Sediment geochemistry of marine shallow-water hydrothermal vents in Mapachitos, bahía Concepción, Baja California peninsula, Mexico

Autor: María Luisa Leal-Acosta, Shumilin, E., Mirlean, N.
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2013
Předmět:
Zdroj: Instituto Politécnico Nacional
IPN
Redalyc-IPN
Revista Mexicana de Ciencias Geológicas (México) Num.1 Vol.30
Scopus-Elsevier
Repositório Institucional da FURG (RI FURG)
Universidade Federal do Rio Grande (FURG)
instacron:FURG
Popis: The objective of this study was to determine the influence of marine shallow-water hydrothermal systems in Mapachitos, bahia Concepcion, on the composition of surficial sediments in the surrounding area of this bay. The following elements Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cs, Cu, Fe, Hg, Li, Mn, Mo, Ni, Rb, S, Ti, U, V, Zn, Corg, and Cinorg were determined in sediment samples. The calculated CaCO3 values in the sediments within some spots of the study area were as high as 90% (with an average of 61 %). The concentration of organic carbon in the sediments was approximately 1%. The total element contents in the sediments were compared with Earth's crustal average, and enrichment factors (EF) were calculated using Al as normalizing element. The results showed that the most of the elements (Ba, Co, Cs, Cu, Fe, Li, Mn, Ni, Rb, Ti, U, V, and Zn) are conservative, with average EF close to unity. Lithium, mollybdenum and uranium were enriched in the sediments with average values of EF between 2 and 10. The highest average EF determined in the study were for the following elements: As, Ca, Cd, and Hg. The average concentrations of potentially toxic elements in the sediments from the Mapachitos vents were 60 mg kg-1 for As, and 21849 µg kg-1 for Hg. The surface sediments of the adjacent area, however, have low average concentrations for As and Hg: 3.7 mg kg-1 and 52 µg kg-1, respectively. Other elements such as Cd (0.9 mg kg-1) and Ca (28.3%) are highly enriched in the sediments of the study area, comparing to their average crustal abundances. The results of Principal Component Analysis allowed to determine three factors which explain 91% of data variance, as well as to differentiate four associations including terrigenous elements, calcareous components, elements of the hydrothermal origin and redox-sensitive elements in the surface sediments off the Mapachitos in the north-western portion of bahia Concepcion. Furthermore, the results confirmed the influence of the hydrothermal inputs of some trace elements on the sediments of the area surrounding the vents, in particular As and Hg, and to a lesser extent Al, Fe, and Mn at the venting site. El objetivo de este estudio fue determinar la influencia de las ventilas hidrotermales someras en Mapachitos, Bahía Concepción, en la composición de los sedimentos superficiales del área circundante de esta bahía. Los siguientes elementos Al, As, Ba, Ca, Cd, Co, Cs, Cu, Fe, Hg, Li, Mn, Mo, Ni, Rb, S, Ti, U, V, Zn, Corgy Cinorgfueron determinados en muestras de sedimentos. Los valores de CaCO3 calculado en los sedimentos dentro de algunospuntos del área de estudio son tan altos como 90% (con un promedio de 61%). La concentración de carbono orgánico en los sedimentosfue aproximadamente 1%. Los contenidos totales de los elementos fueron comparados con las abundanciaspromediospara la corteza continental, y los factores de enriquecimiento (EF) fueron calculados usando Al como elemento normalizador. Los resultados demostraron que la mayoría de los elementos (Ba, Co, Cs, Cu, Fe, Li, Mn, Ni, Rb, Ti, U, V, y Zn) son conservativos, con promedios de EF cercanos a la unidad. El litio, el molibdeno y el uranio fueron enriquecidos en los sedimentos con valorespromedios EF entre 2y 10. Los mayorespromedios de EF en el estudio fueron para los siguientes elementos: As, Ca, Cd y Hg. Las concentraciones promedio de elementos potencialmente toxicos en los sedimentos de las ventilas en Mapachitos, fueron 60 mg kg-1 para As y 21849 µg kg-1 para Hg. Los sedimentos superficiales del área adyacente, sin embargo, tienen bajas concentraciones promedios para As y Hg: 3.7 mg kg-1 y 52 µg kg-1, respectivamente. Otros elementos tales como Cd (0.1 mg kg-1) y Ca (64%) son altamente enriquecidos en los sedimentos del área de estudio, comparando sus abundancias promedios con los de la corteza. Los resultados del análisis de Componentes Principales permitieron identificar tres factores los cuales explican el 91% de la varianza de los datos, asi como también diferenciar algunas asociaciones incluyendo elementos terrígenos, componentes calcáreos, elementos de origen hidrotermal y elementos de reducción -oxidación sensibles en los sedimentos superficiales frente a Mapachitos en la porción noroeste de la bahía Concepción. Además, los resultados confirman la influencia de las agregaciones hidrotermales de algunos elementos traza en el área circundante a las ventilas, en particular, As y Hg, y en grado menor Al, Fe y Mn en el sitio de las ventilas
Databáze: OpenAIRE
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