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Using Carbon Isotope Equilibrium to Screen Pedogenic Carbonate Oxygen Isotopes: Implications for Paleoaltimetry and Paleotectonic StudiesUtilización del equilibrio isotópico del carbono para examinar los isótopos de oxígeno de los carbonatos pedogénicos: Implicaciones para la paleoaltimetría y los estudios paleotectónicos

Resumen

Las composiciones isotópicas estables de los carbonatos pedogénicos (δ13Ccarb, δ18Ocarb) se utilizan ampliamente en los estudios paleoambientales y de paleoaltimetría. Al mismo tiempo, tanto en secciones estratigráficas verticales como en transectos horizontales de paleosuelos individuales, se observa una variabilidad significativa en los valores de δ18Ocarb muy por encima de lo que podría atribuirse razonablemente a los cambios de elevación. Aquí se propone una nueva herramienta de selección para establecer qué composiciones de δ18Ocarb del carbonato pedogénico reflejan la formación en equilibrio isotópico con las condiciones ambientales a través del uso de la composición δ13Corg co-ocurrente de la materia orgánica carbonatada o en el perfil, donde Δ13C = δ13Ccarb - δ13Corg. Sobre la base de 51 suelos modernos de regímenes de humedad monzonales, continentales y mediterráneos, Δ13C = 15,6 ± 1,1‰ (1σ), lo que coincide estrechamente con las predicciones teóricas para los carbonatos formados en equilibrio de isótopos de carbono a través de la difusión Fickian. Se examinan ejemplos de casos tanto de desequilibrio como de equilibrio en el registro geológico, y se muestra que los registros anteriores de δ18Ocarb utilizados para inferir el levantamiento cenozoico en el suroeste de Montana no proporcionan ninguna restricción sobre la paleoaltitud porque >90% de las composiciones isotópicas de carbonatos pedogénicos están fuera de equilibrio. Las directrices para futuros estudios de paleoaltimetría incluyen la recogida de secciones estratigráficas verticales y transectos laterales, de al menos tres nódulos por horizonte, la selección petrográfica de los nódulos para la diagénesis, la recogida de al menos un proxy independiente para el paleoclima o la paleovegetación, y la selección de los valores de δ18Ocarb utilizando Δ13C medidos para cada paleosuelo.

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