115 research outputs found

    Descifrando el clima de los últimos 2,58 ma. ¿Cómo, dónde y por qué? Registros continentales y marinos

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    El estudio de los climas del pasado, especialmente de aquellos ocurridos en el Cuaternario, es fundamental para comprender tanto el funcionamiento de los procesos geoambientales actuales como su evolución en un pasado reciente sin actividad antrópica. Para realizar estos estudios nos basamos en las informaciones almacenadas en diferentes tipos de registros tanto terrestres (sedimentos lacustres, estalagmitas, turberas, anillos de árboles, etc.) como marinos (sedimentos marinos, corales, etc.). En este capítulo revisaremos las características principales de los registros paleoclimáticos del Cuaternario, incluyendo su continuidad, resolución o sensibilidad, y la metodología comúnmente aplicada a su estudio, partiendo del trabajo de campo y finalizando con las técnicas de datación más utilizadas. Por último, se describen tres ejemplos de reconstrucciones paleoambientales en la Península Ibérica atendiendo a su escala temporal: (1) los últimos 500.000 años (escala orbital) con registros marinos del Mediterráneo Occidental; (2) el final del último ciclo glaciar desde las cuevas de la costa Cantábrica; y (3) las variaciones paleohidrológicas de los últimos 2.000 años a partir de registros lacustres de paleoavenidas. Algunas ideas sobre líneas futuras de esta investigación se apuntan al final del capítulo.Departamento de Procesos Geoambientales y Cambio Global, Instituto Pirenaico de Ecología, Consejo Superior de Investigaciones Científicas, EspañaDepartamento de Geografía y Geología, Universidad de León, EspañaDepartamento de Ciencias de la Tierra y Física de la Materia Condensada, Universidad de Cantabria, EspañaDepartamento de Investigación en Recursos Geológicos, Instituto Geológico y Minero de España, Españ

    Sea surface temperature reconstruction in the southeastern Iberian Margin during the Last Glacial period by means of coccolithophore analyses

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    4 pages, 2 figures.Detailed quantitative analyses of coccolithophore assemblages have been carried out in three sediment cores recovered from different locations in the Atlantic and Mediterranean sectors of the Iberian Peninsula. Biostratigraphical and oxygen isotope analyses show that these cores provide a high-resolution record of most of the last glacial period. Joint interpretation of the results reveals that higher sea surface temperatures (SST) were recorded in the Atlantic side during that interval. Dansgaard-Oeschger Interstadials are the warmer periods, while during Heinrich Events and Dansgaard-Oeschger Stadials SSTs suffered a substantial decrease, probably due to the appearance of turbid, fresher and colder surface water masses. These quantitative differences in the response of coccolithophore assemblages between the Atlantic and the Mediterranean cores indicate that the Mediterranean Sea shows a more intense response to climatic and oceanographic changes than the Atlantic area.La realización de esta investigación ha sido posible gracias a la concesión de una beca predoctoral del Programa Nacional de Formación de Profesorado Universitario (FPU, Ministerio de Educación, Cultura y Deportes) a E. Colmenero Hidalgo, y a la financiación de los proyectos REN2003-08642-CO2/CLI y BTE2002-04670 (Ministerio de Ciencia y Tecnología), SA088/04 (Junta de Castilla y León) y PROMESS 1 (EVR1-T-40024, Comisión Europea). Los autores también agradecen a Jesús Roncero y a José Ignacio Martín Cruz su ayuda en la preparación de muestras.Peer reviewe

    Bering Sea Surface Water Conditions during Marine Isotope Stages 12 to 10 at Navarin Canyon (IODP Site U1345)

