Böning, Philipp (2005) Trace element signatures of Peruvian and Chilean upwelling sediments. PhD, Universität Oldenburg.

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Abstract

The continental margin off Peru and Chile is characterized by very high organic matter (OM) flux modulating the water column/sedimentary redox state significantly and having an impact on the global carbon cycle. Bulk sediment redox/bio-sensitive trace elements - promising tracers for (paleo) environmental reconstructions - were studied with respect to the influence of surface water productivity, early diagenetic OM remineralisation, sulfate reduction and pyrite formation. The context between the specific trace element availability in sea water, the accumulation of specific trace elements in biodetritus and the recording of these signals in Peruvian sediments could be clearly demonstrated. An overwhelming fraction of Mn and Co is already remobilized from particles settling through the Peruvian oxygen minimum zone (OMZ) implying a strongly reducing but non-sulfidic watercolumn. The sulfidic conditions within OMZ sediments are indicated by the extreme enrichments of e.g. Cd, Mo and Re. The suboxic conditions for sediments below the OMZ are indicated by moderate Cd, Mo contents but high Re contents. Cadmium, Cu, Zn, Ni, Cr, Ag, and Tl predominantly accumulate via biogenic pre-concentration in plankton remains whereas Re, Sb, As, V, U and Mo are enriched in accordance with seawater trace element availability. Off central Chile, the OMZ is smaller and weaker with implications for the trace element signature. Despite of lower accumulation of trace elements the enrichment mechanisms must be similar to those off Peru. A comparison of global upwelling sediment chemistries yields that two types of upwelling sediments are discernable due to their different degree in trace element accumulation.

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Der peruanisch-chilenische Kontinentalrand ist durch einen sehr hohen Eintrag an organischem Material (OM) gekennzeichnet, der den Redoxzustand der Wassersäule und der darunterliegenden Sedimente prägt und folglich einen starken Einfluss auf den globalen Kohlenstoffkreislauf hat. Als vielversprechende Indikatoren für die Rekonstruktion des Ablagerungsraums wurden Spurenelemente in Bezug auf den Einfluss der Oberflächenwasserproduktivität, frühdiagenetischer Remineralisation von OM, Sulfatreduktion und Pyritbildung untersucht. Es konnte der Zusammenhang zwischen Angebot spezifischer Spurenelemente aus dem Meerwasser, Anreicherung bestimmter Elemente im Biodetritus und Überlieferung dieser Signaturen in peruanischen Sedimenten belegt werden. Eine große Fraktion von Mn und Co wird von Partikeln bereits beim Durchqueren der Sauerstoffminimumzone (SMZ) remobilisiert, was auf eine stark reduzierende, aber nicht-sulfidische Wassersäule hinweist. Die enorm hohe Anreicherung von Cd, Mo und Re spiegeln die sulfidischen Bedingungen innerhalb der Sedimente der SMZ wider. Die suboxischen Bedingungen in Sedimenten unterhalb der SMZ werden durch moderate Gehalte an Cd und Mo, aber hohe Gehalte an Re angezeigt. Cd, Cu, Zn, Ni, Cr, Ag, und Tl akkumulieren hauptsächlich durch Anreicherung in biodetritischem Material, während Re, Sb, As, V, U und Mo überwiegend aus der Wassersäule stammen. Die SMZ vor Zentralchile ist weniger intensiv, was Auswirkungen auf die Spurenelementsignatur in den Sedimenten hat. Trotz niedrigerer Spurenelementakkumulationsraten müssen die gleichen Anreicherungsmechanismen gelten wie vor Peru. Ein Vergleich der chemischen Zusammensetzung globaler Auftriebssedimente führt zu dem Schluss, dass zwei Typen von Auftriebssedimenten aufgrund des unterschiedlichen Akkumulationsgrads an Spurenmetallen unterschieden werden können.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	[Keine Schlagwörter von Autor/in vergeben.]
Controlled Keywords:	Peru, Chile
Subjects:	Science and mathematics > Earth sciences and geology
Divisions:	Faculty of Mathematics and Science
Date Deposited:	17 Jan 2013 14:13
Last Modified:	09 Dec 2013 12:39
URI:	https://oops.uni-oldenburg.de/id/eprint/116
URN:	urn:nbn:de:gbv:715-oops-1464
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