Brunskill,G.J., Zagorskis,I. and Pfitzner,J.(2003): Geochemical mass balance for lithium, boron, and strontium in the Gulf of Papua, Papua New Guinea (Project TROPICS). Geochimica et Cosmochimica Acta, 67(18), 3365-3383

『パプアニューギニアのパプア湾におけるリチウム、硼素、ストロンチウムの地球化学的マスバランス(TROPICS計画)』


Abstract
 A mass balance has been calculated for the elements Li, B, and Sr in the Gulf of Papua from sampling undertaken during 1993 to 1999. Parameters measured included Fly, Kikori, and Purari River inputs of dissolved and particulate phases, removal flux to sediment traps at the base of the continental shelf slope, and century-scale accumulation rates in shelf and slope sediments (derived from excess 210Pb profiles in sediment cores). About 91% of river input Li was in particulate form, and there was conservative behavior of dissolved Li in the salinity gradient of the estuaries. Li accumulation rate in inner-shelf sediments was slightly less than river inputs, suggesting that more than 90% of Li river inputs were trapped in rapid aluminosilicate mud accumulation zones of the inner shelf (<50-m depth). Li removal rate to sediment traps at the base of the slope at 〜1000-m water depth was an order of magnitude smaller than the inner-shelf sedimentation. Export of Li to deep water Coral Sea was estimated to be 1.2×108 mol yr-1, and this amount is equivalent to the riverine dissolved Li annual supply rate. About 66% of river input of B was in the particulate phase, and low dissolved B concentrations in freshwater were conservatively mixed with higher concentrations of B in seawater across the salinity gradient. Removal of B to inner-shelf sediments was about 83% of the total river input, indicating a small export of B (1.2×108 mol yr-1) to the Coral Sea. About half of the dissolved B input from rivers is sorbed to particles and trapped in inner-shelf sediments. Only 24% of river input of Sr was in particulate form, and low freshwater concentrations of dissolved Sr were conservatively mixed with higher concentrations of Sr in seawater across the salinity gradient. Only 20% of total river inputs of Sr were buried in shelf sediments, and there was a large export (7.3×108 mol yr-1) of Sr off the shelf to the Coral Sea. A sediment core from a rapidly accumulating mud deposition zone of the inner shelf shows twofold sympathetic variations in Li, B, and Sr/Ca supply rates over 200- to 1000-yr time intervals.』

『1993〜1999年の間に行われた試料採取から、パプア湾におけるLi、B、Sr元素についてのマスバランスが計算された。測定されたパラメーターには、Fly、Kikori、Purari川の溶存および粒子相のインプット、大陸棚斜面の基底においた堆積物採取器の採取フラックス、および陸棚と斜面堆積物の100年スケールの集積速度(堆積物コアの過剰210Pb断面から得られた)が含まれた。河川インプットLiの約91%は粒子の形であり、河口の塩分勾配でも溶存Liの挙動は変わらなかった。陸棚内側堆積物でのLi集積速度は、河川インプットよりもやや小さく、このことはLiの河川インプットの90%以上が陸棚内側(<50m深度)のアルミノ珪酸塩泥の急速な集積帯にトラップされたことを示している。約1000m深度での斜面基底部における堆積物トラップへのLi除去速度は、陸棚内側堆積作用よりも1桁小さかった。深いCoral海へのLiの拡散は1.2×108モル/年と見積られたが、この量は河川の溶存Liの年間供給速度に等しい。Bの河川インプットの約66%は粒子相であったが、低い溶存B濃度の淡水は、塩分勾配を横断して、高いB濃度の海水と保存的に混合された。陸棚内側堆積物へのBの除去は全河川インプットの約83%だったが、これはCoral海へのBの拡散(1.2×108モル/年)が小さいことを示している。河川からの溶存Bの約半分は粒子に吸着され、陸棚内側堆積物にトラップされる。Srの河川インプットの24%だけが粒子の形であり、溶存Srの低い濃度の淡水は、塩分勾配を横断して、高いSr濃度の海水と保存的に混合された。Srの全河川インプット20%だけが陸棚堆積物に倍埋没され、Srの陸棚沖からCoral海への拡散(7.3×108モル/年)は大きかった。陸棚内側の急速に集積している泥堆積帯からの堆積物コアは、200〜1000年の時間間隔にわたりLi、B、Sr/Caの供給速度に二重の共振的な変動があることを示している。』

1. Introduction
2. Materials and methods
 2.1. Field sampling
 2.2. Chemical and radiochemical analyses
3. Results
 3.1. River inputs
 3.2. Salinity gradient
 3.3. Sedimentary sinks
 3.4. Sediment trap flux to slope
4. Discussion
5. Conclusions
Acknowledgments
References


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