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    Records of past warm periods are essential for understanding interglacial climate system dynamics. Marine Isotope Stage 11 occurred from 425 to 394 ka, when global ice volume was the lowest, sea level was the highest, and terrestrial temperatures were the warmest of the last 500 kyr. Because of its extreme character, this interval has been considered an analog for the next century of climate change. The Bering Sea is ideally situated to record how opening or closing of the Pacific–Arctic Ocean gateway (Bering Strait) impacted primary productivity, sea ice, and sediment transport in the past; however, little is known about this region prior to 125 ka. IODP Expedition 323 to the Bering Sea offered the unparalleled opportunity to look in detail at time periods older than had been previously retrieved using gravity and piston cores. Here we present a multi-proxy record for Marine Isotope Stages 12 to 10 from Site U1345, located near the continental shelf-slope break. MIS 11 is bracketed by highly productive laminated intervals that may have been triggered by flooding of the Beringian shelf. Although sea ice is reduced during the early MIS 11 laminations, it remains present at the site throughout both glacials and MIS 11. High summer insolation is associated with higher productivity but colder sea surface temperatures, which implies that productivity was likely driven by increased upwelling. Multiple examples of Pacific–Atlantic teleconnections are presented including laminations deposited at the end of MIS 11 in synchrony with millennial-scale expansions in sea ice in the Bering Sea and stadial events seen in the North Atlantic. When global eustatic sea level was at its peak, a series of anomalous conditions are seen at U1345. We examine whether this is evidence for a reversal of Bering Strait throughflow, an advance of Beringian tidewater glaciers, or a turbidite

    The phytolith record from the oceanic core MD95-2043 from 20000 to 5000 years: new data on the climatic evolution of the Alboran Sea

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    Este estudio se centra en el análisis y estudio de los fitolitos preservados en 37 muestras de sedimentos, correspondientes al periodo comprendido entre el Último Máximo Glacial y mediados del Holoceno (20000-5000 cal ka BP), procedentes del testigo oceánico MD95-2043, recuperado en el mar de Alborán (Mediterráneo occidental) en 1995. Tras identificar las distintas morfologías de fitolitos presentes se calculó la abundancia relativa de cada una de ellas y las concentraciones totales de este grupo de microfósiles silíceos. El estudio de las condiciones ambientales requeridas por las plantas (C3 o C4) que originaron cada tipo de fitolito permite relacionar su presencia y/o abundancia con cambios en las condiciones ambientales del continente a lo largo del tiempo. Los resultados muestran la existencia de oscilaciones (más o menos graduales) en algunos parámetros como la vegetación o la humedad climática y edáfica. Por este motivo este tipo de indicadores de origen continental son una herramienta de gran utilidad para las reconstrucciones paleoclimáticas basadas en el análisis de registros sedimentariosThis study focuses on the analysis and study of phytoliths preserved in 37 sediment samples, corresponding to the period from the Last Glacial Maximum and the mid-Holocene (20000-5000 cal ka BP), from the oceanic core MD95-2043, recovered in the Alboran Sea (Western Mediterranean) in 1995. After identifying the different phytolith morphologies present in the samples, the relative abundance of each of them and the total concentrations of this group of siliceous microfossils were calculated. The study of the environmental conditions required by plants (C3 or C4) that originated each type of phytoliths allows us to relate their presence and/or abundance to changes in the continent’s environmental conditions over time. The results show the existence of certain oscillations (more or less gradual) in some parameters such as vegetation or climatic and edaphic humidity. For this reason, these type of indicators of continental origin are a very useful tool for paleoclimatic reconstructions based on the analysis of sedimentary record

    Evidence for a multi-species coccolith volume change over the past two centuries: understanding a potential ocean acidification response

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    Major questions surround the species-specific nature of coccolithophore calcification in response to rising atmospheric CO2 levels. Here we present CaCO3 particle volume distribution data from the coccolith size-fraction of a rapidly accumulating North Atlantic sediment core. Without direct volume measurements on coccoliths produced by individual coccolithophore species, and knowledge of organic, as well as inorganic carbon production, it is not possible to state conclusively the coccolithophore calcification change at this site. However, by analysing the size distribution of CaCO3 particles in the less than 10 μm sediment fraction, we demonstrate a changing particle volume since the late 20th Century consistent with an increase in the mass of coccoliths produced by the larger coccolithophore species, and potentially a decrease in mass of coccoliths produced by the smaller species, present at this location. This finding has significant implications for the realistic representation of an assemblage-wide coccolithophore CO2-calcification response in numerical models

