Методом экструзии с использованием калиброванного резьбовой стержень представлен, что позволяет мм шкалы прореживанием ядер водных отложений. Миллиметрового масштаба выборки необходимо в полной мере характеризуют недавнюю стратиграфии событий в осадочных записей.
Aquatic ядра осадка подвыборка обычно проводится при разрешении см или половинной см. В зависимости от скорости оседания и осадочной среды, эта резолюция предоставляет записи на ежегодном десятилетних шкалу, в лучшем случае. Методом экструзии, с использованием калиброванного, нарезные-штанга здесь представлены, что позволяет миллиметрового масштаба прореживанием водных кернах различного диаметра. Шкала подвыборка Миллиметр позволяет суб-годовой ежемесячного анализа осадочного записи, на порядок выше, чем типовые схемы отбора проб. Экструдер состоит из 2 м алюминиевой рамой и основанием, две трубки сердечника зажимов, резьбовой стержня, и 1 м поршня. Сердечник осадок помещают над поршнем и прикрепленными к раме. Акриловую воротник выборки прикреплена к верхним 5 см от центральной трубки и обеспечивает платформу для извлечения подвыборки. Поршень вращается вокруг резьбовой стержень на калиброванных интервалами и осторожно проталкивает оседают кр от центральной трубки. Осадок затем выделяют в воротник выборки и помещают в подходящий сосуд для отбора проб (например, банку или мешок). Этот метод также сохраняет рыхлые образцы (т.е. высокой пор содержание воды) на поверхности, обеспечивая последовательный объем выборки. Эта шкала мм методом экструзии был применен к кернов, собранных в северной части Мексиканского залива после подводной лодки нефтяного выпуска Deepwater Horizon. Имеющиеся данные свидетельствуют о том, что нужно попробовать в масштабе мм, чтобы полностью охарактеризовать события, которые происходят на месячном масштабе времени для континентального склона осадков.
Осадочного керна образцы из озерных, устьевых и морских (континентального шельфа и склона) среды обеспечили учет солености, температуры, органических и неорганических загрязнителей , а также многих других параметров окружающей среды на десятилетнем в тысячелетних временных масштабах 1-3,6,8,13 , 17. В большинстве случаев стандартные практики в разделе эти ядра в половине сантиметра или сантиметр интервалов 5,15. Это решение подходит для многолетнего, десятилетних или более высоким разрешением масштаба в большинстве случаев. Необходимость увеличения разрешения экструзии Недавно было продемонстрировано в некоторых докладах , которые обнаруженными изменчивость осадочных биомаркеров / прокси на мелком масштабе вдоль вертикального профиля сердцевины осадка 11,16. В случае недавнего осаждения , которое происходит на временных масштабах месяцев до одного года, то тогда необходимо использовать более тонкие методы разрешения прореживанием (например, мм шкала). Это часто вызов с водными осадками из-за тон неконсолидированными характер поверхностных отложений.
Мы представляем метод экструзии ядра осадка, который обеспечивает мм масштаб осадка подвыборки. Затем мы применяем этот метод экструзии к отложениям северной части Мексиканского залива после события Deepwater Horizon (DWH). Это приложение демонстрирует эффективность миллиметрового масштаба прореживанием при характеристике суб-годовой стратиграфии событий, связанных с антропогенным влиянием систем осадконакопления.
Ежемесячно или суб-годовое разрешение шкалы в осадочных записей особенно выгодно при характеристике краткосрочного стратиграфии событий. Экологические оценки с использованием суб-ежегодной резолюции способны полностью характеризовать антропогенно индуцированные седиментации события.
Отложения в северной части Мексиканского залива, которые пострадали в случае нефти Deepwater Horizon дают пример стратиграфии событий полностью характеризуется использованием миллиметр (суб-годовой) sулуа разрешение выборки. После мероприятия Deepwater Horizon (DWH) в 2010 году, континентального склона отложений северо – восточной части Мексиканского залива (Нгом) вступил в контакт с углеводородами через порядке возрастания величины в хлопьевидный углеводородов осаждения 4,9,10,12,14,18. Увеличение осаждения было вызвано морской нефтяной снег Заиление и флокулянта Накопление (MOSSFA) событие 4,9,10,12,14,18. Это привело к приблизительно 6-10 мм накопления осадков в 6-12 – месячный период с середины 2010 года до начала 2011 года 4. Надо было подвыборки эти осадочные керны в миллиметровом масштабе , чтобы полностью охарактеризовать входы, скорости седиментации и пост-седиментационные процессы.
Экструдер может быть изменен для размещения нескольких диаметров основной трубы. Если диаметр сердечника изменяется, то поршень, шайбы, и диаметры зажима должны быть соответствующим образом скорректированы. Эта модификация позволяет широкое применение в озерных и сбора морских осадков. Ядра осадка также можно выдавливать в поле или в лаборатории. Обычная модификация, чтобы облегчить отгрузку этой экструзионной системы, чтобы построить его в двух секциях; нижний участок (базовый и поршень) затем может быть соединена с верхней секцией (хомуты и т.п.).
