Calcium and magnesium‐limited dolomite precipitation at Deep Springs Lake,California     

PATRICK MEISTER  CAROLINA REYES  WILL BEAUMONT  MIGUEL RINCON  LISA COLLINS  WILLIAM BERELSON  LOWELL STOTT  FRANK CORSETTI  KENNETH H. NEALSON 《Sedimentology》2011,58(7):1810-1830

Dolomite [Ca,Mg(CO₃)₂] precipitation from supersaturated ionic solutions at Earth surface temperatures is considered kinetically inhibited because of the difficulties experienced in experimentally reproducing such a process. Nevertheless, recent dolomite is observed to form in hypersaline and alkaline environments. Such recent dolomite precipitation is commonly attributed to microbial mediation because dolomite has been demonstrated to form in vitro in microbial cultures. The mechanism of microbially mediated dolomite precipitation is, however, poorly understood and it remains unclear what role microbial mediation plays in natural environments. In the study presented here, simple geochemical methods were used to assess the limitations and controls of dolomite formation in Deep Springs Lake, a highly alkaline playa lake in eastern California showing ongoing dolomite authigenesis. The sediments of Deep Springs Lake consist of unlithified, clay‐fraction dolomite ooze. Based on δ¹⁸O equilibria and textural observations, dolomite precipitates from oxygenated and agitated surface brine. The Na‐SO₄‐dominated brine contains up to 500 mm dissolved inorganic carbon whereas Mg²⁺ and Ca²⁺ concentrations are ca 1 and 0·3 mm , respectively. Precipitation in the subsurface probably is not significant because of the lack of Ca²⁺ (below 0·01 mm ). Under such highly alkaline conditions, the effect of microbial metabolism on supersaturation by pH and alkalinity increase is negligible. A putative microbial effect could, however, support dolomite nucleation or support crystal growth by overcoming a kinetic barrier. An essential limitation on crystal growth rates imposed by the low Ca²⁺ and Mg²⁺ concentrations could favour the thermodynamically more stable carbonate phase (which is dolomite) to precipitate. This mode of unlithified dolomite ooze formation showing δ¹³C values near to equilibrium with atmospheric CO₂ (ca 3‰) contrasts the formation of isotopically light (organically derived), hard‐lithified dolomite layers in the subsurface of some less alkaline environments. Inferred physicochemical controls on dolomite formation under highly alkaline conditions observed in Deep Springs Lake may shed light on conditions that favoured extensive dolomite formation in alkaline Precambrian oceans, as opposed to modern oceans where dolomites only form diagenetically in organic C‐rich sediments.  相似文献   

巴尔喀什湖分湖水平衡及其影响与优化保护研究     

王姣妍  龙爱华  邓铭江  李湘权  谢蕾 《冰川冻土》2011,33(6):1353-1362

巴尔喀什湖是中亚干旱区最大的湖泊生态系统之一,其保护对中亚地区具有重要意义,但同时对相关区域也产生了较大的水资源压力.分析其水量平衡,对提出合理的保障措施具有重要的理论与实践价值.根据巴尔喀什湖形态、水文特征,在分析识别其水量平衡主要影响因素与作用机制的基础上,根据水量平衡原理与东西湖分治的思想,反演了1936-200...  相似文献   

湖泊沉积物不同粒级组分的元素含量特征及其环境指示意义①——以内蒙古黄旗海为例   总被引：1，自引：0，他引：1  

张静然  贾玉连  申洪源  孙倩  于玲玲  吴敦银 《沉积学报》2011,29(2):381-387

黄旗海湖泊柱状沉积物的全样、77~20 μm、<20 μm粒级的钛(Ti)、锰(Mn)、锶(Sr)、銣(Rb)、钡(Ba)、锆(Zr)等元素含量分析表明,元素在湖泊沉积物各粒级组分的丰度存在较大差异:Ti、Zr倾向于在粗颗粒中富集,Mn、Sr、Rb倾向于在细颗粒中富集,Ba的富集粒级不明显。Ti、Zr与Mn、Rb的颗粒粒级富集倾向可能是其硅酸盐矿物颗粒碎化过程的结果,而Sr则与湖泊自生碳酸盐有关。元素比值Zrc/（Rbc+Bac）、Zrc/Rbc与Ti、Zr的粒度效应Tic/Tif、Zrc/Zrf指示了沉积物重、轻矿物的相对比率,是流域侵蚀强度与湖泊涨缩的信息指示;Ba、Rb与Sr在细粒级的含量之比Baf/Srf、Rbf/Srf指示了硅酸盐与碳酸盐矿物的相对含量,是流域风化、侵蚀搬运强度与湖泊过程（包括物理/化学/生物）等混合信息指示,没有明确的环境指向性。  相似文献   

中国西北地区典型盐湖铀富集特征初探   总被引：3，自引：0，他引：3  

韩军  王志明  郝伟林  林效宾 《铀矿地质》2011,27(3):160-165

根据对中国西北地区典型盐湖水文地质、铀矿地质和卤水地球化学性质的调查,初步探讨了不同水化学类型盐湖铀的富集规律,以及铀在盐湖固液相中的选择性富集特征。结果表明,盐湖补给区的铀源条件,盐湖卤水（晶间卤水）的盐度（矿化度）是决定盐湖富铀的主要因素,大多数碳酸盐型盐湖中铀在固液相中的分配比远大于硫酸盐型。两类盐湖卤水和补给水中,铀主要以碳酸铀酰形式存在。浅层晶间卤水和盐湖盐类沉积物中的铀含量往往较高。  相似文献   

