【大陸の浸食速度と造山運動の速度の比較検討】

『Abstract
　The first objective of this work was to obtain values for the rates at which continental erosion can smooth out or remove the topographic expression produced by orogeny. The dominant part is played by mechanical erosion, which acts most strongly in regions of large topographic expression. Chemical erosion depends strongly on precipitation or runoff in individual river drainage basins, but because most continents have very similar average rainfall, chemical erosion is fairly uniform for continental sized areas, and will succeed in planing down all continents to a level peneplain if given enough time. The exception to this rule is Australia, which has a very low chemical erosion rate because of its dryness. The time constants for mechanical and chemical erosion so obtained vary between about 30 and 300 My depending on the continent and the assumptions made. Mountain building occurs throughout the geological time-scale, but at a non-uniform rate. Although there will not be a balance between erosion and mountain building over a short time-scale, due to the non-uniform rate of mountain building, the long-term situation must be that the two phenomena should balance out. It is shown that the freeboard of continents will respond to the long-term balance between mountain building and erosion. An expression has been derived for the average continental elevation in which the rate of mountain building depends on the rate of radiogenic heat production within the earth. It is shown that relatively small changes in average elevation above sea level of a few hundred metres are predicted to have occurred since the beginning of the Proterozoic. As mountain building is predicted to decrease on average with time, because of the reduction in internal heat generation, and as erosion is dependent on the average elevation, this average elevation will decrease slowly through time, the opposite of what some workers have predicted. A more complicated model of mountain building is then investigated, in which one component of mountain building has a sinusoidal signal. The oscillations in average elevation depend on the period of the sinusoid, being smaller for shorter periods. Finally, an average continental elevation is derived using a list of real orogenic events. Although this list of orogenies is incomplete, there is some indication that the actual continental elevation as seen in the flooding history of the continents is similar to that derived in this paper.

Key words: Erosion rates; Mountain building; Continental elevation』

『要旨
　この研究の第一の目的は、大陸の浸食作用が造山運動により形づくられた地形の起伏を平滑にしたりあるいは取り除くことができる速度を、数値として得ることである。主要な部分は機械的浸食作用によりなされ、大規模な起伏のある地域で最も強く作用する。化学浸食作用はそれぞれの河川流域での降水量または流出量に大きく依存するが、大部分の大陸は平均雨量がよく似てるため、化学浸食作用は大陸サイズの地域ではかなり一様であり、十分な時間があればすべての大陸を準平原のレベルまで削り続けるであろう。このルールの例外はオーストラリアであり、乾燥のため化学浸食速度は非常に小さい。このようにして得られた機械的および化学浸食の時間定数は、大陸および与えた仮定によって、約3000万年から3億年の間で変動する。造山運動は地質時代を通して起こっているが、一様な速度ではない。造山運動の速度が一様でないことにより、短い時間スケールでは浸食作用と造山運動の間のバランスはとれないであろうが、長期間での状況を考えればこれら二つの現象はバランスするに違いない。大陸の海面上の高さは、造山運動と浸食作用の間の長期的なバランスに対応するであろう。一つの式が大陸の平均標高について求められており、そこでは造山運動の速度は地球内部での放射起源の熱の発生速度に依存している。数百メートルの海面上の平均標高における比較的小さな変化は、原生代の初めから起こっていたことが予想されることが示されている。内部熱の発生の減少のため、造山運動は時間とともに平均して減少していることが予想されるので、そして浸食作用は平均標高に依存するため、ある研究者が予想していることと反対に、この平均標高は時間とともにゆっくりと減少するであろう。そのため、造山運動のもっと複雑なモデルが研究され、ここでは造山運動の一つの構成要素が正弦波状のシグナルをもっている。平均標高の振動は正弦波の周期に依存し、短い周期では小さくなる。最終的に、大陸の平均標高は実際の造山イベントのリストを用いて導かれる。この造山作用リストは不完全であるが、大陸の氾濫の歴史に見られるような実際の大陸の標高は、本論文で得られたものと類似しているということを、いくらか示している。』

Introduction
Mechanical load
　Individual river data
　Continental average data
Dissolved load
Other estimates of erosion rate
Rates of mountain building
Change in continental thickness with time
Proterozoic sea levels
Freeboard through time
Discussion
Conclusions
Acknowledgements
References