: Abstract

1．はじめに
新安比温泉(保戸沢の湯)は，岩手県二戸郡安代町に位置し，ポーリング(1987年６月：944.3m)により自噴した．温泉は泉温53℃，湧出量641/min (1987年６月)でガタを伴い間歇的に湧出している。また，新安比温泉の北方1.5kmの地点に湯の沢の湯ボーリング泉(1986年2月：800m,未利用)があり, "新安比温泉同様,ガスを伴って温泉水が湧出している.新安比温泉の周辺には，海上温泉や七時雨温泉があり,o南東に七時雨山(標高1060m)が位置している.新安比温泉の泉質については、梅津や、梅津、柳谷かによって報告されている。本報告は，新安比温泉と湯の沢の湯の温泉水，付随ガスおよび温泉沈殿物を採取・分析し，温泉水の泉質，温泉付随ガスの性状および温泉沈殿物の生成について考察した．また，温泉水および付近の河川水の同位体比分析を実施し，これらの結果も加えて温泉水の起源についても考察した
2 .地質概要
新安比温泉は、奥羽山脈と北上山地の境界に位置し、八幡平火山群の北東にある。茂野・阿部(1987) 81によれば，この地域を含む仙岩地域の地質は若い順に次の４層に区分される。第１層：第四紀の成層火山を構成する主に安山岩質の火山岩類一火山砕屑岩類.第II層：第四紀更新世一新第三紀鮮新世の主にデイサイト一流紋岩質の溶結擬反岩類.第Ⅲ層：新第三紀の主に火山岩類一火山砂屑岩類および海成の砕屑性堆積岩類.第Ⅳ層：先新第三紀の主に海皮の砕屑性堆積岩類・チェートおよび花崗岩類・また，角らかによれば新第三系は前・中期中新世の“グリーンタフ”と中期中新世から鮮新世にかけての推積岩類に大別され，“グリーンタフ”は変質した溶岩と火山砕屑岩からなり，これに薄い泥岩・砂岩・礫岩などを伴う、一方，新第三紀堆積岩類は“グリーンタフ”を整合におおい，それと似た分布を示す。岩質的には、この堆積岩類の下部では泥質相が卓越し、外脊椎を示す動物化石を産し，上部では砂礫質となり，沿岸性の化石を含む。 I
３．試料採取および分析方法
3.1試料採取
試料採取位置をFig.１に示す。温泉水は源泉で，河川水は温泉水及び生活排水の影響を取り除くため可能な限り上流で試料採取した.ガスは温泉井の噴気孔をロートで覆い，ゴム管を用いてガスを取り出し， 5 mol/l KOH溶液を満たしたガス採取製置に導き採取した植ガス採取後n溶液の増加容積(擬箱水量)および残留ガス(Rガス)の容積を測定した。次にKOH溶液を定容にしてCOs定量用試料とUY H2S定量用試料はCdSとして固定した・Ｒガスは両端コック付のガスコレクターに移して保存した.温泉沈殿物は, J湯の沢の湯の井戸元の付着物を試料とした.1
3. 2  分析方法
温泉水の成分分析は鉱泉分析法指針により行った。温泉水の水素と酸素の同位体比は滑ウラン還元法および水と二酸化炭素の交換法で測定した.ガス成分の分析は以下に記す方法により行った。 • CO2：ガス採取に使用したKOH溶液の一部を分取して微量拡散分析法により定量・ ・H2S：ガス採取に使用したKOH溶液の一部から、CdSとしてH2Sを固定後成ろ過してヨウ素流定法により定量. • H2, CH4, N2, He, Ar :ガスクロマトグラフ法により定量.温泉沈殿物は風乾し，100メッシュ以下に粉砕したものについて，IX線回折測定および化学分析を行うた.
