Geochemical peculiarities of the Atlantic Pleistocene sediments

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

In the geochemical review based on records from cruises of International project of Deep-Sea Drilling (phases of DSDP, ODP, IODP) and other literature data we presented tables of average arithmetic chemical composition, meanweighted chemical composition, accumulation rates, and mass accumulation rates of chemical components. These tables can be used for comparative analysis with sediments of the same or other stratons in different oceanic basins and also with paleooceanic sediments on the continents. Terrigenous matrix dominates within lithogenic matter. Using methods of mathematical statistics we revealed main geochemical associations and base factors determinating the chemical composition of studied sediments. Masses of oxides of petrogenic elements and a number of trace elements have been calculated for Pleistocene sediments. We managed to take an idea about average chemical composition of the Atlantic Pleistocene.

Full Text

Restricted Access

About the authors

M. A. Levitan

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry RAS

Author for correspondence.
Email: m-levitan@mail.ru
Russian Federation, 119991, Moscow, Kosygina str., 19

T. A. Antonova

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry RAS

Email: m-levitan@mail.ru
Russian Federation, 119991, Moscow, Kosygina str., 19

L. G. Domaratskaya

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry RAS

Email: m-levitan@mail.ru
Russian Federation, 119991, Moscow, Kosygina str., 19

A. V. Koltsova

Vernadsky Institute of Geochemistry and Analytical Chemistry RAS

Email: m-levitan@mail.ru
Russian Federation, 119991, Moscow, Kosygina str., 19

References

  1. Безруков П. Л., Лисицын А. П. Классификация осадков современных морских водоемов // Тр. ИО АН СССР. Т. 32. 1960. С. 3–14.
  2. Гордеев В. В. Геохимия системы река‒море. М.: ИП Матушкина И. И., 2012. 452 с.
  3. Дубинин А. В., Римская-Корсакова М. Н. Геохимия редкоземельных элементов в донных отложениях Бразильской котловины Атлантического океана // Литология и полез. ископаемые. 2011. № 1. С. 3–20.
  4. Дубинин А. В., Розанов А. Г. Геохимия редкоземельных элементов и тория в осадках и железо-марганцевых конкрециях Атлантического океана // Литология и полез. ископаемые. 2001. № 3. С. 311–323.
  5. Дубинин А. В., Свальнов В. Н., Бережная Е. Д. и др. Геохимия редких и рассеянных элементов в осадках и марганцевых микроконкрециях Ангольской котловины // Литология и полез. ископаемые. 2013. № 3. С. 191–214.
  6. Емельянов Е. М. Седиментогенез в бассейне Атлантического океана. М.: Наука, 1982. 191 с.
  7. Емельянов Е. М., Романкевич Е. А. Геохимия Атлантического океана. Органическое вещество и фосфор. М.: Наука, 1979. 220 с.
  8. Емельянов Е. М., Лисицын А. П., Ильин А. В. Типы донных осадков Атлантического океана. Результаты исследований по МГП. Океанологические исследования. Калининград, 1975. 579 с.
  9. Емельянов Е. М., Тримонис Э. С., Харин Г. С. Палеоокеанология Атлантического океана. Л.: Недра, 1989. 248 с.
  10. Левитан М. А. Плейстоценовые отложения Мирового океана. М.: РАН, 2021. 408 с.
  11. Левитан М. А., Дитрих П. Г. Фациальная изменчивость донных осадков к северу от о. Элефант // Биологические и геологические исследования дна в Южной Атлантике / Отв. ред. Н. Г. Виноградова // Тр. ИО АН СССР. Т. 126. 1990. С. 185–192.
  12. Левитан М. А., Антонова Т. А., Домарацкая Л. Г., Кольцова А. В., Сыромятников К. В. Химический состав плейс- тоценовых отложений Индийского океана // Литология и полез. ископаемые. 2023. № 5. С. 423–444.
  13. Левитан М. А., Дитрих П. Г., Горбунова З. Н. Донные осадки на трансокеанском профиле (Южная Атлантика) // Биологические и геологические исследования дна в Южной Атлантике / Отв. ред. Н. Г. Виноградова // Тр. ИО АН СССР. Т. 126. 1990а. С. 172–184.
