Sistemática de Metales Traza e Isótopos de Cd de la Formación Basal Datangpo, Plataforma Yangtze (Sur de China) Indica un Ciclo de Metales (Bio)Geoquímico Restringido en el Agua de Mar Cryogeniana
Autores: Hohl, Simon V.; Jiang, Shao-Yong; Viehmann, Sebastian; Wei, Wei; Liu, Qian; Wei, Hai-Zhen; Galer, Stephen J.G.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Sistemática de Metales Traza e Isótopos de Cd de la Formación Basal Datangpo, Plataforma Yangtze (Sur de China) Indica un Ciclo de Metales (Bio)Geoquímico Restringido en el Agua de Mar Cryogeniana
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Metales traza bioasimilables
Isótopos estables
Productividad primaria paleo
Sedimentos marinos
Concentraciones de Cd
Concentraciones de metales traza
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
El comportamiento de los metales traza biodisponibles y sus isótopos estables en los océanos modernos está controlado por la absorción en organismos fototróficos y la adsorción e incorporación en minerales autigénicos marinos. Entre otros metales bioesenciales, el Cd y sus isótopos estables se han utilizado recientemente en litologías carbonatadas como un nuevo trazador de cambios en la productividad primaria paleo y el ciclo (bio)geoquímico. Sin embargo, muchos sedimentos marinos que se depositaron durante episodios geológicamente muy relevantes y que, por lo tanto, requieren urgentemente estudio para una mejor comprensión del paleoambiente, están compuestos más bien por una mezcla de materia orgánica (MO) y minerales detríticos y autigénicos. En este estudio, presentamos las concentraciones de Cd y sus composiciones isotópicas, así como las concentraciones de metales traza de lixiviados secuenciales de esquistos ricos en MO de la Formación Datangpo basal del Cryogeniano, Plataforma Yangtze (Sur de China). Nuestro estudio muestra una distribución variable de metales traza conservadores y biodisponibles, así como composiciones isotópicas de Cd entre los lixiviados secuenciales de fases de carbonato, MO, sulfuros y silicatos. Mostramos que las composiciones isotópicas de Cd obtenidas de los lixiviados de MO pueden utilizarse para calcular el agua de mar superficial del Cryogeniano en el restringido Cuenca Nanhua aplicando cálculos de balance de masa. Por el contrario, los carbonatos y sulfuros de Mn diagenéticos tempranos incorporaron el Cd residual de la materia orgánica disuelta que estaba en equilibrio isotópico con las aguas profundas/porosas de la Cuenca Nanhua. Nuestro modelo sugiere que la composición isotópica de Cd del agua de mar superficial en ese momento alcanzó valores de los océanos superficiales oxigenados modernos. Sin embargo, la composición isotópica de Cd del agua profunda era sustancialmente más pesada que la de los océanos completamente oxigenados modernos y se asemeja más bien a aguas profundas con abundante precipitación de sulfuros, típica de las zonas de mínimo oxígeno modernas. Esto argumenta a favor de un reciclaje incompleto de Cd y otros metales biodisponibles poco después de la glaciación Sturtiana en la Cuenca Nanhua estratificada en redox del Cryogeniano. Nuestro estudio destaca la importancia de los procedimientos de lixiviación secuencial al tratar con sedimentos autigénicos impuros, como carbonatos ricos en MO, lutitas o esquistos, para lograr concentraciones confiables de metales traza y composiciones isotópicas de Cd como proxies para el ciclo de metales (bio)geoquímicos en sistemas acuáticos pasados.
Descripción
El comportamiento de los metales traza biodisponibles y sus isótopos estables en los océanos modernos está controlado por la absorción en organismos fototróficos y la adsorción e incorporación en minerales autigénicos marinos. Entre otros metales bioesenciales, el Cd y sus isótopos estables se han utilizado recientemente en litologías carbonatadas como un nuevo trazador de cambios en la productividad primaria paleo y el ciclo (bio)geoquímico. Sin embargo, muchos sedimentos marinos que se depositaron durante episodios geológicamente muy relevantes y que, por lo tanto, requieren urgentemente estudio para una mejor comprensión del paleoambiente, están compuestos más bien por una mezcla de materia orgánica (MO) y minerales detríticos y autigénicos. En este estudio, presentamos las concentraciones de Cd y sus composiciones isotópicas, así como las concentraciones de metales traza de lixiviados secuenciales de esquistos ricos en MO de la Formación Datangpo basal del Cryogeniano, Plataforma Yangtze (Sur de China). Nuestro estudio muestra una distribución variable de metales traza conservadores y biodisponibles, así como composiciones isotópicas de Cd entre los lixiviados secuenciales de fases de carbonato, MO, sulfuros y silicatos. Mostramos que las composiciones isotópicas de Cd obtenidas de los lixiviados de MO pueden utilizarse para calcular el agua de mar superficial del Cryogeniano en el restringido Cuenca Nanhua aplicando cálculos de balance de masa. Por el contrario, los carbonatos y sulfuros de Mn diagenéticos tempranos incorporaron el Cd residual de la materia orgánica disuelta que estaba en equilibrio isotópico con las aguas profundas/porosas de la Cuenca Nanhua. Nuestro modelo sugiere que la composición isotópica de Cd del agua de mar superficial en ese momento alcanzó valores de los océanos superficiales oxigenados modernos. Sin embargo, la composición isotópica de Cd del agua profunda era sustancialmente más pesada que la de los océanos completamente oxigenados modernos y se asemeja más bien a aguas profundas con abundante precipitación de sulfuros, típica de las zonas de mínimo oxígeno modernas. Esto argumenta a favor de un reciclaje incompleto de Cd y otros metales biodisponibles poco después de la glaciación Sturtiana en la Cuenca Nanhua estratificada en redox del Cryogeniano. Nuestro estudio destaca la importancia de los procedimientos de lixiviación secuencial al tratar con sedimentos autigénicos impuros, como carbonatos ricos en MO, lutitas o esquistos, para lograr concentraciones confiables de metales traza y composiciones isotópicas de Cd como proxies para el ciclo de metales (bio)geoquímicos en sistemas acuáticos pasados.