か？）の電圧を
かければ違いが分かったような？？

○弾性波速度　遠地地震や人工地震の波形解析で
対象領域の弾性波速度の違いを見ます。

○熱容量　ある程度時間が経ったあとで、温泉水や
地下深部の温度がどう低下するか。

○密度　重力計による精密測定でマグマと熱水の
違いが分かります（これが一番基本かな）。

○自然電位　詳しくは知りませんが、自然電位異常を
生じさせるメカニズムの違いや、粘性の違いによる
流体運動のようすの差が現れるのでは。

これら以外にもあるのかも知れませんが、
今ちょっと思いつきません。
質問などがあったら補足要求してください。

とりあえず　それでは。

補足

ありがとうございます！
確かにマグマと熱水の違いといえば、jun1038さんの挙げられたもの以上は無いかも・・・。
熱水ならば水蒸気量の変化などでわかるかも？とおもったのですが・・・どうでしょうか？

回答No.1

kechigami

ずいぶん難しい質問で自信があまりないのですが、
こんな案はどうかと提案させていただきます。
貫入した物質もしくは貫入した物質を直接採取できるという前提での提案です。
地球化学の観点からなんですが、マグマと熱水で大きく存在量が変化する
元素に着目して、蛍光Ｘ線分析を行ってみてはいかがでしょうか？
例えば、Ｒｂ，Ｃｌ，Ｆなどは水の挙動や分化の早い遅いに大きく左右されるためマグマと熱水で大きく
存在量が変わってきます。

これらの物質の多寡で見分けてみてはいかがでしょうか？

補足

回答ありがとうございます！半ば諦めていました・・・。

残念ながら、貫入した物質を直接採取できるという前提は使えません・・・。地下深くの貫入物質を観測する、という条件なので・・・地球内部物理学の範疇かもしれません。蛍光Ｘ線分析という手法が観測にシフトできるか調べてみます。