Millot et al.(2002)による〔『The global control of silicate weathering rates and the coupling with physical erosion: new insights from rivers of the Canadian Shield』(83p)から〕

『珪酸塩風化速度の世界的なコントロールおよび物理浸食との結びつき:
カナダ楯状地の河川からの新しい見通し』

【カナダ楯状地の2つの流域の河川水の化学組成に影響を与える要因の検討。化学的風化速度物理的浸食速度の密接な関係(化学的風化速度=0.39×物理的浸食速度0.66)。】


Abstract
 The chemical evolution of the surface of the Earth is controlled by the interaction of rainwaters, the atmosphere and the continental crust. That is the main reason why the knowledge of the parameters that control chemical denudation on Earth is of crucial importance. We report chemical and isotopic analyses for river waters from the Canadian Shield in order to estimate chemical weathering fluxes. We present a comparison of the chemical composition and Sr isotopic composition of a set of rivers sampled in the Slave Province (Northwest Territories, Canada) and in the Grenville Province (Quebec(最初のeの頭に´), Canada). The surface waters of these high latitude catchments are very dilute, with the Slave rivers about three times more concentrated than the Grenville rivers. A detailed analysis of the Sr isotopic composition and chemical signature of these rivers shows that silicate weathering reactions are not the only mechanisms that control solute concentrations. An atmospheric component, constituted by the dissolution of evaporite and carbonate aerosols, is necessary to explain the dispersion of chemical ratios such as Ca/Na, Mg/Na, Sr/Na and Cl/Na. These aerosols probably have a local origin. Chemical denudation rates for the Slave Province are four times lower than those found in the Grenville Province (0.35 and 1.55 tons/km2/yr respectively). Compared to a panel of surface waters from other shield areas of the world, the Slave Province appears to have the lowest chemical denudation rate in the world. In a chemical weathering rate vs. temperature plot, shield rivers define a triangular relationship, hot climate being able to produce the most variable denudation rates. But no simple relationship between chemical weathering rates and temperature or runoff is observed, in contrast to rivers draining basaltic areas. We show that a global power law (0.66 exponent) exits between chemical denudation rates and physical denudation rates, indicating that the shield areas with low mechanical denudation (such as the Slave Province or Cameroon) have also low chemical denudation rates. These results give importance to physical denudation in determining the chemical weathering rates of silicates. We think that any further modeling on Earth's term climate will have to take into account this fundamental coupling between mechanical and chemical weathering fluxes.

Keywords: chemical weathering; Canadian Shield; rivers; Sr-87/Sr-86; physical erosion』

要旨
 地表の化学的な発展は、雨水と大気と大陸地殻の相互作用によりコントロールされる。地球上の化学的削剥作用をコントロールする要因を知ることがなぜ決定的に重要かという主な理由がこれである。我々は化学風化フラックスを見積るために、カナダ楯状地からの河川水に対する化学分析と同位体分析の結果を報告する。我々は、Slave地方(カナダの北西準州)とGrenville地方(カナダのケベック州)において採取した一組の河川水の化学組成とSr同位体組成の比較の結果を示している。これらの高緯度流域の表面水は非常に薄いが、Grenvilleの河川よりSlaveの河川はおよそ3倍濃い。これらの河川のSr同位体組成と化学的なサインの詳細な分析は、珪酸塩風化反応は溶質濃度をコントロールする唯一のメカニズムではないことを示す。蒸発岩および炭酸塩エーロゾルの溶解により構成された、大気成分がCa/Na、Mg/Na、Sr/Na、およびCl/Naのような化学比の分散を説明するために必要である。これらのエーロゾルは、おそらく局所的な起源をもつ。Slave地方の化学削剥速度はGrenville地方で見られるものより4倍遅い(それぞれ、0.35 および 1.55 トン/km2/年)。世界の他の楯状地からの表面水のデータと比べると、Slave地方は世界でも最も遅い化学削剥速度を持つようにみえる。化学風化速度−温度プロットで、楯状地の河川は3要因間の関係を定義しており、暑い気候は最も変動する削剥速度を生じることができる。しかし、玄武岩地域を流れる河川とは対照的に、化学風化速度と温度または流出量間に簡単な関係は観察されない。化学削剥速度と物理削剥速度の間に世界的な累乗則(べき指数 0.66)が存在し、機械的削剥の低い楯状地地域(Slave地方やカメルーンのような)は化学削剥速度も低いことを示すことを、我々は示している。これらの結果は、珪酸塩の化学風化速度決定する際に物理削剥に重要性を与える。地表をさらにモデル化する際の気候の項目は、機械的および化学的風化フラックス間のこの基本的な結びつきが考慮されなければならないであろうと、我々は考える。』

1. Introduction
2. Geographical and geological settings of the Slave and Grenville provinces
3. Sampling and analytical methods
4. Results
 4.1. Major solutes
 4.2. Strontium isotopic ratios and concentrations
5. Discussion
 5.1. Seasalt correction and the excess of chloride in the Slave Province
 5.2. Extracting the silicate weathering contribution
 5.3. Silicate weathering rates
 5.4. Comparison with other granitoid watersheds
 5.5. Is there a climatic control?
 5.6. Coupling between chemical weathering and physical erosion
6. Conclusion
Acknowledgements
References


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