Determination of Total Organic Carbon Content and δ13C in Carbonate-Rich Detrital Sediments

Authors


Corresponding author. e-mail: vgaly@crpg.cnrs-nancy.fr

Abstract

The determination of total organic carbon content and composition in detrital sediments requires careful removal of their carbonate minerals. In detrital sediments containing large amounts of carbonates, including dolomite, this can only be achieved by liquid acid leaching that may solubilise a significant proportion of the organic carbon. For a set of detrital sediments from the Himalayan system and the Amazon River as well as five geological reference materials, we determined the proportion of organic carbon (Corg) solubilised during acid leaching. This proportion is significant for all analysed sediments and generally tends to increase with the organic carbon content. Compared to other types of sediments analysed, clay fractions extracted from river sediments and bed sediments with very low organic carbon content have high and low proportions of acid soluble Corg respectively. In Himalayan and Amazon river sediments, the proportion of Corg solubilised during acid leaching was relatively constant with average values of 14 and 19 % respectively. Thus, it is possible to correct the Corg content for the dissolved organic carbon content measured after decarbonation. Data presented here show that Corg dissolved during liquid acid leaching must be taken into account. After careful calibration, the method presented here should, therefore, be applied to any carbonate-rich detrital sediment.

Abstract

La détermination de la teneur totale en carbone organique et de sa composition dans des sédiments détritiques requiert leur décarbonatation préalable. l'élimination complète de carbonates tels que la dolomite ne peut être réalisée qu'au moyen d'une attaque avec un acide en phase liquide ce qui peut entrainer la solubilisation d'une partie du carbone organique. Pour un ensemble de sédiments détritiques provenant du système Himalayen et de l'Amazone ainsi que pour cinq matériaux géologiques de référence, nous avons déterminé la proportion de carbone organique (Corg) solubilisé lors de la décarbonatation. Celle-ci est significative pour l'ensemble des sédiments analysés et tend à augmenter avec la teneur en carbone organique. En comparaison avec les autres types de sédiments analysés, les fractions argileuses extraites de sédiments de rivière et les sédiments de fond très pauvres en Corg ont une proportion de Corg soluble dans l'acide respectivement élevée et faible. Dans les sédiments himalayens et amazoniens, la proportion de Corg solubilisé lors de la décarbonatation est plutôt constante avec des valeurs moyennes respectives de 14 et 19%. Nous pouvons donc calculer avec précision la teneur totale en carbone organique à partir de la teneur en Corg déterminée après décarbonatation. Nos données montrent que la solubilisation de Corg lors de la décarbonatation par un acide en solution est importante et doit être prise en compte lors de la détermination de la teneur en carbone organique. Moyennant une calibration minutieuse, la méthode que nous présentons devrait donc être utilisée pour l'analyse de sédiments détritiques riches en carbonates.

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