Inorganic- and organic-geochemical proxies for ice rafting, river input, and early diagenesis in Quaternary Arctic Ocean sediments

第四纪北冰洋沉积物中冰漂流、河流输入和早期成岩作用的无机和有机地球化学代理

• 批准号: 224903113
• 负责人: Professor Dr. Hans-Jürgen Brumsack
• 金额: --
• 依托单位: Institut für Chemie und Biologie des Meeres (ICBM)
• 依托单位国家: 德国
• 项目类别: Infrastructure Priority Programmes
• 财政年份: 2012
• 资助国家: 德国
• 起止时间: 2011-12-31 至 2016-12-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://gepris.dfg.de/gepris/projekt/224903113?language=en
• 关键词: Inorganic; organic; geochemical; proxies; ice

Im Fokus dieses Antrags steht eine hochaufgelöste anorganisch- und organisch-geochemische Studie von Sedimenten und Porenwässern des zentralen Arktischen Ozeans, die sich über eine Zeitspanne vom Holozän bis zum Eem-Interglazial erstreckt. Die zu untersuchenden Sedimentkerne und Porenwässer sind am Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven sowie der Universität Oldenburg vorhanden. Altersmodelle für die letzten ~130.000 Jahre sowie Daten zu Körngrößenverteilung, Mineralogie und Mikropaläontologie sind für viele Kerne bereits verfügbar oder werden aktuell erhoben. Einem geochemischen Ansatz folgend planen wir, die räumliche Variabilität der Sedimentzusammensetzung auf Basis von sedimentären Hauptund Spurenelementmustern, der Speziation von Fe und Mn und von Biomarkern zu untersuchen. Der fachliche Schwerpunkt liegt auf der Rekonstruktion von Ablagerungsprozessen (z.B. hemipelagische gegenüber Meereis- oder Eisberg-Sedimentation), Änderungen im Flusseintrag, der Provenanz von eistransportiertem Material, frühdiagenetischen Prozessen, sowie auf der klimagesteuerten Variabilität dieser Parameter über den letzten Glazial-Interglazial-Zyklus. Zusätzlich werden wir die Nd- und Sr-Isotopenvariationen des terrigenen Anteils des Sediments, von metallreichen Sedimentlagen, und von spezifisch extrahierten Mn- und Fe-Spezies analysieren. Dies wird Hinweise auf die Herkunft des Materials geben, aus dem diese metallreichen Lagen in Arktischen Sedimenten bestehen. Außerdem werden von den Nd- Isotopenverhältnissen der extrahierten Mn-Fraktion Aussagen zur Zirkulation des Tiefenwassers zur Zeit der Ablagerung der Mn-reichen Horizonte erwartet. Weiterhin planen wir, Fe-Isotopenmessungen in ausgesuchten Sediment- und parallelen Porenwasserintervallen durchzuführen, um Aussagen über Materialquellen und mögliche Remobilisierungsprozesse innerhalb des Sediments treffen zu können. Die anorganisch- geochemischen Datensätze sollen mit entsprechenden mineralogischen und organisch-geochemischen Datensätzen (Zusammenarbeit mit AWI-Arbeitsgruppe) verglichen werden, um weitergehende Interpretation zu ermöglichen. Diese räumlich ausgedehnte Studie dient gleichzeitig als Vorarbeit für die Planung zukünftiger Bohrprojekte im Arktischen Ozean. Anhand der rezenten und quartären Daten wird eine geochemische Bestandsaufnahme durchgeführt, deren Resultate in die Planung und Durchführung zukünftiger IODP-Bohrungen einfließen und die Interpretation von Paläoenvironment und Provenanz der erbohrten Sedimentkerne ermöglichen soll.

在对南极洲的研究中，对南极洲的沉积和孔隙进行了一项非常重要的有机和有机地球化学研究，这是一项从大全新世到冰-冰-冰Die zu untersuchenden Sedimentkerne und Porenwässer sind am Alfred-Wegener-Institut Bremerhaven sowie der Universität Oldenburg vorhanden. Alternmodelle für letzten ~130.000 Jahre sowie Daten zu Körngrößenverteilung，Mineralogie und Mikropaläontologie sind für viele Kerne bereits verfügbar or der韦尔登aktuell erhoben.一项地球化学分析计划，沉积物的总体可变性取决于沉积物的主要元素和纯元素，铁、锰和生物标志物的空间分布。Der fachliche Schwerpunkt liegt auf der Reconstruktion von Schuagerungsprozessen（z.B. hemipelagische gegenüber Meereis- oder Meerberg-Sedimentation），Änderungen im Flusseintrag，der Provenanz von eistransportiertem Material，frühdiagenetischen Prozessen，sowie auf der klimagesteuerten Variabilität dieser Parameter über den letzten Glazial-Interglazial-Zyklus.韦尔登将对沉积物中的稀土元素进行Nd-和Sr-同位素变异，并对金属沉积物和Mn-和Fe-样品进行分析。这些金属在沉积物中的分布，将大大提高沉积物的利用率。在锰含量较低的地区，采用高浓度的锰分馏法对铁锰矿物进行锆化处理，然后用韦尔登同位素进行检测。我们还计划在沉积物中测定Fe-同位素，并通过平行的孔隙水间隔，将沉积物中的材料进行处理，并进行内部迁移。无机地球化学数据集与AWI工作组的矿物学和有机地球化学数据集（Zusammenarbeit mit AWI Arbeitsgruppe）相结合，可以解释韦尔登，并进一步解释。Diese räumlich ausgedehnte Studie dient gleichzeitig als Vorarbeit für die Planung zukünftiger Bohrprojekte im Arktischen Ozean.根据重新获得的和四分之一的数据，可以得到一个地球化学的最佳结果，从而在IODP-Bohrungen的规划和开发过程中产生一个新的影响，并解释古环境和沉积物的来源。

项目成果

MIS 3 to MIS 1 temporal and LGM spatial variability in Arctic Ocean sea ice cover: Reconstruction from biomarkers

• DOI: 10.1002/2015pa002814
• 发表时间: 2015-07
• 期刊: Paleoceanography
• 作者: Xiaotong Xiao;R. Stein;K. Fahl

Diagenetic regimes in Arctic Ocean sediments: Implications for sediment geochemistry and core correlation

• DOI: 10.1016/j.gca.2016.05.032
• 发表时间: 2016-09
• 期刊: Geochimica et Cosmochimica Acta
• 影响因子: 5
• 作者: A. Meinhardt;C. März;S. Schuth;K. Lettmann;B. Schnetger;J. Wolff;H. Brumsack

Regional variations in sediment geochemistry on a transect across the Mendeleev Ridge (Arctic Ocean)

门捷列夫海岭（北冰洋）横断面沉积物地球化学的区域变化

• DOI: 10.1016/j.chemgeo.2014.01.011
• 发表时间: 2014
• 期刊: Chemical Geology
• 影响因子: 3.9
• 作者: Meinhardt A.-K;März C;Stein R;Brumsack H.-J.
• 通讯作者: Brumsack H.-J.

Climate change and response in bottom water circulation and sediment provenance in the Central Arctic Ocean since the Last Glacial

• DOI: 10.1016/j.chemgeo.2016.02.019
• 发表时间: 2016-06
• 期刊: Chemical Geology
• 影响因子: 3.9
• 作者: A. Meinhardt;K. Pahnke;P. Böning;B. Schnetger;H. Brumsack