view in publisher's site

Iron isotope composition of the bulk waters and sediments from the Amazon River Basin

Highlights•We studied the Fe concentration and isotope composition of bulk Amazon River waters and sediments.•In contrast to concentrations, unfiltered water Fe isotope compositions appear to be conservative during mixing processes.•The Fe delivered by the Amazon River to the Atlantic Ocean has a continental crust-like isotopic composition.•The riverine bulk water Fe isotope composition reveals the iron sources and cycling in the headwater zones.AbstractThe present study provides iron concentrations and isotopic compositions determined by multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry (MC-ICP-MS), along with key chemical, mineralogical and physical properties of 35 representative bulk (unfiltered) waters and bulk sediments from the Amazon River Basin. These samples from the Amazon River, five of its main tributaries (the Solimões, Negro, Madeira, Tapajós and Trombetas rivers) and four sub-tributaries (the Purus, Jaú, Ucayali and Napo rivers) were essentially collected during seven field missions conducted for over two years. These encompassed the centennial flood of May 2009 and the exceptional low water stage of September–October 2010, thereby providing the most extreme hydrological situations that have been recorded over the last hundred years. While the data confirmed massive losses of iron (up to ~ 19 000 tons/day, ca. 50% of the Amazon River bulk water budget) in the Solimões and Negro rivers mixing zone, the Fe isotope signatures of these bulk waters behaved conservatively. This property allows the use of bulk water Fe isotope signature to track iron sources and explain such isotopic signature in terms of simple mixing. Unfiltered samples from the organic-rich black water rivers present light δ57Fe relative to the average continental crust composition. This contrasts with the composition of the bulk white waters carrying a high mineral suspended load that have δ57Fe values undistinguishable from the crustal isotopic signature (~ 0.1‰ relative to IRMM-14). This observation indicates that the Fe isotopic composition represents a reliable direct tracer of the iron speciation and, therefore, of the host phases of iron in its sources. Specifically, the white water δ57Fe most likely trace the signatures of igneous and sedimentary sources, as well as of their lateritic soil minerals, while the bulk black water δ57Fe track a preferential release of Fe that has gone through a reduction step in the organic-rich horizons of tropical podzols as a result of the biological activity. This study shows that the total iron transferred by the Amazon River represents between 5 and 30% of the world's ocean Fe input by rivers, and this Amazon bulk water iron displays an isotopic composition indistinguishable from that of the average continental crust.

ترکیب ایزوتوپ از آب‌های فله و رسوبات موجود در حوضه رودخانه آمازون

کاره‌ای مهم: ما غلظت Fe و ایزوتوپ از آبه‌ای رودخانه آمازون و رسوبات را مطالعه کردیم. در مقایسه با غلظت‌های، ترکیبات ایزوتوپ یون فیلتر شده در طول فرآیند اختلاط، محافظه کارانه هستند. * که توسط رودخانه آمازون به اقیانوس اطلس منتقل می‌شود، یک پوسته قاره‌ای را شبیه به ترکیب isotopic دارد. ترکیب عمده‌ای از ایزوتوپ (ایزوتوپ)در مطالعه حاضر غلظت آهن و ترکیبات isotopic را نشان می‌دهد که توسط طیف‌سنجی جرمی چند کلکتور (MC - ICP)، همراه با خواص شیمیایی، کانی‌شناسی و خصوصیات فیزیکی ۳۵ نماینده (فیلتر نشده)و رسوبات عمده‌ای از حوضه رودخانه آمازون تعیین می‌شود. این نمونه‌ها از رودخانه آمازون، پنج تا از انشعاب‌های اصلی آن (the، Negro، Madeira، Tapajos و Trombetas)و چهار رودخانه فرعی (the، Jau، Ucayali و Napo)اساسا طی هفت ماموریت زمینی که برای بیش از دو سال انجام شد، جمع شدند. این دربرگیرنده سیلاب سال ۲۰۰۹ و مرحله پایین آب در سپتامبر ۲۰۱۰ است در نتیجه the شرایط آب و هوایی است که طی صد سال گذشته ثبت شده‌اند. در حالی که داده‌ها خسارات سنگین آهن (تا ۱۹ هزار تن در روز را تایید کردند، ca. ۵۰ درصد از بودجه آب رودخانه آمازون)در منطقه اختلاط رودخانه‌های Solimoes و Negro، the Fe از این آب‌های حجیم برای احتیاط عمل کردند. این ویژگی اجازه استفاده از isotope bulk water برای ردیابی منابع آهنی را می‌دهد و این امضا isotopic را از لحاظ اختلاط ساده توضیح می‌دهد. نمونه‌های unfiltered از رودخانه‌های آبی غنی از مواد ارگانیک، δ۵۷Fe نور را نسبت به ساختار پوسته قاره‌ای متوسط نشان می‌دهند. این امر با ترکیب آب‌های سفید حجیم حامل بار معلق مواد معدنی که مقادیر δ۵۷Fe را از امضای crustal isotopic (۰.۱ درصد نسبت به IRMM - ۱۴)دارا می‌باشد تضاد دارد. این مشاهده حاکی از آن است که ترکیب Fe درمحلول، نشان‌دهنده افزایش مستقیم of آهن و در نتیجه از فاز میزبان آهن در منابع خود است. به طور خاص، δ۵۷Fe آب سفید به احتمال زیاد امضاهای سنگ‌های آذرین و رسوبی و همچنین مواد معدنی lateritic را ردیابی می‌کند، در حالی که حجم آب سیاه به طور عمده یک آزادسازی ترجیحی از Fe را دنبال می‌کند که از یک مرحله کاهش در افق غنی - غنی of استوایی به عنوان نتیجه فعالیت زیستی عبور می‌کند. این مطالعه نشان می‌دهد که کل آهن منتقل‌شده توسط رودخانه آمازون بین ۵ تا ۳۰ درصد از رودخانه world's Fe در رودخانه‌های اصلی است، و این توده آب حجیم آمازون یک ترکیب isotopic را نشان می‌دهد که از پوسته قاره‌ای معمولی قابل‌تشخیص نیست.
ترجمه شده با


پر ارجاع‌ترین مقالات مرتبط:

  • مقاله Geochemistry and Petrology
  • ترجمه مقاله Geochemistry and Petrology
  • مقاله شیمی خاک و سنگ‌شناسی
  • ترجمه مقاله شیمی خاک و سنگ‌شناسی
  • مقاله Geology
  • ترجمه مقاله Geology
  • مقاله زمین‌شناسی
  • ترجمه مقاله زمین‌شناسی
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.