Original paper

Ten year measurements of weathering rates of rock tablets on a forested hillslope in a humid temperate region, Japan

Matsukura, Yukinori; Hattanji, Tsuyoshi; Oguchi, Chiaki T.; Hirose, Takashi

Abstract

To study the effect of rock type and geomorphic setting on weathering rates, field experiments were performed using the microweight loss technique. Tablets of eight types of rock - granite, granodiorite, gabbro, limestone, andesite, rhyolite, crystalline schist and tuff - with a diameter of 3.5 cm and a thickness of about 1 cm, were enclosed in nylon mesh bags and placed in four distinct locations on a granodiorite hillslope in central Japan for 10 years. The main findings are that (1) limestone has distinctive weathering characteristics compared to other rocks; (2) limestone and granodiorite in a saturated environment have high susceptibility to chemical weathering; and (3) physical weathering is dominant on the ground and in unsaturated soil layers.

Kurzfassung

Um Verwitterungsraten zu bestimmen, wurden Feldversuche mit der Technik des Gewichtsverlustes durchgeführt. Tabletts von 8 Gesteinsproben - Granit, Granodiorit, Gabbro, Kalk, Andesit, Rhyolit, Kristalline Schiefer und Tuff - mit einem Durchmesser von 3,5 cm und einer Dicke von 1 cm wurden in Nylonnetze eingehüllt und an 4 ausgewählten Plätzen an einem Granodiorithang in Zentraljapan für 10 Jahre ausgebracht. Die wesentlichen Ergebnisse waren: (1) Kalk hat markante Verwitterungseigenschaften im Vergleich zu den anderen Gesteinen, (2) Kalk und Granodiorit haben in einem gesättigten Umfeld eine hohe Anfälligkeit gegenüber chemischer Verwitterung und (3) physikalische Verwitterung ist dominant auf dem Boden und in ungesättigten Böden. French Pour étudier l'effet respectif des types de roches et des sites géomorphologiques sur les taux de météorisation, des expériences de terrain ont été menées par l'utilisation des pertes de poids. Des échantillons de huit types de roches (granite, granodiorite, gabbro, calcaire, andésite, rhyolite, schiste cristallin et tuf), d'un diamètre de 3,5 cm et d'une épaisseur voisine de 1 cm, ont été placés dans des sacs de nylon et placés en quatre endroits sur un versant taillé dans des granodiorites du Japon central pendant dix années. Les principales conclusions sont que 1) les calcaires ont un comportement spécifique au regard des autres types de roches ; 2) que les calcaires et les granodiorites sont plus sensibles à l'altération chimique dans des environnements saturés ; et 3) que la météorisation physique est le processus le plus efficace à la surface du sol et dans les horizons pédologiques non saturés.