Исследователи обнаружили, что вода в термальных источниках центральной Японии является долго удерживаемой литосферной водой

Ученые из Университета Цукубы совершили прорывное открытие, касающееся происхождения неметеорной воды в природных термальных источниках центральной Японии. Результаты численного моделирования указывают на то, что эта вода была заключена в литосфере в течение обширного периода от 1,5 до 5 миллионов лет. Было выявлено три основных источника этой древней воды: Филиппинская морская плита, Тихоокеанская плита и древние морские осадки, особенно в регионах Ниигата и юго-западная Гумма.

Хотя большинство термальных вод происходят из атмосферных осадков, новое исследование, опубликованное в Journal of Hydrology, изучило уникальные качества некоторых источников. Анализ стабильных изотопных составов водорода и кислорода в молекулах воды выявил характеристики, указывающие на присутствие долго удерживаемой литосферной воды.

С помощью сложного численного моделирования ученые проследили изотопную эволюцию этой воды и обнаружили, что различные типы вод, включая глубинные подморские воды, а также воды подводных грязевых вулканов, прибрежных рассолов нефтяных месторождений и вулканического пара из зон субдукции плит, имеют общую эволюционную траекторию.

Исследователи также разработали новый метод реконструкции исходного изотопного состава литосферной воды, исключая влияние метеорной воды из изотопных данных термальных источников. Сравнив рассчитанный состав литосферных вод на глубине с реконструированными данными, они разделили источники на три группы по географическому распределению: соответствующие субдукции Филиппинской морской плиты или Тихоокеанской плиты, а также демонстрирующие минимальную изотопную эволюцию.

Эти выводы не только раскрывают сложную трехмерную структуру и эволюцию сверхглубокой циркуляции воды (>100 км), но и имеют решающее значение для понимания роли воды в сейсмической и вулканической активности, прокладывая путь к улучшению прогнозирования землетрясений и извержений.