較正されたねじ付きロッドを使用して、押出法は、水生堆積物コアのミリメートルスケールのサブサンプリングを可能にする、提示されています。ミリスケールのサンプリングは完全に土砂レコードに最近のイベント層序を特徴付けることが必要です。
水生堆積物コアサブサンプリングは、一般的にCMまたは半センチメートルの解像度で行われます。沈降速度と堆積環境に応じて、この解像度はせいぜい、十年規模の年間での記録を提供します。較正、ねじ付きロッドを用いた押出法は、様々な直径の水生堆積物コアのミリメートルスケールのサブサンプリングを可能にする、ここに提示されています。ミリスケールのサブサンプリングは、サブ年間の堆積レコード、典型的なサンプリング方式よりも一桁の毎月の分析を可能にします。押出機は2メートルのアルミフレームとベース、2つのコアチューブクランプ、ねじ付きロッド、および1メートルピストンで構成されています。堆積物コアは、ピストンの上に配置し、フレームにクランプされます。アクリルサンプリングカラーは、コアチューブの上位5センチ取り付けられ、サブサンプルを抽出するからプラットフォームを提供しています。ピストンを較正間隔でねじ付きロッドの周りを回転し、穏やかに沈殿物を押し出しますコアチューブのP。堆積物は、その後、サンプリング襟に分離し、適切な採取容器( 例えば 、瓶や袋)に入れられます。この方法はまた、一貫性のあるサンプルボリュームを提供し、表面に非連結のサンプル( すなわち、高い気孔含水量)を保存します。このミリメートルスケール押出法は、ディープウォーターホライゾン海底油リリースに続くメキシコ湾北部で採取したコアに適用しました。証拠は、完全に大陸斜面堆積物のための毎月の時間スケールで発生するイベントを特徴付けるためにミリメートルスケールでサンプリングする必要があることを示唆しています。
湖沼、河口、および海洋(大陸棚と斜面)環境からの堆積物コア試料は、塩分濃度、温度、有機及び無機汚染物質や千年の時間スケールの十年に他の多くの環境パラメータの記録を提供してきた1-3,6,8,13 、17。ほとんどの場合、標準的な慣行は、半センチメートルまたはセンチ間隔5,15でセクションにこれらのコアです。この解像度は、ほとんどの場合、複数年、十年以上の規模の解決のために適切です。増加した押出解像度の必要性は、最近、堆積物コア11,16の鉛直プロファイルに沿って微細なスケールで堆積バイオマーカー/プロキシの変動を検出し、いくつかのレポートで実証されています。 1年ヶ月の時間スケールで発生最近沈降の場合には、より細かい解像度サブサンプリング方法( 例えば 、ミリメートルスケール)を使用することが必要です。これは、しばしばトンによる水生堆積物に挑戦されています彼は表層堆積物の性質を非連結します。
我々は、ミリメートルスケールの堆積物のサブサンプルを提供して堆積物コアの押出法を提示します。私たちは、その後、ディープウォーターホライズン(DWH)イベント次のメキシコ湾北部の堆積物に、この押出法を適用します。このアプリケーションは、人為的に影響を受けた堆積システムに関連するサブ毎年恒例のイベント層序を特徴付けるでミリメートルスケールのサブサンプリングの有効性を示します。
短期のイベント層序を特徴付ける際に堆積記録に毎月またはサブ年次スケール分解能は特に有利です。サブ毎年恒例の解像度を使用して、環境アセスメントは、完全に人為的に誘導された沈降イベントを特徴付けることができます。
ディープウォーターホライゾン油イベントによって影響を受けたメキシコ湾北部における堆積物は、(サブ年間)■完全にミリメートルを使用して特徴づけたイベント層序の例を提供しますCALE解像度サンプリング。 2010年のディープウォーターホライズン(DWH)イベントに続いて、メキシコ北東部の湾(nGoM)の大陸斜面堆積物は、綿状の炭化水素堆積4,9,10,12,14,18における大きさの増加のためを通じて炭化水素と接触して来ました。沈降の増加は海洋石油雪沈降や凝集性の蓄積(MOSSFA)イベント4,9,10,12,14,18によって引き起こされました。これは、2010年半ばから2011年初頭4に6-12ヶ月の期間中における堆積物の蓄積の約6〜10ミリメートルをもたらした。それは完全に入力を特徴付けるために、ミリスケールでこれらの堆積物コアサブサンプルに必要であった、沈降速度、ポスト堆積プロセス。
押出機は、芯管の複数の径を収容するように変更することができます。コア径が変更された場合には、ピストン、パック、クランプの直径は、それに応じて調整しなければなりません。この変更は、湖底や海底堆積物のコレクションで幅広い用途を可能にします。堆積物コアは、フィールドまたはラボで押し出すことができます。この押出システムの出荷を容易にするために、一般的な修正は、2つのセクションでそれを構築することです。下側部分(基部とピストン)を上部(クランプ)に結合することができます。
