Globigerinoides ruber: Key-species of carbonate diagenesis for Mg/Ca paleothermometry in high salinity settings

A. Antonarakou, G. Kontakiotis, M.V. Triantaphyllou, P.G. Mortyn, M.A. Martinez-BotiΣκοπός Υλικό-Μέθοδοι Ανάλυσης

Η αξιολόγηση της γεωχημικής σύστασης του κελύφους του G. ruber και η πηγή προέλευσης των υψηλών τιμών Mg/Ca.

Ο βαθμός και η ένταση των διαγενετικών μεταβολών και η συσχέτισή τους με τη γεωγραφική κατανομή που παρουσιάζει το φαινόμενο της απόθεσης δευτερογενούς ανόργανου ασβεστίτη εντός του Αιγαίου Πελάγους.

Το αρχείο των επιφανειακών δειγμάτων έχει βαθμονομηθεί με βάση τις τιμές της μέσης ετήσιας θερμοκρασίας και αλατότητας από το αρχείο του World Ocean Atlas Climatology 2005. Οι τιμές κυμαίνονται από 18.5°C και 35.2‰ στο βορρά έως 21.5°C και 39.2‰ στο νότο.

Επιλεγμένα δείγματα υποβλήθηκαν σε προσεκτική εξέταση στο Ηλεκτρονικό Μικροσκόπιο για να αξιολογηθεί η υφή του κελύφους του G. ruber .

15-20 άτομα από κάθε δείγμα φωτογραφήθηκαν προκειμένου να εντοπίσουμε το είδος και το βαθμό διαγένεσης που τυχόν έχουν υποστεί.

Η ανάλυση του κελύφους του G. ruber επιβεβαίωσε ότι η πλειοψηφία του κελύφους τους συνίσταται από ασβεστίτη δευτερογενούς προέλευσης με έντονα τα σημάδια πρώιμης διαγένεσης.

Η εσωτερική και εξωτερική επιφάνεια του κελύφους έχει καλυφθεί από αποθέσεις κρυσταλλικού δευτερογενούς ασβεστίτη πλούσιο σε Mg.

Ο δευτερογενής ανόργανος ασβεστίτης είναι εμφανής περισσότερο στο εξωτερικό των θαλάμων.

Μικρής κλίμακας κρύσταλλοι ανόργανης προέλευσης καλύπτουν τις εξωτερικές γέφυρες και τους πόρους των κελυφών, με τελικό αποτέλεσμα την αύξηση του αναγλύφου των κελυφών.

SEM Παρατηρήσεις:

Διαγενετικό στάδιο OGA1: Ελαφρώς τροποποιημένα διαγενετικά κελύφηΒόρειο Αιγαίο: 35<S<37 psu. Δεν υπάρχει ένδειξη διαγενετικής αλλοίωσης. Όπου αυτή εμφανίζεται παρατηρείται περιορισμένη και ανομοιόμορφη.

Διαγενετικό στάδιο OGA2: Ενδιαμέσου βαθμού διαγενετικά κελύφηΚεντρικό Αιγαίο: Η αλατότητα κυμαίνεται μεταξύ 37 και 38.5 psu. Ένδειξη πλήρης σειράς ενδιάμεσων φάσεων σε διέυθυνση Β-Ν. Στο κατώτερο όριο αυτού του σταδίου (S=37.5 psu), ο αριθμός και η έκταση των διαγενετικών αποθέσεων ανόργανου ασβεστίτη παρατηρείται να μειώνονται ανάλογα με τη θέση του θαλάμου στην τελευταία περιέλιξη. Αντιθέτως, κοντά στο ανώτερο όριο (S=38.5 psu) και σταδιακά προς το στάδιο 3 παρατηρήθηκαν αποθέσεις δευτερογενούς ασβεστίτη κατά ομάδες σε όλη την περιφέρεια του κελύφους, φανερώνοντας ενδιάμεσου τύπου διαγενετικές συνθήκες.

Διαγενετικό στάδιο OGA3: Έντονη διαγένεση στα κελύφηΝότιο Αιγαίο: S>38.5 psu . Τα περισσότερα άτομα εμφανίζουν ένα επιπρόσθετο στρώμα στην εξωτερική επιφάνεια του κελύφους από, ευεδρικούς κρυστάλλους ανόργανου ασβεστίτη, το οποίο είναι ενδεικτικό της προχωρημένης διαγένεσης.

Διαγενετικά Στάδια στο Αιγαίο Πέλαγος

Το φαινόμενο της καθίζησης δευτερογενούς ασβεστίτη στα κελύφη των πλαγκτονικών τρηματοφόρων από το Αιγαίο Πέλαγος, δίνει έμφαση στον ρόλο «κλειδί» που έχει το υπερκορεσμένο ανθρακικό καθεστώς του Αιγαίου στη πρώιμη διαγένεση του ασβεστίτη στο G. ruber. Ο παράγοντας αυτός θα πρέπει να συνυπολογίζεται ώστε η παραπάνω μέθοδος παλαιοθερμοκρασίας να είναι αξιόπιστη, σε τέτοιου είδους περιβάλλοντα.

Παρατηρήσεις μέσω του Ηλεκτρονικού Μικροσκοπίου κατέδειξαν επιπρόσθετη κάλυψη του κελύφους του G. ruber από δευτερογενή ασβεστίτη. Αυτό το φαινόμενο εξηγεί γιατί οι υψηλές τιμές του λόγου Mg/Ca στο Αιγαίο διαφέρουν από τις ισοδύναμες τιμές άλλων περιοχών (π.χ. ανοιχτός ωκεανός).

Αναγνωρίστηκαν 3 διαφορετικά διαγενετικά στάδια: ένα πρώιμο, ένα ενδιάμεσο και τελικά ένα όψιμο διαγενετικό στάδιο σε διεύθυνση Β-Ν.

Ο βαθμός διαγένεσης δεν είναι σταθερός και εξαρτάται από την αλατότητα και το βαθμό κορεσμού του ανθρακικού ασβεστίου της υδάτινης στήλης του Αιγαίου. Τα στάδια αυτά είναι ενδεικτικά του εύρους και της γεωγραφικής κατανομής της απόθεσης ανόργανης προέλευσης ασβεστίτη και είναι από στατιστικής απόψεως συγκρίσιμα με μελέτες επιφανειακών ιζημάτων πυθμένα και ιζηματοπαγίδων από ολόκληρη την Μεσόγειο Θάλασσα.

Συμπεράσματα