4
分析結果および考察
4.0k -温泉水の泉質
温泉水の化学組成をTable 1に示す.採取した温泉水の化学的特徴を明かにするためにリニアダイアグラムを作成しFig. 2に示す.新安比温泉及び湯の沢の湯の陽イオンはNaが主成分であり。陰イオンはCl，HCO 3が主成80 20分であり，泉質は中性Cl-HCO3型に分類される。なお，七時雨山周辺に位置する新上温泉やSO.七時雨温泉は，新安比温泉同様中性Cl-HCO 3型に分類されるが，八幡平周辺に位置する草の湯及び安比温泉は，酸性SO4型に分類される39.また，HBO2濃度が新安比温泉5,780mg/l,湯の沢の湯4,180mg/l, Liが新安比温泉28.9 mg/lと高い特徴がある.温泉水の化学組成をもとに地化学温度を計算した結果，SiO2温度計(伝導冷却) 51では，新安比温泉が123℃,湯の沢の湯が148℃, Na-K温度計がでは，新安比温泉が133℃,nc湯の沢の湯が110℃を示した.
つぎに，温泉水のB/Clモル比の関係をFig. 3に示す.一般に，温泉水および熱水中のB/Clモル比は，貯留層を構成する貯留母岩の化学的性質を反映じ」加えて蒸気卓越型貯留層や海水の混入などの地熱貯留機構によっても変化することが知られている。つまり，新第三紀～第四紀の火山岩類あるいは火山砕屑岩類が貯留層となっている場合と締成の推積岩類あるいはこれを起源とする変成岩類が貯留層となっている場合のB/Clモル比には系統的な差が認められ、0.08〜0.1程度の値を境界にして前者の場合は低くな後者の場合には高くなる。七時雨火山周辺の海上温泉および七時雨温泉のB/Clモル比は約0.4を示し，この地域が北上山地に近く位置していることから、地熱貯留層は比較的地下浅部の先新第三紀の海皮の砕唇性堆積岩類中に発達している可能性が高いと考えられている81:01新安比温泉および湯の沢の湯のB/Clモル比も約0.4を示すことから，温泉水が主に海皮の砕屑性堆積岩類により構成される貯留層からもたらされていると考えられる.温泉水および河川水の同位体比をTable 2に，温泉水および河川水のδDとδ180の関係をFig. 4に示す.河川水のδDとδ 18 Oは，平均的な地表水の水茶・酸茶同位体比を示す直線δD= 8 × δ 18 O+ 10 7 )およびδD= 8 × δ 180+ 268)の間にある.一方，温泉水のδDとδ 18 Oは，河川水と比較し両方とも重くなFig . 3  Relationship between CI and B mole concentration of hot spring waters (1 : Shin-Appi spa, 2 : Yunosawanoyu, 3 : Kaisho spa , 4 : Nanashigure spa) 3〜4： After Shigeno and Abe. (1987) Fig. 4V Relationship between hydrogen and oxygen isotopic ratios of hot spring waters and river waters
つぎに，δDとCI遺度の関係(Fig. 5 )をみると、温泉水は，海水と地表水を結ぶライン付近に位置するととから、海水と地表水が混合したものと考えられる。なお、新安北温泉および湯の沢の湯は滋岸よりもはるかに内陸に位置していることから、現在の海水が混入しているのではなく,古い時代に地層中にとり残された。恐Cl (g/kg)らく先新第三紀の海水(化石海水)を合10んでいると推定される. δ 180とCl濃度の関係(Fig. 6 )をみると，温泉水の♂¹80とCl濃度の価は化石海水を含むと考えられている群馬県の八塩および磯部の温泉水部の付近に位置し，海水と地表水を結ぶラインよりも約10%ほど180が重い方へずれている。この原因は、海成の砕唇性堆積岩類中に含まれる炭酸塩鉱物あるいはケイ酸塩鉱物と温泉水が比較的低温(100〜150℃)で同位体交換が行われていることによると考えられる。以上のことから，新安比温泉および湯の沢の湯の温泉水は，過去に地層中に取り残された海水(化石海水)が地表水と混合したものを起源とし，この温泉水が堆積岩類中に含まれる炭酸塩鉱物などと同位体交換を行い，酸素同位体比が重くなり，貯留層内に滞留していると考えられる.つぎに温泉水の泉質を検討するために，次式に示す濃縮係数Cm 8を用い,筑出した結果をTable 3に示す. Cm=(m/Cl)sp/(m/Cl)sw m ：化学種濃度。 Cl ：Cl濃度， SP：温泉水, SW：海水,温泉水の濃縮係数はほとんどの成分が１からかけ離れており。海水/岩石500反応が行われたことを示している。特にqに， Cmg , Csolの値が小さいが，これは海水中のMg, SO4が二次鉱物を作り取り除かれたためと考えられる．しFig . 5 → Relationship of hydrogen isotopic ratio against Cl concentration of hot spring waters and river waters (●1：Shin-Appi spa, ●2：Yunosawanoyu, ▲1 : Hodonosawa, ▲2 : Yunosawa) Relationship of oxygen isotopic ratio against Cl Fig. 6
