El estudio de la acumulación de uranio en sedimentos marinos de fondo: efecto de las condiciones redox en el momento de la sedimentación
Autores: Khaustova, Nadezhda; Tikhomirova, Yulia; Korost, Svetlana; Poludetkina, Elena; Voropaev, Andrey; Mironenko, Mikhail; Spasennykh, Mikhail
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2021
Acceso abierto
Artículo científico
2021
El estudio de la acumulación de uranio en sedimentos marinos de fondo: efecto de las condiciones redox en el momento de la sedimentación
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Ciencias de la Tierra y Geología
Palabras clave
Condiciones redox
Contenido de uranio
Relación U/TOC
Rocas fuente marinas
Sedimentos de fondo
Escorrentía continental
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 23
Citaciones: Sin citaciones
Para evaluar el efecto de las condiciones redox en la etapa de sedimentación sobre el contenido de uranio y la relación U/TOC en rocas madre marinas, analizamos la acumulación de uranio en sedimentos marinos modernos formados en diferentes condiciones redox. Se ha estudiado el comportamiento del uranio en sedimentos de fondo formados en entornos oxidantes y sub-oxidantes en los sedimentos de la edad Pleistoceno Superior-Holoceno acumulados en la zona costera del Mar Blanco (Golfo de Kandalaksha). Estudiamos el contenido de uranio, Eh, pH, TOC, C, H, N y S, así como las composiciones isotópicas y otros parámetros en dos columnas de sedimentos de fondo muestreadas a una profundidad de 0-2.5 m. La composición de los sedimentos era típica de la zona de plataforma donde la génesis marina se mezcla con el escurrimiento continental. La capa superior de sedimentos (0-50 cm) se caracterizaba por condiciones oxidantes (Eh ~ 400 mV); con el aumento de la profundidad, las condiciones redox cambiaron de oxidantes a reductoras (-0 ÷ -200 mV). La concentración de uranio en la capa superior era de 1-1.5 ppm, la relación U/TOC variaba en el rango de 0.8-1.1 ppmU/%TOC. El contenido de uranio y la relación U/TOC aumentaron hasta los valores de 2.6 ppm y 1.4 ppmU/%TOC a una profundidad de 0.5-2.5 m, respectivamente, pero el contenido general de uranio en el entorno estudiado estaba cerca de los valores que caracterizan el escurrimiento continental. Los resultados obtenidos para los sedimentos del Mar Blanco se compararon con los sedimentos del Mar Negro, formados en condiciones anóxicas de contaminación por sulfuro de hidrógeno. En estas condiciones, el contenido de uranio variaba de 10 a 20 ppm. Los datos obtenidos se interpretaron utilizando modelado termodinámico de las formas de uranio en el agua de mar a diferentes pH y Eh. Este estudio demostró que el cambio de condiciones redox de oxidantes a reductoras conduce a un aumento del contenido de uranio debido a una disminución de la solubilidad del uranio en el agua. Estos resultados muestran que el potencial de oxidación-reducción podría ser uno de los factores más importantes que controlan el contenido de uranio en las lutitas negras formadas en el entorno marino.
Descripción
Para evaluar el efecto de las condiciones redox en la etapa de sedimentación sobre el contenido de uranio y la relación U/TOC en rocas madre marinas, analizamos la acumulación de uranio en sedimentos marinos modernos formados en diferentes condiciones redox. Se ha estudiado el comportamiento del uranio en sedimentos de fondo formados en entornos oxidantes y sub-oxidantes en los sedimentos de la edad Pleistoceno Superior-Holoceno acumulados en la zona costera del Mar Blanco (Golfo de Kandalaksha). Estudiamos el contenido de uranio, Eh, pH, TOC, C, H, N y S, así como las composiciones isotópicas y otros parámetros en dos columnas de sedimentos de fondo muestreadas a una profundidad de 0-2.5 m. La composición de los sedimentos era típica de la zona de plataforma donde la génesis marina se mezcla con el escurrimiento continental. La capa superior de sedimentos (0-50 cm) se caracterizaba por condiciones oxidantes (Eh ~ 400 mV); con el aumento de la profundidad, las condiciones redox cambiaron de oxidantes a reductoras (-0 ÷ -200 mV). La concentración de uranio en la capa superior era de 1-1.5 ppm, la relación U/TOC variaba en el rango de 0.8-1.1 ppmU/%TOC. El contenido de uranio y la relación U/TOC aumentaron hasta los valores de 2.6 ppm y 1.4 ppmU/%TOC a una profundidad de 0.5-2.5 m, respectivamente, pero el contenido general de uranio en el entorno estudiado estaba cerca de los valores que caracterizan el escurrimiento continental. Los resultados obtenidos para los sedimentos del Mar Blanco se compararon con los sedimentos del Mar Negro, formados en condiciones anóxicas de contaminación por sulfuro de hidrógeno. En estas condiciones, el contenido de uranio variaba de 10 a 20 ppm. Los datos obtenidos se interpretaron utilizando modelado termodinámico de las formas de uranio en el agua de mar a diferentes pH y Eh. Este estudio demostró que el cambio de condiciones redox de oxidantes a reductoras conduce a un aumento del contenido de uranio debido a una disminución de la solubilidad del uranio en el agua. Estos resultados muestran que el potencial de oxidación-reducción podría ser uno de los factores más importantes que controlan el contenido de uranio en las lutitas negras formadas en el entorno marino.