    Characterization of clay minerals and Fe oxides through diffuse reflectance spectroscopy (VNIR-SWIR)

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    [ES] Se ha realizado el análisis mineralógico a través de las propiedades espectrales desarrolladas por muestras de suelos y sedimentos del borde noroccidental de la Cuenca del Duero. Las absorciones producidas por los óxidos y oxihidróxidos de hierro (hematites y goethita, principalmente) están localizadas en zonas del VNIR (400-1200 nm), mientras que las bandas de absorción presentes en los espectros del SWIR (1200-2500 nm) están relacionadas con la composición química de minerales arcillosos. Los espectros de reflectancia medidos en laboratorio han sido normalizados aplicando los métodos del Continuum Removal (CR) y la segunda derivada (SD). Este último puede resolver la superposición de bandas al cuantificar sutiles inflexiones de la curva. Esto ha permitido examinar las bandas de absorción por separado midiendo los parámetros geométricos desarrollados en ellas. La proporción de los minerales influye en la respuesta espectral y, por tanto, en los valores de los parámetros. Se han realizado correlaciones lineales entre estos valores y la proporción de las diferentes fases minerales obtenidas por difracción de rayos X. De los parámetros estudiados, la correlación entre la posición del centro de banda (BC) en la máxima absorción alrededor de longitudes de onda de 890-960 nm y la profundidad del rasgo de absorción a 470 nm (D470) ha permitido realizar una estimación relativa de la proporción de hematites/goethita. En cuanto a la distribución de los diferentes minerales de arcilla, se ha podido establecer una correlación entre la proporción de caolinita y la profundidad de las bandas de absorción a 1415 y 2210 nm, y en los rasgos de absorción cercanos a 1390 y 2160 nm, analizados en SD.[EN] The mineralogical analysis was carried out through the spectral properties developed by samples of soils and sediments from the northwestern edge of the Duero Basin. The absorptions produced by the oxides and Feoxyhydroxides (mainly hematite and goethite) are located in VNIR zones (400-1200 nm), while the absorption bands that are present in the SWIR spectra (1200-2500 nm) are related to the chemical composition of clay minerals. The reflectance spectra measured in the laboratory have been normalized by using the methods of Continuum Removal (CR) and the second derivative (SD). This last method can solve the band overlapping because it quantifies subtle drops in the curve. This has allowed the absorption bands to be examined separately by measurement of their geometrical parameters. The proportion of the minerals affects the spectral response and, accordingly, the values of the parameters. Linear correlations were conducted between these values and the proportion of the different mineral phases obtained by X-ray diffraction. In the studied parameters, the correlation between the band center (BC) position in the maximum absorption around the wavelengths at 890-960 nm and the absorption feature depth at 470 nm (D470) has enabled a relative estimation of the proportion of hematite/goethite. As for the distribution of the different clay minerals, a correlation has been established between the proportion of kaolinite and the absorption bands depth at 1415 and 2210 nm, and in the absorption features near 1390 and 2160 nm, analyzed in SD.Trabajo financiado por los Proyectos CGL2016-77005-R y ESP2017-89045-R del Ministerio de Ciencia, Innovación y Universidades, y el ProyectoLE169G18 de la Junta de Castilla y León.Báscones, A.; Suárez, M.; Ferrer-Julià, M.; García-Meléndez, E.; Colmenero-Hidalgo, E.; Quirós, A. (2020). Caracterización de minerales de arcilla y óxidos de hierro mediante espectroscopía de reflectancia difusa (VNIR–SWIR). Revista de Teledetección. 0(55):49-57. https://doi.org/10.4995/raet.2020.13331OJS4957055Ben-Dor, E., Banin, A. 1995. Near-infrared analysis as a rapid method to simultaneously evaluate several soil properties. Soil Science Society of America Journal, 59(2), 364-37. https://doi.org/10.2136/ sssaj1995.03615995005900020014xBen-Dor, E. 2002. Quantitative remote sensing of soil properties. Advances in Agronomy, 75, 173-243. https://doi.org/10.1016/S0065-2113(02)75005-0Bishop, J.L., Lane, M.D., Dyar, M.D., Brown, A.J. 2008. Reflectance and emission spectroscopy study of four groups of phyllosilicates: smectites, kaolinite-serpentines, chlorites and micas. Clay Minerals, 43, 35- 54. https://doi.org/10.1180/claymin.2008.043.1.03Brown, D.J., Shepherd, K.D., Walsh, M.G., Dewayne Mays, M., Reinsch, T.G. 2006. Global soil characterization with VNIR diffuse reflectance spectroscopy. Geoderma, 132, 273-290. