Conjugated enrichments in arsenic and antimony in marine deposits used as paleoenvironmental proxies: preliminary results

Enrichissements conjugués en arsenic et antimoine en dépôts marins, utilisés comme traceurs paléoenvironnementaux : résultats préliminaires

Univ-Lille, CNRS, Univ Littoral Côte d’Opale, UMR 8187 LOG, Laboratoire d’Océanologie & Géosciences, F-59000 Lille, France

^* Corresponding author: nicolas.tribovillard@univ-lille.fr

Received: 16 November 2020
Accepted: 1 September 2021

Abstract

Two redox-sensitive metalloids, arsenic (As) and antimony (Sb), are examined here to determine what can be their help in the deciphering of past depositional conditions. The enrichment factors of the two elements are compared for a set of geological formations and marine deposits covering a relatively wide range of paleoenvironmental settings, from oxic to euxinic conditions. This work confirms that As and Sb are not robust paleoredox proxies but examining their relative enrichment may be useful. These preliminary results indicate that a co-enrichment of both elements with Sb being more enriched than As could be the mark of the so-called particulate shuttle effect. Notably, Sb would be more sensitive to Mn-shuttling than As. If confirmed, this trend could be used to further identify the cause of As-enrichment in marine sediments impacted by cold seepage fluids.

Résumé

Deux métalloïdes sensibles à l’oxydoréduction, l’arsenic (As) et l’antimoine (Sb), sont examinés ici pour déterminer quelle peut être leur aide pour déchiffrer les conditions de dépôt du passé. Les facteurs d’enrichissement des deux éléments sont comparés pour un ensemble de formations géologiques et de dépôts marins couvrant une gamme relativement large de milieux paléo-environnementaux, allant des conditions oxiques aux conditions euxiniques. Ces travaux confirment que As et Sb ne sont pas des traceurs paléo-redox fiables, mais l’examen de leur enrichissement relatif peut être utile. Ces résultats préliminaires indiquent en effet qu’un co-enrichissement des deux éléments, tout en ayant Sb plus enrichi que As, pourrait être la marque de l’effet shuttle (transfert d’éléments chimiques par adsorption, de la colonne d’eau aux sédiments). Notamment, Sb serait plus sensible au transfert via les oxydes et (oxy)hydroxydes de Mn que ne l’est As. Si elle est confirmée, cette tendance pourrait être utilisée pour identifier plus aisément la cause de l’enrichissement en As dans les sédiments marins influencés par les suintements de fluides froids.