この押出し法にはいくつかの制限があります。これらの最初は、それぞれのコア、またはコア部は、1メートルの長さ以下に切断しなければならないことです。任意の押出法のように、いくつかの圧縮は、必然的にもあります。しかしながら、この方法によって生じる圧縮は最小です。この方法で押し出さ複数のレコードの再現2-4 mm以内に収まっています。この再現性は、様々な間の比較で推定されています8コアのマルチコア・システムの同じ展開に収集されたレコード(微量金属、有機地球化学、底生有孔虫、堆積学)。この押出法は、主に(> 50%)、シルトおよび粘土サイズの粒子である堆積物にも最適です。砂サイズの粒子からなる主に(> 50%)を沈殿は、より高い摩擦係数に、追加の圧縮を引き起こし、結合する傾向があります。この方法に関連した最終的な制限は、ミリメートルスケールの解像度で各増分から入手できる堆積物の量です。この方法は、湿式質量の15〜20 gであり、いくつかの分析プロトコルのための限定的かもしれ2mmの解像度、で乾燥質量の3〜10グラムを提供します。
メキシコ湾北部でディープウォーターホライゾンイベントの堆積記録は、ミリメートルスケールのサブサンプリングの有効性を実証します。まず、出会い系のTh 234ミリスケールのサブサンプリングなしでは不可能でした。この出会い系メートルethodは、さらに4を議論している特定の状況下で適用することができます。ディープウォーターホライゾンイベント次の油を塗った、綿状物質のパルスは6-12カ月以内にメキシコ湾北部で特定のサイトで材料の8ミリメートルまで堆積し、これらの条件を満たしていました。ミリメートルスケールのサンプリングがなければ、このイベントの年代は、サブ毎年恒例の規模( 表2、表 3)で解決されなかったであろう。 234 Thの記録に加えて、酸化還元感受性微量金属、底生有孔虫密度、及びこのイベントの有機地球化学記録表面センチ( 表3)に一つのデータポイントに限られていたであろう。その代わりに、使用したミリメートルスケールのサブサンプリングはMOSSFAイベントの詳細かつ堅牢(5-10データポイント)のレコードを提供しました。具体的には、ミリメートルスケールのサブサンプリングを用いて全脂肪族化合物中前ディープウォーターホライゾン値以上の4倍の増加(N = 18)が2倍に縮小されていたであろうセンチメートルスケールサブサンプリングを使用して、増加(N = 6)。したがって、ミリメートルスケールのサブサンプリングを使用して、90%の底生有孔虫密度の減少は、センチメートルスケールのサブサンプリングを使用して60%の減少に縮小されていたであろう。この高解像度サンプリングせずに、Mn酸化物、ならびに非定常状態のレドックス変化に伴う堆積物の再濃度の変化の離散的な二重ピークは解決されないであろう。全体として、この押出システムは、試料の全容積を保持し、水中の土砂サンプリングにおいて幅広い用途のために変更することができ、ミリメートルスケールでの堆積物のコアをサブサンプリングする能力を提供します。この方法の将来のアプリケーションは、地下油リリースに関連したミリメートルスケールのイベント層序による過去の油流出事故の評価を含むことができます。他のアプリケーションは、ミリメートルスケールの気候変動の湖沼のレコードを含むことができます。ミリスケールサブサンプリングは、人為的影響を受けたのコンテキストでイベント層序の特性を明らかにするのに有効であることが証明されましたシステム。
The authors have nothing to disclose.
この研究は、海洋のブリティッシュ・ペトロリアム/フロリダ研究所(BP / FIO)-Gulf油流出防止によりBP /メキシコ研究イニシアティブの湾からの助成金によって部分的に可能になった、C-IMAGE、DEEP-Cと一部でました応答、および回復助成プログラム。著者は、この手順の開発に彼の入力にニコZenzolaに感謝します。著者らはまた、フィールドプログラムの実行中に彼らの助けのためのR / V Weatherbird IIの乗組員に感謝します。
https://data.gulfresearchinitiative.org/(データ/ R1.x135.119:0004 /)、(データ/ Y1.x031.000:0003 /)、(データ/ Y1データはGRIIDCのウェブサイトにアクセスすることができます。 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 |