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Establishing criteria to distinguish oil-seep from methane-seep carbonates
Daniel Smrzka
Art der Arbeit
Dissertation
Universität
Universität Wien
Fakultät
Fakultät für Geowissenschaften, Geographie und Astronomie
Studiumsbezeichnung bzw. Universitätlehrgang (ULG)
Doktoratsstudium NAWI aus dem Bereich Naturwissenschaften (Dissertationsgebiet: Erdwissenschaften)
Betreuer*in
Jörn Peckmann
DOI
10.25365/thesis.51140
URN
urn:nbn:at:at-ubw:1-10408.33029.878153-9
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(Print-Exemplar eventuell in Bibliothek verfügbar)
Abstracts
Abstract
(Deutsch)
Diese Doktorarbeit präsentiert eine zusammenfassende Studie über die Anwendung, Potenziale, und Limitierungen der Spurenmetallgeochemie von marinen Karbonaten, mit speziellem Augenmerk auf Karbonate, die an Methanaustritte am Meeresboden gebunden sind. Natürliche Kohlenwasserstoffaustritte aus marinen Sedimenten sind eine sigifikante Quelle von organischem Kohlenstoff der Geosphäre in die Hydrosphäre, sowie in die Atmosphäre. Diese organischen Stoffe werden im Zuge ihres Austritts von anaeroben Bakterien und Archaeen im Zuge von Stoffwechselreaktionen umgewandelt. Die Stoffwechselprodukte dieser Redoxreaktionen sind chemische
Verbindungen, deren erhöhte Konzentrationen in sedimentären Porenwässern zu einer erhöhten Karbonatfällung führen, indem diese Stoffe die Löslichkeit von Karbonatmineralen herabsetzen. Deshalb stellen solche authigen im Sediment gegbildete arbonatpräzipitate ein wichtiges Archiv für fossile biogeochemische und geomikrobiologische Prozesse dar und können bei der Rekonstruktion vergangener Umweltbedingungen und Fluidchemismus helfen. Der erste Teil der Studie zeigt wie eine Kombination von Molybdän- und Uran-Verhältnissen
kombiniert mit Gehalten an Seltenen Erden in Karbonatzementen Ölquellen in der geologischen Vergangenheit identifizieren können. Der zweite Teil beschäftigt sich mit rezenten Ölquellen im südlichen Golf von Mexiko im Rahmen einer detaillierten Studie von Karbonatzementen aus Gesteinen, die unlängst in der Campeche Bucht beprobt wurden. Der dritte Teil bietet eine breit angelegte Zusammenfassung über den momentanen Wissensstand über Spurenmetalle und ihr Verhältnis zu marinen Karbonaten.
Abstract
(Englisch)
This thesis presents a comprehensive study on the applications, potentials, and limitations of trace and rare earth element geochemistry in the framework of inorganic geochemistry of natural marine carbonates with specific focus on methane- and oil-seepage derived authigenic carbonates. Natural hydrocarbon and methane seepage from seafloor sediments represent a significant source of organic carbon from the geosphere to the hydrosphere and, potentially, the atmosphere. The discharging organic compounds are metabolized by an anaerobic consortium of archaea and bacteria. The metabolic products of such redox reactions include dissolved carbon compounds that induce the in situ precipitation of carbonate minerals by increasing saturation state with respect to these minerals. Therefore, such authigenic, seepage-derived preciptiates can be used as a potent archive for past biogeochemical and geomicrobiological processes. In recent years the use of trace and rare earth element geochemistry has seen a significant boom, especially due to the fact that many of these metals are redox sensitive and are
involved in biological cycling in the oceans. High-resoluition phase-specific trace and rere earth element analyses of carbonate cements yield surprisingly detailed information on past and present element cycling, and can help reconstruct past environmental conditions, as well as fluid composition at ancient
hydrocarbon seeps. The first part of this study shows how a combination of molybdenum to uranium ratios combined with total rare earth element contents of carbonate cements can help identify oil seepage in the geologic past; a question that has so far eluded scientists interested in the Phanerozoic evolution of chemosynthesis-based macrofaunal communities. The second part investigates modern oil seepage in the southern Gulf of Mexico in the course of a highly detailed analysis of carbonate cements from recently discovered carbonates at the Campeche
Knolls. The third part offers a large and detailed overview on the current state-of-the-art knowledge of trace metals and their relationship to marine carbonates. This thesis as a whole gives new insights on how trace and rare earth elements can be effectively put to use to disentangle some of the complex processes governing environments that enable chemotrophic life.
Schlagwörter
Schlagwörter
(Englisch)
Authigenic carbonates cold seeps Trace and rare earth metal geochemistry
Schlagwörter
(Deutsch)
Authigene Karbonate Kalte Methanquellen Spurenelemente Seltene Erden
Autor*innen
Daniel Smrzka
Haupttitel (Englisch)
Establishing criteria to distinguish oil-seep from methane-seep carbonates
Paralleltitel (Deutsch)
Schaffung von Kriterien zur Unterscheidung von Öl-seep von Methan-seep Karbonaten
Publikationsjahr
2017
Umfangsangabe
246, 23 ungezählte, 4-37 Seiten : Illustrationen, Diagramme, Karten
Sprache
Englisch
Beurteiler*innen
Giuliana Panieri ,
Brian Pratt
Klassifikationen
38 Geowissenschaften > 38.32 Geochemie ,
38 Geowissenschaften > 38.48 Marine Geologie
AC Nummer
AC15033810
Utheses ID
45169
Studienkennzahl
UA | 796 | 605 | 426 |