かし、温泉水のCri, Crの価は逆に１以上であり,ここの原因としてお温泉水がＢおよびLiを多く含む海成の砕屑性堆積岩類に滞留している時に，水/岩石反応が進行し溶出され，溶液中に遺縮されたと考えられる。ただし、HBO2遺度は，海皮堆積岩中のＢ遺度が150ppm程度という報告100もあり，堆積岩からの溶出だけでは高すぎると考えられるため，後述する火山性ガスが一部寄与している可能性もある。。
4. 2 ガス成分
ガス成分の化学組成をTable 4に示す.ガス成分は，CO2が新安比温泉94.0vol%，湯の沢の湯94.4vol%である。アルカリ溶液に吸収されないガス(H2, N2, CH4, HeおよびAr)中では，両温泉ともCH4の割合が多い特徴がある。次に，He/Ar比—N2/Ar比の関係図をFig．7に示す．東北日本の火山ガス，自然噴気および地熱井からもたらされる蒸気中のHe/Ar比とN2/Ar比の関係は，He/Ar比とN2/Ar比がともに大きい火山ガスと10℃で大気と溶解平衡状態にある水に溶解した空気との混合ライン上にプロットされる。このことからはこれらのガスの関係は、東北日本に共通な深部ガスと溶存空気との混合によって規制されていることを示している(1)、13)、13)、新安比温泉および湯の沢の湯のガスのHe/Ar比とN2/Ar比は流出途の深部火山性ガスと10℃で大気と溶解平衡状態にある水に溶解した空気との混合ラインの延長上にプロットされる。このごとから、新安比温泉および湯の沢の湯の温泉付随ガスは、東北日本に共通な深部火山性ガスが供給されており，さらにそのガスの寄与が大きいと考えられる。なお，新安比温泉の近くには第四紀の皮層火山である七時雨火山があり，地下深部にマグマ溜まり・高温火皮岩体などが存在し，この火山の周辺の地下に大規模な溶頭性の高温熱水系が発達している可能性が考えられている3 .ガスの主成分であるCO2の起源については以下のことが考えられるが，同位体比(δ¹³C)が未測定のため言及できない. ①He/Ar比とN2/Ar比の関係から，地下深部から上昇してくる火山ガスが寄与している可能性・ ②温泉水中のB/Clモル比から，海皮の砕屑性堆積岩類が湧出母岩になっている可能性があること，またCH4/Ar Itが高いことから…深部ガス以外のCO212ガスの供給の可能性12) : 4. (1986)

4.3-の温泉沈殿物
温泉沈殿物は配管など温泉構築物に被害を与えることが多いので，沈殿生成状況を把握することはきわめて重要である日湯の沢の湯における温泉沈殿物の化学組成をTable 5に示す。沈殿物は鉄質に富みCaCOsに対してFe2O3が3倍になっている逆11×温泉水は湧出した時点では，無色透明であるが空気に触れると数分で赤褐色を呈し、沈殿物を生じることの現象を検討するために,コ温泉水中のCa 81およびFe 81濃度の経時変化をpHとともに調べた．結果をFig.８に示す。また，温泉水を１日放置して得られた沈殿物の化学組成をTable 5に併記したよう介護権本経由Fig. 8およびTable 5から外温泉水中のFe²+は4分でほとんど消失ししそれに伴ってpHの低下がみられる。一方、Ca 8は6分後で約60％の減少がみられ、それに伴なう沈殿生成物はCaCO 3であり, J X線回折測定からAragoniteが同定された。21日放置後の温泉水からの沈殿物は, J CaCO3が主成分であり、Caに対するFeの割合が0.14となり、温泉水中のCaとFeの濃度比(0.19)にほぼ一致している。参考文献  http以上のことから，温泉水は空気に触れるとFe²+が数分でほとんどFe³+に酸化し,ついでFe 3+の加水分解により鉄質沈殿物を生じ，井戸元付近に付着するものと考えられる。また，Ca 2+は湧出後の温度降下にもよるが、滅圧によるCO2ガスの逸散のためCa²+の格解度が減少しCaCO3とLて徐々に沈降するものと思われる。このように温泉水から先ず鉄質沈殿物が生じ，少し遅れてCaCO3が沈殿することは，沈殿物の組成が井戸元から離れるにしたがってCaCO3に高むことからも支持される．なお，新安比温泉における引湯配管内に付着しているスケールについても同じ現象がみられている。 Fig. 8
