『Abstract
　Chemical weathering indices are commonly used for characterizing weathering profiles by incorporating bulk major element oxide chemistry into a single metric for each sample. Generally, on homogeneous parent rocks, weathering indices change systematically with depth. However, the weathering of heterogeneous metamorphic rocks confounds the relationship between weathering index and depth. In this paper, we evaluate previously defined chemical weathering indices for their suitability in characterizing weathering profiles developed on felsic, heterogeneous, metasedimentary bedrock from Coweeta Hydrologic Laboratory, North Carolina, USA.
　Among the weathering indices evaluated here, the Weathering Index of Parker (WIP) is the most appropriate for application to weathering profiles on heterogeneous (and homogeneous) parent rock. Because the WIP includes only the highly mobile alkali and alkaline earth elements in its formulation, it yield values that differ greatly from those of the parent rock. In addition, the WIP allows for aluminum mobility, unlike other weathering indices. These characteristics combine to make the Weathering Index of Parker the most applicable index for studying the weathering of heterogeneous metasedimentary rocks. However, the WIP should be applied judiciously, as alkali and alkaline earth metals may be readily depleted during weathering.
　In addition to reflecting weathering, the Chemical Index of Alteration (CIA), Chemical Index of Weathering (CIW), Plagioclase Index of Alteration (PIA) and Vogt's Residual Index (V) may be sensitive to subtle geochemical changes such as hydrothermal alteration along a fault and/or alteration at the water table. Weathering indices that include iron in their calculations were not included in this study, because they do not distinguish between ferric and ferrous iron. The oxidation state and distribution of iron in a weathering profile is influenced by the proportion of oxidation states in the pre-weathered metamorphic rock and interaction with groundwater during weathering.

Keywords: Chemical weathering; Saprolite; Metamorphic rocks; Heterogeneous materials; Bulk density; Chemical analysis』

『化学風化指標は、全体として主要な元素酸化物の化学的性質を各試料について単一の測定規準に組み込むことにより、風化断面を特徴づけるのに通常用いられている。一般に、均質な母岩について、風化指標は深さとともに体系的に変化する。しかし、不均質な変成岩の風化は、風化指標と深度の関係に当惑させられる。本論文で、従来定義されている化学風化指標を、米国ノースカロライナ州のCoweeta水文研究所からの珪長質で不均質の変堆積岩基盤岩に発達した風化断面を特徴づけする際のそれらの適合性に対して、評価している。
　ここで評価した風化指標の中では、パーカーの風化指標（WIP）が不均質（および均質）な母岩の風化断面に適用するのに最も適切である。WIPはその式の中に非常に移動し易いアルカリおよびアルカリ土類元素しか含まないため、母岩とは大きく異なる値を与える。加えて、WIPは他の指標とは異なって、アルミニウムの移動を許す。これらの特徴が組み合わさって、パーカーの風化指標を、不均質な変堆積岩の風化を研究するのに最も適用可能な指標としている。しかし、アルカリおよびアルカリ土類金属は風化中にたやすく減少する可能性があるので、WIPは十分な考慮のもとに適用すべきである。
　風化を反映するだけでなく、変質の化学指標（CIA）、風化の化学指標（CIW）、変質の斜長石指標（PIA）およびVogtの残留指標は、断層に沿った熱水変質および／または地下水面での変質のようなわずかな地球化学的変化に敏感であるだろう。計算に鉄を含む風化指標は本研究に含まなかったが、それは第一鉄と第二鉄を区別しないためである。風化断面の鉄の酸化状態と分布は、風化前の変成岩の酸化状態の割合と風化中の地下水との相互作用に影響される。』

1. Introduction

『

表1　本研究で評価された風化指標（元素酸化物の分子の割合を用いて計算された場合）の概要

指標	式	最適の 新鮮な値	最適の 風化した値	断面上方（風化が増す）への指標の理想的な傾向	Alの移動を許すか	文献
R	SiO2/Al2O3	＞10	0	−	×	Ruxton(1968)
WIP	(100)[(2Na2O/0.35)+(MgO/0.9)+ (2K2O/0.25)+(CaO/0.7)]	＞100	0	−	〇	Parker(1970)（Harnois, 1988の表1も参照）
V	(Al2O3+K2O)/(MgO+CaO+Na2O)	＜1	無限	＋	×	Vogt(1927)（Roaldset, 1972も参照）
CIA	(100)[Al2O3/(Al2O3+CaO+Na2O+K2O)]	≦50	100	＋	×	Nesbitt and Young(1982)
CIW	(100)[Al2O3/(Al2O3+CaO+Na2O)]	≦50	100	＋	×	Harnois(1988)
PIA	(100)[(Al2O3-K2O)/ (Al2O3+CaO+Na2O-K2O)]	≦50	100	＋	×	Fedo et al.(1995)
STI	(100)[(SiO2/TiO2)/((SiO2/TiO2)+ (SiO2/Al2O3)+(Al2O3/TiO2))]	＞90	0	−	×	de Jayawardena and Izawa(1994)
珪酸塩岩の風化に対して、CaOは珪酸塩鉱物由来のものに限定されなければならない。

』

2. Background
　2.1. Ruxton ratio
　2.2. Weathering index (of Parker)
　2.3. Vogt's residual index
　2.4. Chemical index of alteration
　2.5. Chemical index of weathering
　2.6. Plagioclase index of alteration
　2.7. Silica-titania index
3. Study area
4. Methods
5. Results
　5.1. Aluminum mobility
　5.2. Weathering indices
6. Discussion
7. Summary and conclusions
Acknowledgements
References