『Abstract
This study establishes that carbonate weathering dominates the
supply of Sr with elevated 87Sr/86Sr ratios
in the Bhote Kosi-Sun Kosi river system, central Nepal, a major
Himalayan tributary to the Ganges. The dissolved load of the Bhote
Kosi-Sun Kosi displays a rapid increase in the 87Sr/86Sr
ratio in its lower section, downstream of the Main Central Thrust,
a feature common to other Himalayan tributaries of the Ganges.
Mass balance analysis of the contributing sources to the dissolved
load identifies the weathering of Palaeoproterozoic impure carbonates
(comprised largely of dolomite and mica) from the Lesser Himalaya
as the most significant lithological control upon elevated 87Sr/86Sr
ratios. In situ laser ablation analysis of the dolomite component
yields 87Sr/86Sr ratios of 0.93 to 1.11,
indistinguishable from bulk rock. This confirms the presence of
a highly soluble source of radiogenic strontium and suggests that
diffusive exchange during a protracted metamorphic history has
homogenised Sr isotopes between silicate and carbonate phases
within the assemblages. Weathering of the carbonate component
of such rocks has yielded unusually high 87Sr/86Sr
at significant Sr fluxes in the dissolved load. Approximately
60% of the impact of the Bhote Kosi-Sun Kosi on the marine 87Sr/86Sr
ratio can be traced to weathering of this carbonate. Since similar
lithologies outcrop within the catchments of most Himalayan tributaries
that feed the Ganges and Brahmaputra rivers, the presence of such
radiogenic carbonates undermines the inference that the impact
of these rivers on Sr isotopes in seawater is indicative of high
silicate weathering rates that result from the uplift of Tibet
and the Himalaya.
Keywords: Himalayan rivers; Strontium isotopes; Carbonate weathering;
Isotopic exchange』
『本研究は、炭酸塩風化が、ガンジス川の主要なヒマラヤの支流である中央ネパールのBhote Kosi-Sun Kosi河川系において、高い87Sr/86Sr比をもったSrの供給を支配していることを立証している。Bhote Kosi-Sun Kosiの溶存負荷は、ガンジス川の他のヒマラヤの支流に共通する特徴であるが、主中央衝上断層の下流の低地部において87Sr/86Sr比の急激な増加を示す。溶存負荷に寄与する供給源についてのマスバランス分析から、87Sr/86Sr比を高くコントロールしている最も重要な岩石相による要因として、Lesser Himalayaからの古原生代の不純な炭酸塩(主に苦灰石と雲母からなる)の風化作用が確認されている。苦灰石成分の現位置レーザーアブレーション分析から0.93〜1.11の87Sr/86Sr比が得られ、全岩と区別できない。このことは、放射性ストロンチウムの非常に溶解する供給源が存在することを確証しており、長期にわたる変成作用の履歴の間の拡散による交換反応が、その鉱物組合せ内での珪酸塩と炭酸塩間でSr同位体を均質化したことを示している。そのような岩石の炭酸塩成分の風化作用により、溶存負荷中の重要なSrフラックスにおいて異常に高い87Sr/86Srを生み出している。Bhote Kosi-Sun Kosiが海洋の87Sr/86Sr比に及ぼすインパクトの約60%は、この炭酸塩の風化に由来すると結論づけられる。ガンジス川とブラマプトラ川に注ぐ大部分のヒマラヤの支流流域内には同じような岩相が露出しているため、このような放射性成分を含む炭酸塩が存在することは、海水のSr同位体に対するこれらの河川のインパクトが、チベットとヒマラヤの隆起により起こった珪酸塩の高い風化速度を示しているという推定の基礎を疑問視することになる。』
1. Introduction
2. Geology of the Bhote Kosi-Sun Kosi catchment
3. Sampling strategy and analytical techniques
3.1. Water sampling
3.2. Analytical techniques
4. Riverine Sr chemistry
5. Source of strontium in the dissolved load
5.1. Assigning Sr sources
5.1.1. Contribution from evaporites
5.1.2. Contribution from silicates
5.1.3. Contribution from carbonates
5.1.3.1. Tibetan sedimentary series
5.1.3.2. High Himalayan Crystalline Series
5.1.3.3. Lesser Himalaya formations
5.2. The relative contributions of the litho-tectonic units
6. Rb-Sr isotopic composition of bedrock lithologies
7. Discussion
8. Conclusions
Acknowledgements