『Abstract
Four porous, glass-dominated rhyolites from Kozushima Island,
different in age and extent of weathering, were studied. Because
the four rhyolites are homogeneously weathered to considerable
depth, and because their initial chemical compositions were equal,
the different rock characteristics ca provide information about
rates of rhyolite dissolution and clay mineral formation over
〜52,000 yr. Because glass surfaces retreat without surface roughening,
surface area (measured by B runauer-Emmett-Teller method; BET)
was assumed to be approximately constant over time. The field
dissolution rate, as inferred from the rate of loss of Si, was
〜6×10-19mol cm-2 s-1. The estimated
clay mineral formation rate was 〜1×10-19 mol cm-2
s-1. About 20％ of dissolved Si precipitated as clays.
In order to investigate the factors affecting the field dissolution
rate, dissolution experiments that used powdered and block rhyolite
samples were conducted. Under relevant field conditions (20℃ and
pH 6〜7), the rates were 〜5×10-17 and 〜5×10-18
mol cm-2 s-1 for powdered rhyolite and blocks,
respectively. The dissolution rates obtained in this study decrease
in the order powder＞block＞field. Because all surface areas were
directly measured by BET, the differences are not attributable
to the errors in surface area. The most plausible explanations
of the slower rates are the lower degree of flushing and resultant
high-solution saturation states in the pores (both in the field
and in the rhyolite blocks used in experiments) plus the formation
of alteration/hydrated layers at the glass surface.』
『要旨
神津島からの、時代と風化の程度が異なる、4種の多孔質でガラス優勢の流紋岩について研究を行った。4種の流紋岩はかなりの深さまで均質に風化しており、これらの最初の化学組成は同じであるため、岩石の特徴の違いは、約52,000年にわたる流紋岩溶解速度と粘土鉱物生成速度についての情報を与えてくれる。ガラス表面は粗くなることなく後退するので、表面積（BET法により測定された）は時間に対してほぼ一定であるとみなした。Siの損失速度から推定した、野外での溶解速度は約6×10-19mol/cm2/秒であった。粘土鉱物の生成速度は約1×10-19
mo/ cm2/秒と見積られた。溶解したSiの約20％が粘土として沈殿した。野外での溶解速度に影響を与える要因を調べるために、粉末にした流紋岩試料と塊状の試料を用いて室内で溶解実験を行った。野外に合った条件（20℃およびpH
6〜7）下で、粉末状および塊状流紋岩の溶解速度はそれぞれ約 5×10-17および約 5×10-18
mol/cm2/秒であった。本研究で得られた溶解速度は粉末状＞塊状＞野外の順に減少する。表面積はすべてBETにより直接測定したため、相違は表面積の誤差のせいではない。溶解速度が遅いことの説明として、（野外および実験に用いた塊状流紋岩のどちらでも）孔隙からの流出が低くそこが高い飽和状態にあったことと、ガラス表面に変質／水和層が形成したことが、もっとも考えられる。』
1. Introduction
2. Field site and sampling
3. Methods
3.1. Analyses of rhyolites
3.2. Laboratory determination of rhyolite weathering rates
4. Results
4.1. ESR dating of Ohsawa-yama and Awanomikoto-yama
4.2. Rhyolite compositions
4.3. Rhyolite structure and alteration
4.4. Change of chemical compositions over time
4.5. Dissolution rate vs. rate of loss of elements from rhyolites
in the field
4.6. Experimental determinations of rhyolite dissolution rates
4.6.1. Dissolution experiments in the flowthrough reactor using
powdered samples
4.6.2. Dissolution experiments in the flowthrough reactor using
block sample
5. Discussion
6. Conclusions
Acknowledgments
References