  14. Левитан М. А., Дитрих П. Г., Рудакова А. Н., Вершинин А. В. Фациальная изменчивость поверхностного слоя осадков континентальной окраины Намибии // Биологические и геологические исследования дна в Южной Атлантике / Отв. ред. Н. Г. Виноградова // Тр. ИО АН СССР. Т. 126. 1990б. С. 193–206.
  15. Левитан М. А., Рощина И. А., Толмачева А. В. Геохимические особенности осадков континентального склона моря Уэдделла и их палеоокеанологическая интерпретация // Литология и полез. ископаемые. 2008. № 2. С. 128–142.
  16. Лисицын А. П. Процессы океанской седиментации. Литология и геохимия. М.: Наука, 1978. 392 с.
  17. Лисицын А. П., Емельянов Е. М., Ельцина Г. Н. Геохимия осадков Атлантического океана. Карбонаты и кремнезем. Результаты исследований по МГП. М.: Наука, 1977. 256 с.
  18. Маккой Ф. Х., Суинт Т. Р., Пайпер Д. Ц. Типы донных осадков // Международный геолого-геофизический атлас Тихого океана / Гл. ред. Г. Б. Удинцев. М., СПб., 2003. С. 114–115.
  19. Мурдмаа И. О. Фации океанов. М.: Наука, 1987. 304 с.
  20. Ронов А. Б. История осадконакопления и колебательных движений Европейской части СССР (по данным объемного метода) // Тр. Геофиз. ин-та АН СССР. Т. 3. 1949. 136 с.
  21. Ронов А. Б., Ярошевский А. А., Мигдисов А. А. Химическое строение земной коры и геохимический баланс главных элементов. М.: Наука, 1990. 183 с.
  22. Ронов А. Б., Хаин В. Е., Балуховский А. Н. Атлас литолого-палеогеографических карт Мира. Мезозой и кайнозой континентов и океанов. Л.: Мингео СССР, 1989. 79 с.
  23. Скорнякова Н. С., Мурдмаа И. О. Литолого-фациальные типы глубоководных пелагических (красных) глин Тихого океана // Литология и полез. ископаемые. 1968. № 6. С. 17–37.
  24. Тейлор С. Р., Мак-Леннан С. М. Континентальная кора: ее состав и эволюция. М.: Мир, 1988. 384 с.
  25. Тримонис Э. С. Терригенная седиментация в Атлантическом океане. М.: Наука, 1995. 255 с.
  26. Chamley H., Debrabant P., Foulon J. et al. Mineralogy and geochemistry of Cretaceous and Cenozoic Atlantic sediments off the Iberian Peninsula (site 398, DSDP leg 47B) // Init. Repts. DSDP, 47B. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1979. P. 429–449.
  27. Cronan D. S. Geochemical investigations on sediments from the Mid-Atlantic Ridge: leg 37, Deep Sea Drilling Project // Init. Repts. DSDP, 37. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1977. P. 631–632.
  28. Cunningham R., Kroopnick P. M. Inorganic and isotopic geochemistry of sediments from sites 549 to 551, northeastern North Atlantic // Init. Repts. DSDP, 80. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1985. P. 1073–1079.
  29. Dean W. E., Parduhn N. L. Inorganic geochemistry of sediments and rocks recovered from the southern Angola Basin and adjacent Walvis Ridge, sites 530 and 532, Deep Sea Drilling Project leg 75 // Init. Repts. DSDP, 75. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1984. P. 923–958.
  30. Debrabant P., Chamley H., Foulon J., Maillot H. Mineralogy and geochemistry of upper Cretaceous and Cenozoic sediments from north Biscay Bay and Rockall Plateau (Eastern North Atlantic), DSDP leg 48 // Init. Repts. DSDP, 48. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1979. P. 703–725.
  31. Debrabant P., Foulon J., Maillot H. Mathematical treatment of geochemical data, Deep Sea Drilling Project sites 415 and 416 // Init. Repts. DSDP, 50. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1980. P. 695–703.
  32. Donnelly T. W. Chemistry of sediments of the Western Atlantic: site 417 compared with sites 9, 105, 386, and 387 // Init. Repts. DSDP, 51, 52, 53. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1980. P. 1515–1523.