5．ま　といめない新安比温泉と湯の沢の湯の泉質，温泉付随ガス，温泉の起源および温泉沈殿物についてまとめると次のようになる・ 1）温泉水の陽イオンは，Naが主成分であり，陰イオンはCI, HCO3が主成分であり，泉質は中性Cl-HCO3型に分類される.また，HBO2およびLi濃度(新安比温泉のみ)が高い特徴がある。この原因は，ＢおよびLiを多く含む癌成の砕屑性堆積岩類からの溶出と，火山性ガスが一部寄与している可能性が考えられる。うなのは少数数温泉付随ガスは，CO₂を主成分とし，N₂およびCH₄を含む。 H₂Sの割合が少なく。 CH₄ 2 ) 1 - 2001  Lie 》の割合が多い特徴がある。無人また，He/Ar比とN2/Ar比の関係から，温泉付随ガスは東北日本に共通な深部ガスが供給されていると考えられる。歴生 生温泉付随ガス中のCO2の起源はし地下深部より上昇してくる火山ガスが寄与している可能to olo性と推徴岩中に含まれる有機物が加熱され，ガスを放出している可能性が考えられる。こ温泉水は、過去に地層中に取り残された海水(化石海水)と地表水が混合したものを起源と3（）境心心心の温泉水が海成の砕屑性堆積岩類中に含まれる炭酸塩鉱物などと同位体交換を行うことOにより、酸素同位体比が重くなり、貯留層内に滞留していると考えられる。 4 ) b0温泉沈殿物は、温泉水が空気に触れるとFe31が数分でほとんどFe31に酸化したついでFe31はの加水分解により鉄質沈殿物を生じ成井戸元付近に付着していると考えられる。また、温泉水が地表へ遡出する過程で，減圧によるCO2ガスの逸散によりCa 2+の溶解度が減少しCaCO3が徐々に沈降するものと思われる. 8, 31
語
絡
100% (   )、100% (  )本研究を進めるにあたり，水の同位体分析をしていただいた秋田大学の松葉谷治教授，試料の化学分析に御協力をいただいた日重開発工業株式会社探査部の諸氏に厚く感謝致します。また，秋田大学の松葉谷治教授，日亜開発工業株式会社の吉田裕博士には本稿に関する助言をしていただいた．ここに感謝の意を表します。 MSL 15 HALT (X301依頼したいことを報道はODeOFFAK 1）梅津芳生(1990)新安比温泉の泉質. 第43回日本温泉科学会大会一般講演要旨.温泉科学,  p.1. 2）物津芳生,柳谷茂夫(1991)新安比温泉の泉質(2).第44回日本温泉科学会大会一般講演要旨,温泉科法, p.6. 3 ）茂野　博，阿部喜久男(1987)温泉・噴気の化学に基づく仙岩地域熱水系の概念的モデル、地調報告, No. 266, p. 251-283. 4 ）角 清愛,池田一雄,斎藤敬三, *須藤茂(1987)仙岩地熱地域及びその周辺地域における地すべり地形の分布団地調報告, No. 266, p. 159-198:00gM 5 ) Truesdell, A.H. (1976) Geochemical Techniques in Exploration, Summary of Section III. Proceed- ings of Second U.N. Symp. on the Development and Use of Geothermal Resources, San Francisco, 1975, p. Iii-IIxxix. 6) Fournier, R.O. (1979) A Revised Equation for the Na/K Geothermometer. Geothermal Resources Council Transaction, vol. 3, p.221-224.. S 7) Craig, H. (1961) Isotopic variations in meteoric waters. Science, vol. 25, p. 1702-1703. 8 ）松葉谷治(1981)水素および酸素同位体比からみた温泉水の起源.温泉科学31, p. 47-56. 9)高松信樹,下平京子,今橋正征,神谷 宏(1980)食塩泉のリチウム.地球化学 14, p. 35-42. 10)石川剛志,中村楽三(1989)ホウ素の同位体地球・宇宙化学.地球化学 23, p. 23-24.. 11) Yoshida, Y. (1984) Origin of gases and chemical equilibrium among them steams from Matsuka¬ wa geothermal area, Northeast Japan. Geochem. Jour, vol. 18, p. 195-202. 