XVI
10.5
Geochemical Influences on
15
N/
14
N Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
10.5.1
δ
15
N in Marine Ecosystems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
10.5.2
δ
15
N in Marine Organic Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
10.6
Geochemical Influences on
34
S/
32
S Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
10.6.1
δ
34
S of Seawater and Pore Waters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
10.6.2
δ
34
S in Marine Sediments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
10.7
Geochemical Influences on
11
B/
10
B Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
10.7.1
δ
11
B of Seawater and Pore Waters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
10.7.2
δ
11
B in Marine Carbonates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
10.8
Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
11
Manganese: Predominant Role of Nodules and Crusts
GEOFFREY P. GLASBY
11.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
11.2
Manganese, Iron and Trace Elements in Seawater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
11.3
Sediments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
11.3.1
Manganese, Iron and Trace Elements in Deep-Sea Sediments . . . . . . . . . . . . . . . . 375
11.3.2
Diagenetic Processes in Deep-Sea Sediments
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
11.4
Manganese Nodules and Crusts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
11.4.1
Deep-Sea Manganese Nodules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
11.4.2
Influence of Diagenesis on Nodule Growth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
11.4.3
Rare Earth Elements (REE) as Redox Indicators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
11.4.4
Co-Rich Mn Crusts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
11.4.5
Shallow-Marine Ferromanganese Concretions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
11.4.6
Hydrothermal Manganese Crusts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
11.4.7
Micronodules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
11.4.8
Mineralogy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
10
Influences of Geochemical Processes on
Stable Isotope Distribution in Marine Sediments
TORSTEN BICKERT
10.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
10.2
Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
10.2.1
Principles of Isotopic Fractionation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
10.2.2
Analytical Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
10.3
Geochemical Influences on
18
O/
16
O Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
10.3.1
δ
18
O of Seawater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
10.3.2
δ
18
O in Marine Carbonates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
10.4
Geochemical Influences on
13
C/
12
C Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
10.4.1
δ
13
CΣ CO2 of Seawater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
10.4.2
δ
13
C in Marine Organic Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
10.4.3
δ
13
C in Marine Carbonates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351
10.5
Geochemical Influences on
15
N/
14
N Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
10.5.1
δ
15
N in Marine Ecosystems. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 353
10.5.2
δ
15
N in Marine Organic Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 355
10.6
Geochemical Influences on
34
S/
32
S Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
10.6.1
δ
34
S of Seawater and Pore Waters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 356
10.6.2
δ
34
S in Marine Sediments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 359
10.7
Geochemical Influences on
11
B/
10
B Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
10.7.1
δ
11
B of Seawater and Pore Waters . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 360
10.7.2
δ
11
B in Marine Carbonates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 361
10.8
Problems . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 362
11
Manganese: Predominant Role of Nodules and Crusts
GEOFFREY P. GLASBY
11.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
11.2
Manganese, Iron and Trace Elements in Seawater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 371
11.3
Sediments . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 375
11.3.1
Manganese, Iron and Trace Elements in Deep-Sea Sediments . . . . . . . . . . . . . . . . 375
11.3.2
Diagenetic Processes in Deep-Sea Sediments
. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 377
11.4
Manganese Nodules and Crusts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
11.4.1
Deep-Sea Manganese Nodules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 380
11.4.2
Influence of Diagenesis on Nodule Growth . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 386
11.4.3
Rare Earth Elements (REE) as Redox Indicators . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 388
11.4.4
Co-Rich Mn Crusts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 390
11.4.5
Shallow-Marine Ferromanganese Concretions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 393
11.4.6
Hydrothermal Manganese Crusts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 395
11.4.7
Micronodules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 397
11.4.8
Mineralogy . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 398
10
Influences of Geochemical Processes on
Stable Isotope Distribution in Marine Sediments
TORSTEN BICKERT
10.1
Introduction . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
10.2
Fundamentals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
10.2.1
Principles of Isotopic Fractionation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 339
10.2.2
Analytical Procedures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 340
10.3
Geochemical Influences on
18
O/
16
O Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
10.3.1
δ
18
O of Seawater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 341
10.3.2
δ
18
O in Marine Carbonates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 343
10.4
Geochemical Influences on
13
C/
12
C Ratios . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
10.4.1
δ
13
CΣ CO2 of Seawater . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 346
10.4.2
δ
13
C in Marine Organic Matter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 347
10.4.3
δ
13
C in Marine Carbonates . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 351