THE Mg/Ca RATIO AS A PALEOTHERMOMETER ALONG A SALINITY GRADIENT IN THE ARABIAN GULF. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF THESIS-EPRINT.pdf Restricted to Repository staff only until 27 March 2025. Download (2MB)

Arabic Abstract

تختبر هذه الدراسة فائدة نسبة المغنيسيوم/الكالسيوم الستخدامها كمقياس حرارة قديم في الخليج العربي. هذه الدراسة هي األولى من نوعها في الخليج العربي الختبار دقة وموثوقية استخدام نسبة المغنيسيوم / الكالسيوم كمقياس حرارة قديم. إنها مهمة ليس بسبب الموقع فقط ولكن أيضا بسبب حقيقة أنها تدرس المنخربات القاعية (Foraminefra Benthic (حيث أن غالبية الدراسات العلمية هي للمنخربات العوالق(Foraminefra Planktonic (. المنهجية المستخدمة في هذا البحث هي ببساطة أن المنخربات القاعية الحية تم عزلها في المختبر وفقا لطرق علم الحفريات الدقيقة ، ووضعها في شرائح مجهرية موسومة ، ونقلها إلى مختبر الكيمياء الجيولوجية لتحليلها. يشمل التحليل المجهر اإللكتروني الماسح )-SEM EDX )إلجراء التحليل األولي عن طريق حساب نسبة المغنيسيوم / الكالسيوم للمنخربات باستخدام كاشف التحليل الطيفي باألشعة السينية المشتت للطاقة باإلضافة إلى بعض التصوير لتحديد النوع قيد الدراسة من خالل خصائصه المورفولوجية. النوع الثاني من التحليل هو قياس الطيف الكتلي للبالزما المقترن بالحث )MS-ICP )لمعرفة نسبة المغنيسيوم / الكالسيوم للمنخربات من خالل تجربة هضم 3HNO للمنخربات. نتيجتي هي أن نسبة المغنيسيوم / الكالسيوم ال تتناسب بشكل مباشر مع معادلة المعايرة عند الملوحة العالية في الخليج العربي 2 كما يتضح من القيم المنخفضة ل R ، بحيث ال يمكننا االعتماد على نسبة المغنيسيوم / الكالسيوم كمقياس حرارة قديم في الخليج العربي في المناطق التي يوجد فيها تدرج ملوحة مرتفع )79.70-51.60 PSU). يدعم استنتاجي دراسات مماثلة تفيد بأن نسبة المغنيسيوم / الكالسيوم تزداد بسبب الملوحة العالية

English Abstract

The ocean system is very dynamic and complex, hence there is a need to have the right assessment tools in case we have to measure the different environmental parameters like temperature and salinity. The problem is that reliable global records of climate only began in the 1880s and temperature cannot be measured directly from the past, consequently, scientists must utilize the idea of proxies. Scientists are studying the past climate of oceans to understand the past and to utilize its data to build and predict future climate for instance through models. This study tests the utility of the proxy Mg/Ca ratio in foraminifera for use as a paleothermometer in the Arabian Gulf. The concept of this proxy is that foraminifera utilize the ions in the water to create their outer shells. However, depending on the features of the water, foraminifera will use magnesium instead of calcium to build their shells. This study is the first of its nature in the Arabian Gulf to test the accuracy and reliability of using the Mg/Ca ratio as a paleothermometer. It is important not because of the location but also because of the fact it studies benthic foraminifera as the majority of studies in the literature are for planktonic foraminifera because of the uncertainty arising between the difference in temperature of sea surface and bottom water. The methodology used in this research follows the standard procedure for Mg/Ca ratio analysis in foraminifera, as follows: the living benthic foraminifera were isolated in the lab as per micropaleontological methods, placed in labeled microscope slides, and transferred to the geochemistry lab for analysis. The analysis includes using a scanning electron microscope (SEM-EDX) to perform elemental analysis by calculating the Mg/Ca ratio of foraminiferal shells using an Energy-dispersive X-ray spectroscopy detector in addition to imaging analysis to identify the species under study through its morphological features. The second type of analysis is Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry (ICP-MS) to determine the Mg/Ca ratio of foraminifera through the experiment of 0.3N HNO3 digestion of the foraminifera. The results show that the Mg/Ca ratio does not directly fit the calibration equation at high salinity in the Arabian Gulf as can be seen by the low values of R2 (0.01-0.57), therefore we cannot rely upon the Mg/Ca ratio as a paleothermometer in the Arabian Gulf in areas where there is a high salinity gradient (51.60-79.70 PSU). Salinity impacts the paleothermometry calculations because foraminifera will absorb more Mg in their shells. My conclusion supports similar studies that the Mg/Ca ratio increases because of high salinity.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Environmental
Department:	College of Petroleum Engineering and Geosciences > Geosciences
Committee Advisor:	kaminski, Michael
Committee Members:	Tawabini, Bassam and Koeshidayatullah, Ardiansyah
Depositing User:	AHMAD ALSADAH (g200142030)
Date Deposited:	27 Mar 2024 11:18
Last Modified:	27 Mar 2024 11:18
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/142828