12) Yoshida, Y. (1986) He, Ar and N2 concentrations in geothermal steams from Northeast Japan. Ex- tended Abstracts of 5 th Internat.Symp. on Water-Rock Interaction, Iceland 1986, p. 648-651. 13) Kiyosu, Y. (1985) Variations in N2/Ar and He/Ar ratios of gases from some volcanic areas in North- eastern Japan. Geochem. Jour, vol. 19, p. 275-281. 14）茂野　博，高橋正明，野田徹郎(1988)断裂系ガスの研究，仙岩地域における地熱ガスの化学的研究.昭和62年度サンシャイン計画研究開発成果中間報告書,希深部地熱資源探査技術に関する研究, p. 189- 225. ufo (315c 0.11)11.8年6年1 ,有数日曜日(1.5年6年1年le noitiaeqmoЭ IsoimedЭ ni noitsinsV (1661-8161)ヨンゼッション19 still , egaing2 toH swegemeT edi -guing3 istodO- S AUHSOY oxuY glatavinU odoT ,sonsible to glassI ,sonsiondO to mombreedsCl
insuladA
, andeb ni gaings for bina pinesion issigyt a , suchq8 Joli swearemsT edi ni gaing8 blodO iatnamidaaH ods to they insteaw ods ni onesie's smagada's ads to simeli moteew ods to batensis ai , one 21297 006 Juoda based asw bas , enormally?I adistA , Stred Incoinsis dgin . (S. 1 = Hq) 101 X 2.4) egradualb mod oursel . ( -nimil 00001 Juorie) egradualb egrad Figm0001 . ↑ " OB   (Figm0000 , " IO) says: " iO2 < " IO ai sangs eids to asistance and to saO  . Crybinax nollib add to veryon edit ni animalson bible pinsolov "lo agaiz whos add to obtainerance at dointw - nois sasme plasalov to nottaine beytsedo med top ass grings pladO and to why consist ai not status to notsakev insollinging beaseriesi glisuing avail not atsilus to active theoreab 8701 or SVEI moril activement gasily oinselov e to not remot sull usio extern of al ybuta eidi to beidin edi  .8501 not in besteriesb neds bais see betwee abod end nottegitabyni sidif - nomonedq pinsolov and div noidconnoo ai aninga sod ods to attraduce **O2 ads ellabeded .esidencyclogiesimada ni enoblemer eds to noilensiqxs sol . PCGT obside animge
ife
II大平離水「1以上で水3階設置の改修を開平離水「北口東路水根器北山線展田港」東越東越横浜池)免费税込等(税込額)免费税込等(税込)をする法人事務でき金融税込(税込) .無線　原代表　相手数料無料　ふふうこ・の限定数料日大き(0以外より本日　送送さ[風物和平方法法法の貸法の提供された現役により、出金を依頼してお成成規格の市民執行事務所所所性ない方はないとのよる１３年級大(min881社商品)大日間のように同人力4000年級日にお