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2005.04.025Burns, R.G. 1993. Mineralogical Applications of Crystal Field Theory. Cambridge: Cambridge University Press. https://doi.org/10.1017/CBO9780511524899Cariati, F., Erre, L., Micera, G., Piu, P., Gessa, C. 1981. Water molecules and hydroxyl groups in montmorillonites as studied by near infrared spectroscopy. Clays and Clay Minerals, 29, 157- 159. https://doi.org/10.1346/CCMN.1981.0290211Clark, R.N., Roush, T.L. 1984. Reflectance spectroscopy: quantitative analysis techniques for remote sensing applications. Journal of Geophysical Research, 89, 6329-6340. https://doi.org/10.1029/JB089iB07p06329Clark, R.N., King, T.V.V., Klejwa, M., Swayze, G., Vergo, N. 1990. High spectral resolution reflectance spectroscopy of minerals. Journal of. Geophysical Research, 95, 12653-12680. https://doi.org/10.1029/JB095iB08p12653Clark, R.N. 1999. Spectroscopy of rocks and minerals and principles of spectroscopy. In Remote Sensing for the Earth Sciences: Manual of Remote Sensing, 3nd ed., Vol. 3, pp. 3-58. Ed. by A.N. 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International Journal of Applied Earth Observations and Geoinformation, 72, 57-65. https://doi.org/10.1016/j.jag.2018.05.028González Menéndez, L., Heredia, N., Marcos, A. 2008. Mapa Geológico Digital continuo E. 1:50000, Zona Asturoccidental-Leonesa (Zona-1100). En: GEODE. Mapa Geológico Digital continuo de España, Cartografía del IGME.Kokaly, R.F., Clark, R.N., Swayze, G.A., Livo, K.E., Hoefen, T.M., Pearson, N.C., Wise, R.A., Benzel, W.M., Lowers, H.A., Driscoll, R.L. y Klein, A.J. 2017. USGS Spectral Library Version 7. U.S. Geological Survey Data Series 1035, 61pp. https://doi.org/10.3133/ds1035Martín Pozas, J.M. 1975. Análisis cuantitativo de fases cristalinas por DRX. En: Difracción de muestras policristalinas. Método de Debye-Scherrer, J.A. Saja, ed., I.C.E. Universidad de Valladolid.Moore, D.M., Reynolds, R.C. 1997. X-ray diffraction and identification and analysis of clay minerals. 2nd Edition, Oxford University Press, New York.Pérez García, L.C. 1977. Los Sedimentos Auríferos del NO de la Cuenca del Duero (Provincia de León, España) y su Prospección. Tesis Doctoral, Universidad de Oviedo.Petit, S., Madejová, J., Decarreau, A., Martin, F. 1999. Characterization of octahedral substitutions in kaolinites using near Infrared spectroscopy. Clays and Clay Minerals, 47, 103-108. https://doi.org/10.1346/CCMN.1999.0470111Petit, S., Decarreau, A., Martin, F., Buchetet, R. 2004. Refined relationship between the position of the fundamental OH stretching and the first overtones for clays. Phys. Chem. Minerals, 31, 585-592. https://doi.org/10.1007/s00269-004-0423-xRiaza, A., García-Meléndez, E., Suárez, M., Hausold, A., Beisl, U., Van Der Werff, H., Pascual, L. 2004. Climate-dependent iron bearing morphological units around lake marshes (Tablas de Daimiel, Spain) using hyperspectral DAIS 7915 and ROSIS Spectrometer data. 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International Journal of Applied Earth Observation and Geoinformation, 5, 55-68. https://doi.org/10.1016/j.jag.2003.09.001Villar Alonso, P., Portero Urroz, G., González Cuadra, P., García Crespo J., Nieto García, A.B., Rubio Pascual, F.J., Gómez Fernández, F., Jiménez Benayas, S. 2005. Mapa Geológico Digital continuo E. 1:50000, Zona Centroibérica. Dominio Ollo de Sapo (Zona-1300). En: GEODE. Mapa Geológico Digital continuo de España, Cartografía del IGME.Viscarra Rossel, R.A., McGlynn, R.N., McBratney, A.B. 2006. Determining the composition of mineral-organic mixes using UV-vis-NIR diffuse reflectance spectroscopy. Geoderma, 137, 70-82. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2006.07.004Viscarra Rossel, R.A., Cattle, S.R., Ortega, A., Fouad, Y. 2009. In situ measurements of soil colour, mineral composition and clay content by vis- NIR spectroscopy. Geoderma, 150, 253-266. https://doi.org/10.1016/j.geoderma.2009.01.025Viscarra Rossel, R.A., Bui, E.N., de Caritat, P., McKenzie, N.J., 2010. Mapping iron oxides and the color of Australian soil using visible-near-infrared reflectance spectra, J. Geophys. Res., 115, F04031. https://doi.org/10.1029/2009JF00164

