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講義ノート 温泉あれこれ

温泉の定義(以下のいずれかにあてはまるもの)

日本では、1948(昭和23年)に公布された温泉法により、温泉が定義づけられている。
「地中から湧出する温水、鉱水及び水蒸気その他のガス(炭化水素を主成分とする天然ガスを除く。)で、温度が25℃以上又は指定された物質(成分ともいう。)が一定量以上含まれる」

温泉として成り立つ3要素

泉温
溶存成分
湧出量

世界の温泉基準

日本や南アフリカでは25℃以上
イギリス、フランス、ドイツなど西ヨーロッパ諸国では20℃以上
アメリカでは21.1℃以上

世界の温泉分布と火山分布


火山分布と見比べて、南アフリカは現在活動中の火山はないが、太古の火山の熱源が地下に残っているといわれており、温泉は多い

火山分布

温泉に必要なもの

地下水
熱源またはミネラル源
断層

温泉の種類

温泉には火山性温泉と非火山性温泉がある。
非火山性温泉には深層地下水型と化石海水型がある。

日本の温泉と火山の分布


泉質について

一口に温泉といっても、温度、溶けている成分による泉質、臭い、色、肌触りなどそれぞれに特徴がある。
このような温泉の持っている様々な個性の中で、温泉水に含まれている成分の違いが温泉の泉質。
温泉の泉質等を調べるには、温泉分析試験を行い、温泉分析書を作成し、その特徴を調べる。
温泉の分析は、温泉法に規定された登録機関(温泉地学研究所等)で行っている。

代表的な泉質

各イオン名ナトリウムイオン(Na+カルシウムイオン(Ca 2+
塩素イオン(Cl-ナトリウム-塩化物泉(食塩泉) カルシウム-塩化物泉(塩化土類泉)
硫酸イオン(SO42-ナトリウム-硫酸塩泉(芒硝泉) カルシウム-硫酸塩泉(石膏泉)
炭酸水素イオン(HCO3-ナトリウム-炭酸水素塩泉(重曹泉) カルシウム-炭酸水素塩泉(重炭酸土類泉)

温泉水に含まれている成分の違いが温泉の泉質
溶存物質総量1,000㎎/㎏以上の場合には塩類泉となり、泉質名は、陽イオンと陰イオンの割合により決まる。
温度25℃以上であれば、総溶存物質が1,000㎎/㎏未満の場合は単純温泉。

火山性温泉のしくみ

火山地帯では地下数㎞から数10㎞という比較的浅い部分に、深部から上昇してきたマグマがマグマだまりをつくり1000℃以上の高温度になっている。
地表に降った雨や雪の一部は地中にしみ込んで地下水になる。この地下水がマグマ溜まりの熱で温められたものが、断層などの自然の地下構造(割れ目)や人工的なボーリングなどによって湧き出る。これが火山性温泉。
代表的な泉質は、ナトリウム-塩化物泉(食塩泉)。多くの場合、高温高圧の火山ガスや熱水の熱が地下水と交わり、地下水が温められるが、マグマだまりや高温岩体からの熱の伝導によって地下水が温められる場合もある。
また、マグマのガス成分やマグマから分かれた熱水溶液などが地下水に混入したり流動中にまわりの岩石成分を溶解するなどで温泉の種々の泉質が形成されると考えられている。

非火山性温泉ー深層地下水型

地下では深度が深くなるほど地温が上昇。一般的には100m毎に約2~3℃ずつ上昇する。例えば地表の温度が15℃と仮定すると、一般的には1000mの地温は35~45℃、1500mで45~60℃となる。よって深い地下水をくみ上げれば火山を熱源としなくても高温水が得られる。
また、マグマと異なる高温岩体と呼ばれる高温の岩体が地下にある場合がある。地表に降った雨や雪の一部が地中にしみ込んでいき地下水の流れをつくり、それが高温岩体や地熱を熱源として暖められたものも非火山性温泉の深層地下水型になる。

非火山性温泉ー化石海水型

太古の地殻変動などで、古い海水が地中に閉じこめられ化石海水となる。
この化石海水が高温の岩石や、地下深くの地熱で温められる。
温まった化石海水が自噴したり、ボーリングで汲み上げたりすることで、温泉として利用する。

謎の温泉

有馬温泉

 地質的には全く火山の兆候がないにも拘わらず、温泉が自噴する。ほかに愛媛県「道後温泉」などがこのタイプに属する。
 有馬温泉は日本の有名温泉のひとつで、7世紀ころから知られている。
 自然に湧き出ていた温泉。現在でも、浅い場所(300mまで)からの採湯。
 有馬温泉は、環境省の指針により療養泉として指定している9つの主成分(単純性温泉、二酸化炭素泉、炭酸水素塩泉、塩化物泉、硫酸塩泉、含鉄泉、硫黄泉、酸性泉、放射能泉)のうち、硫黄泉と酸性泉を除く7つもの成分が含まれており、世界的にも珍しい多くの成分が混合した温泉。
 塩辛い温泉は、海底から地下深くに運ばれた海水が元になっているとみられることが、京都大や鹿児島大などの研究でわかった。陸の下に沈み込む海のプレートが海水を運んでいる証拠を見つけた。(2013年5月28日朝日新聞)

有馬型温泉

 有馬温泉や和歌山県の白浜温泉、湯の峰温泉、川湯温泉、長野県の鹿塩温泉などは塩分濃度が海水の1~2倍程度と高く、火山が近くにないのにお湯が熱い。こうしたタイプは「有馬型温泉」と呼ばれ、太古に地下に閉じ込められた海水が元になっていると説明されてきた。しかし、今回の発見でプレートの沈み込みに伴って、プレートに閉じ込められた海水が地下で熱せられ、割れ目を伝わって上昇しているものと考えられる。

温泉に必要なもの

 熱(火山、あるいは、地下深くでもよい)
 水(ミネラル分を含んでいること)
 断層が水脈とつながっていること

温泉が活用されるのに大事な要素

 泉温
 溶存成分
 湧出量

温泉療養の注意事項

特に温泉療養の効果が期待できる病気や症状を「適応症」といい、逆に温泉療養がマイナスになるものを「禁忌症(きんきしょう)」と呼ぶ。したがって温泉療養を行う場合には自己診断だけでなく、医師の指導を受けることが大切。
また、入浴する前に注意事項が書いてある、掲示証を読むことが必要。

平成17年5月24日から、温泉利用施設において、温泉に加水、加温、循環装置の使用、入浴剤添加、消毒処理などを行っている場合は、その旨とその理由の掲示が必要となった。
*入浴剤等には、利用者が何が添加されているかが容易に判別できるもの(ゆず、しょうぶ等)は含まれない。

温泉番付(「諸国温泉功能鑑」江戸時代後期1817年)

東大関 草津温泉 群馬
西大関 有馬温泉 兵庫
東関脇 那須湯本温泉 栃木
西関脇 城崎温泉 兵庫  
東小結 上諏訪温泉 長野  
西小結 道後温泉 愛媛  
東前頭1 湯河原温泉 神奈川
西前頭1 山中温泉 石川  
東前頭2 箱根芦之湯温泉 神奈川
西前頭2 内牧温泉 熊本(阿蘇)