  33. Donnelly T. W., Nalli G. Mineralogy and chemistry of Caribbean sediments, leg 15 // Init. Repts. DSDP, 15. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1973. P. 929–961.
  34. Emel’yanov E. M. Geochemistry of sediments in the Western Central Atlantic, DSDP leg 39 // Init. Repts. DSDP, 39. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1977. P. 477–492.
  35. Emel’yanov E.M., Blazchishin A. I., Kharin G. S. et al. Mineral and chemical composition of sediments of the Vøring Plateau, DSDP leg 38 // Init. Repts. DSDP, 38. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1978. P. 31–44.
  36. Gradstein F. M., Ogg J. G., Smith A. G. A Geological Time Scale 2004. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 2004. 599 p.
  37. Hetzel A., Brumsack H.-J., Schnetger B., Böttcher M. E. Inorganic geochemical characterization of lithologic units recovered during ODP leg 207 (Demerara Rise) // Proc. ODP, Sci. Results, 207. College Station, TX (Ocean Drilling Prog-ram), 2006. P. 1–37. https://habr.com/ru/post/339798
  38. Jarvis I., Moreton J., Gerard M. Chemostratigraphy of Madeira abyssal plain Miocene-Pliocene turbidites, site 950 // Proc. ODP, Sci. Res., 157. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1998. P. 535–558.
  39. Lacasse C., Paterne M., Werner R. et al. Geochemistry and origin of Pliocene and Pleistocene ash layers from the Iceland Plateau, site 907 // Proc. ODP, Sci. Results, 151. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1996. P. 309–331.
  40. Lackschewitz K. S., Wallrabe-Adams H.-J., Garbe- Schönberg D. Geochemistry of surface sediments from the mid-oceanic Kolbeinsey Ridge, north of Iceland // Mar. Geol. 1994. V. 121. P. 105–119.
  41. Latimer J. C., Filippelli G. M. Data report: sediment geoche-mistry at site 1089, leg 177 // Proc. ODP, Sci. Results, 177. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 2001. P. 1–14.
  42. Lu H., Matsumoto R., Watanabe Y. Data report: major element geochemistry of the sediments from site 997, Blake Ridge, Western Atlantic // Proc. ODP, Sci. Results, 164. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 2000. P. 147–182.
  43. Malone M. Data report: geochemistry and mineralogy of periplatform carbonate sediments: sites 1006, 1008, and 1009 // Proc. ODP, Sci. Results, 166. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 2000. P. 145–152.
  44. Matsumoto R. Mineralogy and geochemistry of carbonate diagenesis of the Pliocene and Pleistocene hemipelagic mud on the Blake Outer Ridge, site 533, leg 76 // Init. Repts. DSDP, 76. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1983. P. 411–427.
  45. Migdisov A. A., Girin Yu.P., Galimov E. M. et al. Major and minor elements and sulfur isotopes of the Mesozoic and Cenozoic sediments at sites 415 and 416, leg 50, Deep Sea Drilling Project // Init. Repts. DSDP, 50. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1980. P. 675–689.
  46. Murdmaa I. O., Gordeev V. V., Emelyanov E. M., Bazilevskaya E. S. Inorganic geochemistry of the leg 44 sediments // Init. Repts. DSDP, 44. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1978. P. 575–582.
  47. Murdmaa I. O., Gordeev V. V., Emelyanov E. M., Bazilevs- kaya E. S. Inorganic geochemistry of leg 43 sediments // Init. Repts. DSDP, 43. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1979. P. 675–694.
  48. Murray M. A., Muratli J. M., Hartwell A. M. et al. (2016) Data report: dissolved minor element compositions, sediment major and minor element concentrations, and reactive iron and manganese data from the Lesser Antilles volcanic arc region, IODP Expedition 340 Sites U1394, U1395, U1396, U1399, and U1400 // Proc. IODP, 340. Tokyo (Integrated Ocean Drilling Program Management International, Inc.), 2016. P. 1–27.