    Identificación mineralógica de piezas arqueológicas elaboradas en talco mediante espectroscopía de reflectancia de laboratorio

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    P. 421-424El talco es un mineral blando que permite trabajarlo fácilmente, por lo que ha sido utilizado desde la Prehistoria. Sin embargo, no es el único mineral blando y a veces, bajo este nombre, se clasifican piezas que han sido trabajadas por grupos humanos sobre minerales de características físicas similares, pero químicamente distintos. El análisis espectroscópico de las muestras permite identificar su mineralogía de manera no destructiva. En el presente estudio se han analizado 30 muestras, tanto de procedencia arqueológica como geológica. De las 27 muestras de talco, se han diferenciado 4 tipos de curvas espectrales, poseyendo todas el rasgo de absorción definido en los 2320 nm correspondiente al talco. El uso de las técnicas continuum remove y Spectral Feature Fitting ha demostrado ser de gran ayuda tanto para la discriminación de grupos de talco de diferentes características como para la identificación de minerales distintos. Se espera que en un futuro estas diferencias permitan también conocer la localización geográfica de donde provienen las muestras y con ello facilitar la labor investigadora de los arqueólogos, abriendo así una nueva vía de aplicaciones de la espectrorradiometría

    Impact of iceberg melting on Mediterranean thermohaline circulation during Heinrich events

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    Down-core samples of planktonic and benthic foraminifera were analyzed for oxygen and carbon isotopes in International Marine Past Global Changes Study (IMAGES) core MD99-2343 in order to study the interactions between climate change in the Northern Hemisphere and the western Mediterranean thermohaline circulation at times of Heinrich events (HE). Our results confirm the antiphase correlation between enhanced North Atlantic Deep Water formation and low ventilation in the Mediterranean. However, this study reveals that this antiphase relationship in deepwater formation between the North Atlantic and Mediterranean was interrupted during times of HE when the injection of large volumes of water from melting icebergs reached the entrance to the Mediterranean. These events, which lasted less than 1000 years, are represented by pronounced decreases in both planktonic d18O and benthic d13C signals. Lower salinities of Mediterranean surface water resulted in a slowdown of western Mediterranean deepwater overturn even though cold sea surface temperatures and drier climate should have resulted in enhanced deepwater formation