咸水湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素组成与成因     

段毅  何金先  吴保祥  徐丽  张晓丽  孙涛 《地球科学》2011,36(1):53-61

青海湖是我国最大的内陆咸水湖泊,对这种湖泊沉积物中正构烷烃及其氢同位素进行了分析,研究了沉积物中正构烷烃及其同位素组成,并且与青海湖水生植物及其周围陆生植物的研究结果进行了对比,研究了它们的成因.结果显示了青海湖表层和柱状沉积物中正构烷烃分布都是类似的,其特征反映了它们起源于湖泊周围陆生草本植物.青海湖表层沉积物中正构...  相似文献   

青藏高原南部枪勇错冰前湖泊沉积记录的近千年来冰川与气候变化     

李久乐  徐柏青  林树标  高少鹏 《西安地质学院学报》2011,(4):402-411

以钻取自青藏高原南部大枪勇错冰前湖中的1．06m湖芯为研究对象,对沉积物样品进行了粒度、磁化率、元素含量、碳酸盐和总有机碳含量等多项指标的分析测定;在明确了沉积物来源的基础上,分析讨论了各指标变化的影响因素及其具体气候环境指示意义;结合沉积序列放射性同位素定年结果,对湖芯中各指标进行了综合对比分析,恢复了青藏高原南部枪勇错地区近千年来的冰川与气候变化。结果表明：1．06m沉积序列年代跨度为自公元11世纪前后至今的逾千年时间;沉积物主要来源于枪勇冰川融水对冰川上部沉降粉尘颗粒的携带,而沉积物的粒度、磁化率及各组分含量与区域气候条件下枪勇冰川融化强度有密切关系;自公元11世纪至今,青藏高原南部地区环境温度总体呈现波动中逐渐升高的趋势,枪勇冰川随之逐渐融化退缩。具体来说,公元11世纪初,该地区环境温度较低,枪勇冰川融化较弱;公元11世纪中叶至13世纪初,该地区气候温暖,枪勇冰川融化较强;公元14世纪开始至18世纪中叶,该地区进入小冰期,枪勇冰川融化强度显著降低;自公元18世纪中后叶至今,该地区环境温度急剧升高,枪勇冰川呈加剧融化退缩趋势。  相似文献   

贵州威宁窑上组沉积物物源特征及沉积控制因素分析   总被引：2，自引：2，他引：0  

孔凡翠  杨瑞东  韩晓彤  魏怀瑞  程玛丽  高军波  任海利  龙杰 《现代地质》2011,25(3)

根据威宁草海第四纪窑上组沉积物主量元素和REE特征,探讨沉积物物源特征、气候演变情况、沉积物堆积控制因素。结果表明:Al、Mg、Ca、K、Na和Ti的含量变化在剖面上一致,它们的相关系数很高(0.522~0.985)。Fe含量和Mn含量呈正相关形式,与Al、Mg、Ca、K、Na和Ti呈负相关。Fe2O3含量在土黄色粘土的铁质层很高(42.86%~50.57%)。样品中REE球粒陨石标准化配分模式与贵州土壤、贵州碳酸盐岩风化壳配分模式很相似,与峨眉山玄武岩配分模式不一致,但其含量略低于贵州碳酸盐岩风化壳的含量;沉积物主要来源于碳酸盐岩,且碳酸盐岩强烈风化成土作用使REE超常富集,在剖面上呈现高ΣREE(平均219.38μg/g)。通过Mg/Ca、MgO/Al2O3、(CaO+K2O+Na2O)/Al2O3、(Fe2O3+Al2O3)/(MgO+CaO)、(K+Na+Ca+Mg)/(Fe+Mn)、(Al+Fe+Mn)/(K+Ca+Mg)和(MgO+Na2O+CaO)/Al2O3等气候指标研究,表明在草海窑上期为湖泊沉积时期,气候经历了由温暖湿润向冷干的转变。同时,认为物源性质、构造运动、气候等共同控制该区沉积物形成。  相似文献   

某地人工湖蓄水能力的论证研究     

崔浩浩  田禹  朱喜  马杨敏  高宗军 《地下水》2011,(6):195-197

建造人工湖是城市生态建设的一个重要的组成部分,本文结合当地的水文地质条件和地形地貌对拟建人工湖的渗漏问题进行分析,确定了库底渗漏和绕坝渗是该人工湖渗漏的主要来源,并计算了相应的渗漏量,从而论证了该人工湖的蓄水能力完全能够维持其生态景观效应。  相似文献   

Seasonal distribution of organic matter and copper under stratified conditions in a karstic,marine, sulfide rich environment (Rogoznica Lake,Croatia)     

Marta Plavšić  Irena CiglenečkiSlađana Strmečki  Elvira Bura-Nakić 《Estuarine, Coastal and Shelf Science》2011

Closed, isolated small systems, as the representatives of a “unique-environmental feature”, are valuable natural laboratories for studying different biogeochemical processes. The saline Rogoznica Lake (“Dragon Eye”), situated on the Eastern Adriatic coast is such a system (10 276 m², 15 m deep) typical of many stratified, sulfide rich water bodies. The depth of mixolimnion changes seasonally and it is greatly influenced by meteorological conditions, i.e. temperature and rainfall. Vertical mixing usually occurs during winter when cold, oxygen-rich water from the surface sinks downwards.  相似文献   

东昌湖水环境管理对策初探     

张平  马启敏  刘林 《海洋湖沼通报》2011,(3):145-148

本文在系统分析了东昌湖水环境管理存在的问题的基础上,提出了改善东昌湖水质和水量的保障对策,首先建立统一有效的水环境管理机构,明确各职能部门的管理职责;其次,制定水环境管理办法,建立公众参与机制;第三,制定科学的开发利用与保护规划;第四,加强东昌湖水环境科学研究,包括社会经济协调发展的优化技术、湖泊补水水质生态净化技术与...  相似文献