Есть некоторые ограничения на этот метод экструзии. Первый из них является то, что каждое ядро, или секции сердечника, должны быть сокращены до одного метра длины или меньше. Как и с любым методом экструзии, существует также неизбежно некоторое уплотнение. Тем не менее, уплотнение, вызванное этим методом является минимальным. Воспроизводимость нескольких записей, экструдированных таким образом находится в пределах 2-4 мм. Эта воспроизводимости оценивается на сравнениях между различнымизаписи (следов металлов, органической геохимии, бентосных фораминифер, Седиментология), собранные на одном развертывании системы многоядерного восемь основных. Этот метод экструзии также лучше всего подходит для осадков, которые в основном (> 50%) частицы размером ила и глины. Осадком преимущественно (> 50%), состоящий из частиц размером песок имеет тенденцию связывать, вызывая дополнительное уплотнение, из-за более высокого коэффициента трения. Окончательное ограничение, связанное с этим методом является количество осадка доступны от каждого шага в миллиметровом масштабе разрешением. Этот способ обеспечивает приблизительно 15-20 г влажной массы и 3-10 г сухой массы при разрешении мм 2, который может быть ограничительным для некоторых аналитических протоколов.
Осадочные записи события Deepwater Horizon в северной части Мексиканского залива демонстрируют эффективность миллиметрового масштаба прореживанием. Прежде всего, 234 Th знакомства не было бы возможно без миллиметрового масштаба прореживанием. Это знакомства меню могут быть применены только при определенных обстоятельствах, которые далее обсуждаются 4. Импульс смазанный-хлопьевидного материала после события Deepwater Horizon удовлетворяет этим условиям, сдаче на хранение до 8 мм материала на определенных участках в северной части Мексиканского залива в течение 6-12 месяцев. Без выборки шкалы мм, геохронологии этого события не были бы решены на суб-годовой шкалы (таблицы 2 и 3). В дополнение к 234 Th записям, редокс-чувствительные следы металлов, придонных фораминиферовые плотности и органической геохимии записи этого события была бы ограничена одним набором данных в поверхностном сантиметр (таблица 3). Вместо этого, используя миллиметрового масштаба суб выборки представил подробный и надежный (5-10 точек данных) запись о событии MOSSFA. В частности, увеличение в 4 раза (п = 18) выше предварительных значений Глубоководные Horizon в общем объеме с использованием алифатического мм шкалы субдискретизации была бы сведена к 2 разаувеличить, используя см шкалу субдискретизации (п = 6). Соответственно, уменьшение бентического фораминиферовых плотности 90% с использованием мм шкалы субдискретизации была бы сведена к уменьшению на 60% с использованием шкалы см субдискретизации. Без этого высокого разрешения выборки, дискретные двойные пики оксида Mn, а также изменения в осадочных концентрациях Ре, связанных с не установившихся изменений окислительно-восстановительных не будет решена. В целом, эта система экструзия обеспечивает возможность подвыборки пробосадочного слоя в масштабе мм, сохраняя при этом весь объем образца, и могут быть модифицированы для широкого применения в процессе отбора проб водных отложений. Будущие применения этого метода могут включать в себя оценку прошлых разливов нефти, в связи с мм шкалы стратиграфии событий, связанных с подповерхностного нефтяных выпусков. Другие приложения могут включать в себя озерные учет мм шкалы изменчивости климата. С помощью измерительной линейки подвыборки доказала свою эффективность при характеристике стратиграфии событий в контексте антропогенным влияниемсистемы.
The authors have nothing to disclose.
Это исследование было сделано возможным частично за счет гранта от BP / Залив инициативы Мексика Research, C-IMAGE, DEEP-C и частично British Petroleum / Флорида Института океанографии (BP / FIO) -Gulf предупреждению аварийных разливов нефти, Ответ, и восстановление грантов. Авторы благодарят Нико Zenzola за его вклад в развитие этой процедуры. Авторы также благодарят экипаж R / V Weatherbird II за помощь во время программы на местах.
Данные могут быть доступны на веб-сайте GRIIDC: https://data.gulfresearchinitiative.org/~~HEAD=pobj (данные / R1.x135.119: 0004 /), (данные / Y1.x031.000: 0003 /), (данные / Y1. x031.000: 0006 /), (R1.x135.120: 0004).
Extruder | Custom Fabrication | Aluminum base and clamps, steel threaded rod | |
Piston | Custom Fabrication | PVC tubing with acrylic cap | |
Polycarbonate Core Tube | SABIC Poymershapes | 68374192 | |
Acrylic puck/Rubber Gasket | Custom Fabrication | ||
Acrylic sampling collar | Custom Fabrication | ||
Acrylic plate | Custom Fabrication | One edge bevelled at 45 degree angle | |
Putty knife | Fisher Scientific | 19-166-432 | |
Steel/Acrylic Plates | Custom Fabrication | ||
Electrical tape | McMaster Carr | 76455A28 | |
Siphon or Syringe | Fisher Scientific | 14-176-227, 14-823-2A | |
Razor blade | Fisher Scientific | 12-640 | |
Drill | Ryobi | P-882 | |
Thick rubber band | Staples | 831636 | 2-3 cm in width, larger diameter than piston |
Personal protection equipment | Fisher Scientific | Gloves-19-058-801C, lab coat- 17-100-850, Goggles-19-181-501 |
e.g. gloves, lab coat, goggles |
Sample labels | Fisher Scientific | 15920 | |
Sample vessels | Fisher Scientific | Whirlpak- 01-812-3, Jar- 02-911-791 |
e.g.whirlpak bags, jars, etc. |
Laboratory wipes | Fisher Scientific | 06-666-11 | e.g. kim wipes |
Methanol | Fisher Scientific | BP1105-1 | |
Deionized water |