    Uranium-bearing minerals characterization with laboratory reflectance spectroscopy: study of Córcoles fossil site, Guadalajara

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    En la naturaleza, el ion uranilo se asocia comúnmente a arseniatos, fosfatos y vanadatos; uno de los orígenes secundarios más frecuentes del uranio está asociado a fosfatos cálcicos biogénicos. En este estudio se han caracterizado minerales de uranio con espectroscopia de reflectancia VNIR-SWIR de laboratorio (400-2500 nm). Entre las muestras estudiadas se han incluido los minerales secundarios de uranio: metatorbernita, metautunita y metauranocircita, así como fosfatos cálcicos (biogénicos e inorgánicos) y fósiles coexistentes con mineralizaciones de metatyuyamunita encontrados en el yacimiento de vertebrados del Mioceno inferior de Córcoles (Cuenca del Tajo, Guadalajara, España). Este yacimiento representa un ejemplo de la formación de minerales secundarios de uranio de tipo fosfatos. Su origen es el resultado de la interacción de los fósiles con aguas subterráneas u otros fluidos mineralizadores portadores de uranilo (UO2 2+) durante la diagénesis. Los minerales con uranilo muestran rasgos de absorción a 1100, 1330 y 1672 nm atribuidos a los aniones uranilo. Dada la escasa información preexistente, la caracterización de los minerales que contienen uranio aporta valiosa información con gran potencial para ser aplicada en teledetección. Los datos obtenidos pueden ser de utilidad en la exploración, caracterización y/o protección de los yacimientos de uranio.Uranyl ion is commonly associated with arsenates, phosphates and vanadates; one of the most frequent secondary origins of uranium is associated with biogenic calcium phosphates (bones and teeth) in nature. In this study different uranium minerals have been characterized with laboratory VNIR-SWIR reflectance spectroscopy (400-2500 nm). The samples studied included the secondary uranium minerals: metatorbernite, metautunite and metauranocyrcite. Calcium phosphates (biogenic and inorganic) and fossil remains coexisting with metatyuyamunite mineralization found in the Lower Miocene fossil vertebrate deposit of Córcoles (Tajo Basin, Guadalajara, Spain) have also been studied. This deposit represents a remarkable example of the formation of secondary uranium minerals of the phosphate type. Its origin is the result of the interaction of fossils with groundwater or other uranyl (UO2 2+) bearing mineralizing fluids during diagenesis. The uranyl-bearing minerals show absorption features at 1100, 1330 and 1672 nm attributed to uranyl anions. The characterization of uranium-bearing minerals provides valuable information with great potential for application in remote sensing, given the scarcity of pre-existing information. The obtained data can be useful in the exploration, characterization and/or protection of uranium deposits.Depto. de Geodinámica, Estratigrafía y PaleontologíaDepto. de Mineralogía y PetrologíaFac. de Ciencias GeológicasTRUEMinisterio de Ciencia e InnovaciónAgencia Estatal de Investigación/Proyectosa Unión Europeapu

    El uso de la espetrorradiometría para la caracterización del talco en yacimientos arqueológicos: el caso de la Peña del Castro (León)

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    P. 133-136The objective of this work is to analyze talc samples from the archaeological site of Peña del Castro (La Ercina, León), with a chronology of the Iron Age (ss. VIIVI b.C) to assign the origin of these materials using spectroscopic analysis. For this purpose, a total of 30 samples of minerals defined as talc have been analyzed, from different geological outcrops in the north of the peninsula and the archaeological site. Based on the results obtained, the origin of the talcs used in La Ercina seems to respond to a regional supply (<60 km), both towards the NE (outcrop of Pico de las tres Provincas) and the NW (Talc mines of Puebla de Lillo). Finally, all the analyzes carried out have allowed the creation of a specific spectrometry database of these minerals that can be used for the identification of other pieces in museums, since it is a non-destructive technique
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