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TitreCryogenic formation of brine and sedimentary mirabilite in submergent coastal lake basins, Canadian Arctic
AuteurGrasby, S E; Smith, I R; Bell, T; Forbes, D L
SourceGeochimica et Cosmochimica Acta vol. 110, 2013 p. 13-28, https://doi.org/10.1016/j.gca.2013.02.014
Année2013
Séries alt.Secteur des sciences de la Terre, Contribution externe 20120440
ÉditeurElsevier
Documentpublication en série
Lang.anglais
DOIhttps://doi.org/10.1016/j.gca.2013.02.014
Mediapapier; en ligne; numérique
Formatspdf
ProvinceNunavut
SNRC97G/15
Lat/Long OENS-126.0000 -125.0000 72.0000 71.7500
Sujetssaumure; géochimie des sediments lacustres; bassins sédimentaires; bassins; salinité; géochimie des eaux lacustres; eaux lacustres; hydrogéologie
Illustrationslocation maps; tables; photomicrographs; plots; ternary diagrams
ProgrammeInfrastructure côtière, Géosciences de changements climatiques
Résumé(disponible en anglais seulement)
Two informally named basins (Mirabilite Basins 1 and 2) along a submergent coastline on Banks Island, Canadian Arctic Archipelago, host up to 1 m-thick accumulations of mirabilite (Na2SO4\'0210H2O) underlying stratified water bodies with basal anoxic brines. Unlike isostatically uplifting coastlines that trap seawater in coastal basins, these basins formed from freshwater lakes that were transgressed by seawater. The depth of the sill that separates the basins from the sea is shallow (1.15 m), such that seasonal sea ice formation down to 1.6 m isolates the basins from open water exchange through the winter. Freezing of seawater excludes salts, generating dense brines that sink to the basin bottom. Progressive freezing increases salinity of residual brines to the point of mirabilite saturation, and as a result sedimentary deposits of mirabilite accumulate on the basin floors. Brine formation also leads to density stratification and bottom water anoxia. We propose a model whereby summer melt of the ice cover forms a temporary freshwater lens, and rather than mixing with the underlying brines, it is exchanged with seawater once the ice plug that separates the basins from the open sea melts. This permits progressive brine development and density stratification within the basins.
Résumé(Résumé en langage clair et simple, non publié)
Une découverte de dépôts inhabituels d¿un minerai rare, la mirabilite, a été faite dans les sédiments de deux lacs sur l'île Banks. L'eau de mer pénètre dans les lacs côtiers à la suite du changement du niveau marin relatif, puis gèle en hiver. Au cours de la congélation, seule l'eau se transforme en glace, laissant l'eau de mer restante plus concentrée (appelée formation de saumure cryogénique). La concentration progressive conduit à la précipitation de la mirabilite minérale (un peu comme le sel précipite lorsque l'eau de mer est concentrée par chauffage). Cet article fournit la première preuve directe que la formation de la saumure cryogénique se produit; cela est important pour comprendre l'origine des saumures profondes dans le Bouclier canadien. L'étude montre que le processus crée une anomalie thermique qui pourrait potentiellement favoriser la décomposition du pergélisol côtier. Plus de recherches sont nécessaires pour déterminer si cela est un phénomène unique ou répandu.
GEOSCAN ID292357