  49. Pickering K. T., Stow D. A.V. Inorganic major, minor and trace element geochemistry and clay mineralogy of sediments from the Deep Sea Drilling Project leg 96, Gulf of Mexico // Init. Repts. DSDP, 96. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1986. P. 733–745.
  50. Rodehorst U., Schmincke H.-U., Sumita M. Geochemistry and petrology of Pleistocene ash layers erupted at las Cañaras Edifice (Tenerife) // Proc. ODP, Sci. Results, 157. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1998. P. 315–328.
  51. Rudnick R. L., Gao S. Composition of continental crust // Treatise of Geochemistry. V. 3. Amsterdam: Elsevier, 2003. P. 1–64.
  52. Saito S. Major and trace element geochemistry of sediments from east Greenland continental rise: an implication for sediment provenance and source area weathering // Proc. ODP, Sci. Results, 152. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1998. P. 19–28.
  53. Schmidt C., Hensen C., Hübscher C. et al. Geochemical characterization of deep-sea sediments on the Azores Plateau – From diagenesis to hydrothermal activity // Mar. Geol. 2020. V. 429. 106291.
  54. Sexton P. F., Barker S. Onset of “Pacific-style” deep-sea se-dimentary carbonate cycles at the mid-Pleistocene transition // Earth Planet. Sci. Lett. 2012. V. 321‒322. P. 81–94.
  55. Tarney J., Donnellan N. C.B. Minor element geochemistry of sediments at site 328, Falkland Outer Basin and site 329, Falkland Plateau, leg 36, Deep Sea Drilling Project // Init. Repts. DSDP, 36. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1977. P. 929–939.
  56. Timofeev P. P., Varentsov I. M., Rateev M. A., Rengarten N. V. Lithology, mineralogy, and geochemistry of upper Cenozoic sediments at 23°N near the Mid-Atlantic Ridge, drilled on leg 45// Init. Repts. DSDP, 45. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1979. P. 323–347.
  57. Varentsov I. M. The geochemistry of heavy metals in upper Cenozoic sediments near the crest of the Mid-Atlantic Ridge, latitude 23°N, drilled on DSDP leg 45 // Init. Repts. DSDP, 45. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1979. P. 349–377.
  58. Varentsov I. M., Ludwig W. J., Krasheninnikov V. A. et al. Geochemical history of post-middle Jurassic sedimentation in the Southwestern Atlantic, Deep Sea Drilling Project leg 71: Ba, Sr, and major components // Init. Repts. DSDP, 71. Washington (U. S. Govt. Printing Office), 1983. P. 423–442.
  59. Wallrabe-Adams H.-U., Lackschewitz K. S. Chemical composition, distribution, and origin of silic volcanic ash layers in the Greenland – Iceland – Norwegian Sea: explosive volcanism from 10 to 300 ka as recorded in deep-sea sediments // Mar. Geol. 2003. V. 193. P. 273–293.
  60. Wang Y.-C., Gieskes J. M., Musoke L. Bulk chemical analysis of sediments, hole 671B // Proc. ODP, Sci. Results, 110. College Station, TX (Ocean Drilling Program), 1990. P. 179–188.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Location of deep-sea drilling wells in the Atlantic Ocean for which chemical composition analyses have been published for Pleistocene sediments (see the “Factual Material” section of the article).

Download (1MB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. Spider diagram of Pleistocene sediment composition in relation to PAAS.

Download (139KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Spider diagram of the composition of Pleistocene clastic sediments in relation to UCC.

Download (189KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Distribution of masses of some chemical components in the main types of Pleistocene deposits.

Download (253KB)
Indexing metadata
6. Fig. 5. Distribution of absolute masses of petrogenic components of chemical composition (in arbitrary units) in types of Pleistocene deposits.

Download (301KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies