湯河原温泉の酸素・水素同位体比
板寺一洋＊・菊川城司＊・代田

寧＊

Oxygen and hydrogen isotope ratio of hot spring waters in Yugawara spa.
by＊Kazuhiro ITADERA , Joji KIKUGAWA ＊ and Yasushi DAITA ＊
1.

はじめに

湯河原温泉は神奈川県南部の湯河原町域に分布する温泉の総称である。その規模は、県内では箱根温泉に次いで大きく、平成 19 年度の源泉数は 109 で、神奈川県全体（629 源泉）の約 17％を占めている（神奈川県保健福祉部生活衛生課、2008）。
菊川・代田（2009）は、小田原保健福祉事務所が実施した温泉実態調査に合せて、湯河原地域に所在する 93源泉について現地調査および採水分析を実施した。この採水分析は、現時点で採水が可能な源泉を悉皆的に対象としたものであり、過去の同様の調査と比較し、湯河原源泉の現状について評価する上で、また、湯河原温泉の成因を検討する上でも、意義のある調査である。本報告
では、菊川・代田（2009）の採水試料について、酸素・水素同位体分析を実施した結果の概要について述べる。

2.

図１

調査地域と試料採取源泉の位置。白丸は海岸地区の源泉を、黒丸はその他の源泉の位置を示す。
±0.1.‰、水素について ±1‰ である。試料水の酸素・水試料および分析方法
図 1 に酸素・水素同位体比の分析を行った 93 源泉の素同位体比（δ 値 V-SMOW）は、これらの測定結果と、位置を示す。湯河川原温泉については、海岸地区の温平衡温度下における同位体分別係数を用いて算出するた泉と、それ以外地区（広河原地区、温泉場地区、泉地め、最終的に計算される δ 値の精度は酸素が ±0.1‰、水区）の温泉とでは成因が異なると考えられており（大木素が ±3‰ 程度となる。

ほか、1963）、成分の特徴も異なっている（菊川・代田、2009）。このため、図 1 においては、海岸地区の源泉を3.

白丸で、その他の地区の源泉を黒丸で示してある。

3.1. 酸素同位体比と水素同位体比の関係

結果および考察

試料の酸素・水素同位体比は軽元素質量分析装置

測定結果に基づき、酸素同位体比と水素同位体比の関PRISM（現 micromass 社製）により測定した。同位体比係を示すデルタダイアグラムを作成した（図 2）。図 2

測定のための前処理として、酸素同位体比については炭において白丸で示した海岸地区の温泉は、酸素・水素同酸ガス、水素同位体比については水素ガスを試料水とと位体比の最も低い領域から原点（海水の同位体組成を示もに封入し、所定の温度条件下（酸素については 25℃、す）付近までの広い範囲にプロットされている。これら水素については 40℃）で同位体平衡させた。標準試料の源泉が海水と天水による同一の混合希釈系にあるかど

18

としては当研究所で作成した蒸留水（δ O ＝ -8.52‰、

うかを、図 2 のみから判断することは難しいが、原点付

δD ＝ -54.1‰）を用いた。

近にプロットされている源泉は、後述のとおり海岸線付

質量分析による同位体比の測定精度は、酸素について＊神奈川県温泉地学研究所〒 250-0031

近に分布しており、海岸地区の温泉が海水起源であると

神奈川県小田原市入生田 586

報告 , 神奈川県温泉地学研究所報告 , 第 42 巻 ,63-66, 2010



箱根地域とで、緯度効果や内陸効果などによって、火山性熱水と混合希釈系にある天水の同位体比に差異があることを示していると考えられる。

3.2. 地理的分布の状況
湯河原温泉の酸素同位体比および水素同位体比の地理的分布の状況を示した図 3 によれば、海岸地区の温泉のうち、海岸線付近に分布する源泉において酸素・水素同位対比とも著しく高い値となっている。
菊川・代田（2009）によれば、これらの源泉の成分総計は極めて高い。図 2において、同源泉群では同位体組成が原点付近にプロットされていることと合わせて、それらが高温の火山性熱水ではなく海水起源であるとする従来の考え方を支持する結果と言える。
一方、海岸地区の温泉としたもののうち、新崎川近辺
酸素・水素同位体比の関係を示すデルタダイアグに分布する 4 か所の源泉は、海岸線付近の源泉に比べてラム。白丸は海岸地区の源泉を、黒丸はその他の源泉酸素・水素同位体比が非常に低い。中には、その他の地を示す。星印は Matsuo et.al.（1987）による箱根地区の源泉よりも同位体比の低いものも見られ、それらは域における高温高濃度の火山性熱水の同位体組成を示海水の影響をほとんど受けていないと推察される。これす。

