Dalai et al.(2003)による〔『Sr and 87Sr/86Sr in the Yamuna river system in the Himalaya: Sources, fluxes, and controls on Sr isotope composition』(2931p)から〕

『ヒマラヤのヤムナ河川系におけるSrおよび87Sr/86Sr:供給源とフラックス、そしてSr同位体組成のコントロール』


Abstract
 Sr and 87Sr/86Sr have been measured in the Yamuna river headwaters and many of its tributaries (YRS) in the Himalaya. These results, with those available for major ions in YRS rivers and in various lithologies of their basin, have been used to determine their contributions to riverine Sr and its isotopic budget. Sr in the YRS ranges from 120 to 13,400 nM, and 87Sr/86Sr from 0.7142 to 0.7932. Streams in the upper reaches, draining predominantly silicates, have low Sr and high 87Sr/86Sr whereas those draining the lower reaches exhibit the opposite resulting from differences in drainage lithology. 87Sr/86Sr shows significant co-variation with SiO2/TDS and (Na* + K)/TZ+ (indices of silicate weathering) in YRS waters, suggesting the dominant role of silicate weathering in contributing to high radiogenic Sr. This is also consistent with the observation that streams draining largely silicate terrains have the highest 87Sr/86Sr, analogous to that reported for the Ganga headwaters. Evaluation of the significance of other sources such as calc-silicates and trace calcites in regulating Sr budget of these rivers and their high 87Sr/86Sr needs detailed work on their Sr and 87Sr/86Sr. Preliminary calculations, however, indicate that they can be a significant source to some of the rivers.
 It is estimated that on an average, 〜25% of Sr in the YRS is derived from silicate weathering. In the lower reaches, the streams receive 〜15% of their Sr from carbonate weathering whereas in the upper reaches, calc-silicates can contribute significantly (〜50%) to the Sr budget of rivers. These calculations reveal the need for additional sources for rivers in the lower reaches to balance their Sr budget. Evaporites and phosphorites are potential candidates as judged from their occurrence in the drainage basin. In general, Precambrian carbonates, evaporites, and phosphorites “dilute” the high 87Sr/86Sr supplied by silicates, thus making Sr isotope distribution in YRS an overall two end member mixing. Major constraints in quantifying contributions of Sr and 87Sr/86Sr from different sources to YRS rivers are the wide range in Sr and 87Sr/86Sr of major lithologies, limited data on Sr and 87Sr/86Sr in minor phases and on the behavior of Sr, Na, and Ca during weathering and transport.
 The Ganga and the Yamuna together transport 〜0.1% of the global Sr flux at the foothills of the Himalaya which is in the same proportion as their contribution to global water discharge. Dissolved Sr flux from the Yamuna and its mobilization rate in the YRS basin is higher than those in the Ganga basin in the Himalaya, a result consistent with higher physical and chemical erosion rates in the YRS.』

『Srおよび87Sr/86Srが、ヒマラヤのヤムナ川上流とその多くの支流(YRS)で測定された。YRS川およびそれらの流域の様々な岩相における主要イオンのデータとして役立つこれらの結果は、河川のSrとその同位体収支にそれらが果たす役割を決定するのに使われた。YRSでのSrは120〜13,400 nMで、87Sr/86Srは0.7142〜0.7932である。主に珪酸塩岩上を流れる上流の河川は低いSrと高い87Sr/86Srをもち、一方下流を流れる河川は流域の岩相の違いから逆の傾向を示す。YRS河川水では、87Sr/86Srは SiO2/TDS および(Na* + K)/TZ+(珪酸塩風化の指標)とかなり同じような変動を示し、珪酸塩風化が高い放射性Srに寄与する主要な役割をもつことを示している。これはまた、ガンガ川上流について報告されたものと類似する、主に珪酸塩地域を流れる河川は最大の87Sr/86Srをもつという観察と一致する。これらの河川のSR収支とそれらの高い87Sr/86Srを制御している石灰質珪酸塩および微量の方解石のような他の供給源の重要性を評価するには、それらのSrと87Sr/86Srについて詳細な研究が必要である。しかし、予備的な計算から、それらはいくつかの河川では重要な供給源でありえることが示されている。
 平均して、YRSにおけるSrの約25%が珪酸塩風化に由来することが見積られる。下流では、河川は炭酸塩風化からのSrの約15%を受け取り、一方上流では、石灰質珪酸塩が河川のSr収支に大きな貢献(約50%)をなしえている。これらの計算は、それらのSr収支のバランスをとるためには下流で河川に別の供給源が必要なことを明らかにしている。蒸発岩および燐酸塩岩(燐灰土)が流域にそれらが存在するから判断すると可能性のある候補である。一般に、先カンブリア時代の炭酸塩岩、蒸発岩、および燐酸塩岩は、珪酸塩岩に供給された高い87Sr/86Srを「薄め」、したがってYRSのSr同位体分布を全体として2つの端成分の混合したものにしてしまう。YRS河川に対する異なる供給源からのSr と87Sr/86Srの寄与を定量化する際の大きな制約は、主要な岩相が広い範囲のSrと87Sr/86Srをもつこと、および少ない相のSrと87Sr/86Srならびに風化と運搬中のSr、Na、Caの挙動についてデータが限られていることである。
 ガンガとヤムナ合わせて、ヒマラヤの麓において世界のSrフラックスの約0.1%を運搬しており、これは世界の流量に対するこれらの寄与と同じ割合である。ヤムナからの溶存SrフラックスおよびYRS流域でのその流動速度はヒマラヤのガンガ流域でのものより大きく、YRSで物理および化学浸食速度が大きいことと一致する結果である。』

1. Introduction
2. Lithology of the catchment
3. Sampling and analysis
4. Results and discussion
 4.1. Spatial and temporal variations in Sr and 87Sr/86Sr
 4.2. Sources of Sr to the YRS
  4.2.1. Interrelation of Sr and 87Sr/86Sr with major ions
 4.3. Dissolved Sr balance in the YRS
  4.3.1. Sr contribution from silicates
  4.3.2. Sr contribution from carbonates and calc-silicates
  4.3.3. Mass balance of 87Sr/86Sr in YRS
5. Summary and conclusions
Acknowledgments
References


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