Latin American Journal of Sedimentology and Basin Analysis (Jul 2007)
Metal occurrence and textural-compositional properties in bottom sediments from right margin tributaries of the lower del Plata basin
Abstract
Sediment metal geochemistry from different surface water basins of South America has recently started to be investigated, together with textural properties of transported materials. The objective of the present study is to analyze and compare the metal contents in bottom sediments from down-stream positions of eight drainage basins running across eolic and water-reworked substrate materials from the Pampean loess, in relation to matrix composition, stream location and geomorphology from a relevant area of the del Plata basin. The sector, under the influence of extensive crop agriculture, holds more than half of Argentine's population and the largest country industrial sittings. Sampling, included extraction of cores (25 cm average recovery) from both margins at a 50 cm water-depth, from equivalent distal positions of different fluvial basins of the Undulated Pampa discharging into the Paraná river (del Medio, Ramallo, Tala, Arrecifes, Areco), were analyzed and also compared with those discharging into the Río de la Plata estuary (Carnaval-Martín, del Gato and del Pescado). A comparison with selected upstream positions was also included. Standardized methods for the determination of granulometric parameters, clay mineral composition, and metal contents were employed. Assessment of differences between rivers and metal content was done by ANOVA-MANOVA. Dot plot diagrams were used to observe distribution and trends of metal contents and matrix components. Almost 50% of samples fall in the mud and sandy mud sediment classification, and the majority of the rest in sandy silt field. Distal sediments from the northern sector show lower clay and organic matter contents than the southern sector rivers. Illite is the main clay component in all streams. Smectite and kaolinite levels are also high in streams flowing to the Río de la Plata. Metal contents indicate that Fe and Mn concentrations are very variable. The order of abundance for all studied metals, considering raw mean contents, is Fe>Mn>Pb>Cu> Cr>Ni>Cd, with lower mean values in the northern sector streams. Comparisons between clay, organic matter, and raw metal contents show significant correlations with most metals only for the northern streams. Statistical analysis with ANOVA-MANOVA between streams, metal contents, and stream locations indicate significant differences between all streams (p En los últimos años se han iniciado investigaciones relacionadas con la geoquímica de metales en sedimentos de fondo de cuencas superficiales de América del Sur. El objetivo del presente trabajo es analizar y comparar contenidos de metales en sedimentos de fondo correspondientes a ocho cursos de agua superficial que atraviesan sustratos compuestos por materiales eólicos retrabajados del loess pampeano, en relación con la composición de la matriz, geomorfología y localización en un área representativa de la Cuenca del Plata. En la región, bajo la influencia de agricultura extensiva, se asienta más del la mitad de la población de Argentina, junto a gran parte de la producción industrial. El muestreo incluyó la extracción de corers (recuperación promedio 25 cm) sobre ambas márgenes, a 50 cm de profundidad, en posiciones distales equivalentes en cursos que desaguan en el Río Paraná (sector norte: del Medio, Ramallo, Tala, Arrecifes, Areco), y fueron comparados con los que desaguan en el estuario del Río de la Plata (sector sur: Carnaval-Martín, del Gato and del Pescado). Incluye también una comparación con sectores superiores de una de las cuencas hidrográficas. Se utilizaron métodos estandarizados para la determinación granulométrica de muestras, mineralogía de arcillas y contenido de metales. La evaluación de las diferencias entre el contenido de metales entre los cursos de agua se realizó por ANOVA-MANOVA. Se utilizaron diagramas de punto para observar distribución y tendencias en el contenido de los componentes de la matriz. Aproximadamente el 50% de las muestras corresponden a fangos y fangos arenosos y el resto a limos arenosos. Los sedimentos distales del sector norte muestran un menor contenido de arcilla y materia orgánica que los del sector sur. La illita es el argilomineral predominante en todos los cursos de agua. Los contenidos de esmectita y caolinita son también elevados en los cursos que desaguan al Río de la Plata. El contenido de metales indican que las concentraciones de Fe y Mn son muy variables. El orden de abundancia de los metales estudiados (valores sin normalizar) son: Fe>Mn> Pb>Cu>Cr>Ni>Cd, con valores promedio menores en los cursos del sector norte. Las comparaciones entre los contenidos de arcilla, material orgánica y metales sin normalizar muestran correlaciones significativas con la mayoría de los metales sólo para el sector norte. Análisis estadístico entre cursos, contenido de metal y localización, por ANOVA-MANOVA, indica diferencias significativas entre todos los cursos (p < 0.0000), para todos los metales (datos sin normalizar y normalizados por granulometría, por contenido de arcilla y de arcilla+limo). La comparación de los cursos del sector norte entre si no muestra diferencias significativas (p < 0.000), tanto para datos crudos como normalizados. El análisis de clusters muestra la presencia de dos agrupaciones principales correspondientes a los sectores norte y sur. Se concluye que los cursos del sector norte son significativamente similares, correspondiendo a una mayor homogeneidad de los materiales de proveniencia. Por el contrario, el sector sur presenta mayor variabilidad, con diferentes ambientes depositacionales en posiciones distales de los cursos. Se observa además una mayor influencia antrópica en este sector.