らの温泉の成因については、菊川・代田（2009）によっ

図２ても指摘されているように、別途検討する必要がある。
図 4 に、その他の地区の源泉の酸素同位体比および水した大木ほか（1963）の考え方と整合的である。
図 2 に示した星印は、Matsuo et. al.（1985）による、素同位体比の地理的分布状況を拡大して示した。特に酸箱根地域における高温高塩分濃度の火山性熱水（HTDS）素同位体比について、不動の滝付近の源泉で高く、藤木18の同位体組成（δ O=+3‰、δD=-26‰）を示す。図 2 に川の下流方向に分布する源泉ほど低くなる傾向が認めら示した 2 本の直線のうち一本は、Matsuo et. al.（1985）れる。こうした傾向は、大木ほか（1963）が塩化物イオ18が定義した箱根地域の天水線（L.M.W.L、δD=8δ O ＋ン濃度について、また、菊川・代田（2009）が泉温や成17）である。

分総計について報告している傾向と同様のものであり、もう一本の直線は、湯河原温泉のうち海岸地区を除く

これらの温泉が、高温高濃度の火山性熱水と浅層地下水源泉の酸素同位体比、水素同位体比の関係を最小二乗法の混合により形成されているという考え方とも整合す18で近似した直線（δD=1.97δ O − 33.0）であり、相関係る。

2数は高くない（R =0.27）ものの、その延長は箱根地域

なお、水素同位体比については、その地理的分布の傾における火山性熱水（HTDS）の近くを通る。このこと

向は不明瞭であるが、これは、水素同位体比の測定精度

は、海岸地区の温泉を除く湯河原温泉は、高温高塩分濃が酸素同位体比のそれよりも劣っていることが影響して度の火山性熱水と浅層地下水の混合によって形成されているものと考えられる。

いるとした従来の考え方（大木ほか、1963 や平野ほか、1976）を支持する。そして、湯河原温泉の形成に関わる

4.

まとめ

火山性熱水の酸素・水素同位体組成は、箱根における火菊川・代田（2009）による採水試料を用いて、湯河原山性熱水（HTDS）のそれと同じであることが推察され温泉の酸素・水素同位体分析を実施した。その結果は以る。

下の通りであった。
18

また、上述の二本の直線の交点の同位体組成は δ O=-

海岸地区の温泉のうち、海岸線付近に分布するものは、8.29‰,δD=-49.3‰ で あ り、Matsuo et.al.（1985） が 箱著しく高い酸素・水素同位体比を示した。その同位体組根の代表的な地下水（天水）の同位体比とした RGL

成は、デルタダイアグラム上の原点付近にプロットされ、18（δ O=-8.5‰,δD=-51‰）と比較すると、酸素・水素同位それらが海水起源とする従来の考え方を支持する結果が体比とも大きくなっている。このことは、湯河原地域と得られた。これと対照的に、新崎川付近に分布する源泉上：図３

酸素同位体比（上）および水素同位体比（下）の地理的分布。プロットの大小は同位体比の高低を示す。太枠は図 4 に示した範囲を示す。

右：図４

海岸地区を除く地区における酸素同位体比（上）および水素同位体比（下）の地理的分布。の同位体比は低く、海水の影響をほとんど受けていないものと推察される。
海岸地区以外の温泉の酸素同位体比と水素同位体比の関係および、それらの地理的分布の状況は、湯河原温泉が高温高塩分濃度の火山性熱水と浅層地下水の混合によって形成されているとした従来の考え方を支持している。また、その火山性熱水の酸素・水素同位体組成は、箱根の火山性熱水（HTDS）と同じであることが推察される。
湯河原温泉を対象とした酸素・水素同位体比の悉皆的な分析調査は、今回が初めてである。今後、同域の温泉成因モデルを確立し、有効な温泉保護対策に資するためには、溶存成分濃度や泉温、およびそれらの経年変化の状況などと併せて検討を進めていく必要がある。

謝辞
本研究で対象とした試料採取にあたっては、小田原保健所福祉事務所の横山洋司温泉課長はじめとする課員の皆様に、多大なご協力をいただきました。また、源泉所有者の方々には源泉の調査を快く許可いただきました。

ここに記して感謝の意を表します。

参考文献
平野富雄、大山正雄、粟屋徹、大木靖衛（1976） 湯河原温泉の地下水位低下と温泉の冷地下水化、神奈川温泉研報告、7-2、53-68.
神奈川県保健福祉部生活衛生課（2008） 平成 19 年度温泉利用状況報告書．
菊川城司・代田寧（2009） 湯河原温泉の現状〜平成 21（2009）年の一斉調査結果から〜、温地研報告、41、63-68.
Matsuo.S, Kusakabe.M, Niwano.M, Hirano.T, Oki. Y（1985）
Origin of thermal waters from Hakone geothermal system,
Japan, Geothermal Journal, 19, 27-44.
大木靖衛、荻野喜作、長塚縒子、広田茂、小梶藤幸、高橋惣一、杉本光夫（1963）湯河原温泉調査報告、神奈川温泉研報告、1-1、1-40.