Search

Subduction zones represent the interface between Earth’s interior (crust and mantle) and exterior (atmosphere and oceans), where carbon and other volatile elements are actively cycled between Earth reservoirs by plate tectonics. Helium is a sensitive tracer of volatile sources and can be used to deconvolute mantle and crustal sources in arcs; however it is not thought to be recycled into the mantle by subduction processes. In contrast, carbon is readily recycled, mostly in the form of carbon-rich sediments, and can thus be used to understand volatile delivery via subduction. Further, carbon is chemically-reactive and isotope fractionation can be used to determine the main processes controlling volatile movements within arc systems. Here, we report helium isotope and abundance data for 42 deeply-sourced fluid and gas samples from the Central Volcanic Zone (CVZ) and Southern Volcanic Zone (SVZ) of the Andean Convergent Margin (ACM). Data are used to assess the influence of subduction parameters (e.g., crustal thickness, subduction inputs, and convergence rate) on the composition of volatiles in surface volcanic fluid and gas emissions. He isotopes from the CVZ backarc range from 0.1 to 2.6 RA (n = 23), with the highest values in the Puna and the lowest in the Sub-Andean foreland fold-and-thrust belt. Atmosphere-corrected He isotopes from the SVZ range from 0.7 to 5.0 RA (n = 19). Taken together, these data reveal a clear southeastward increase in 3He/4He, with the highest values (in the SVZ) falling below the nominal range associated with pure upper mantle helium (8 ± 1 RA), approaching the mean He isotope value for arc gases of (5.4 ± 1.9 RA). Notably, the lowest values are found in the CVZ, suggesting more significant crustal inputs (i.e., assimilation of 4He) to the helium budget. The crustal thickness in the CVZ (up to 70 km) is significantly larger than in the SVZ, where it is just ∼40 km. We suggest that crustal thickness exerts a primary control on the extent of fluid-crust interaction, as helium and other volatiles rise through the upper plate in the ACM. We also report carbon isotopes from (n = 11) sites in the CVZ, where δ13C varies between −15.3‰ and −1.2‰ [vs. Vienna Pee Dee Belemnite (VPDB)] and CO2/3He values that vary by over two orders of magnitude (6.9 × 108–1.7 × 1011). In the SVZ, carbon isotope ratios are also reported from (n = 13) sites and vary between −17.2‰ and −4.1‰. CO2/3He values vary by over four orders of magnitude (4.7 × 107–1.7 × 1012). Low δ13C and CO2/3He values are consistent with CO2 removal (e.g., calcite precipitation and gas dissolution) in shallow hydrothermal systems. Carbon isotope fractionation modeling suggests that calcite precipitation occurs at temperatures coincident with the upper temperature limit for life (122°C), suggesting that biology may play a role in C-He systematics of arc-related volcanic fluid and gas emissions.

In de periode maart-juni 2022 heeft EARTH Integrated Archaeology een archeologisch bureauonderzoek uitgevoerd in het plangebied Epermolen, gemeente Gulpen-Wittem. Hier zijn grondverstorende werkzaamheden ten behoeve van de aanleg van eenvispassage en gebiedsontwikkeling voorzien. De noordelijke helft van het plangebied ligt volgens de gemeentelijke archeologische beleidskaart in een zone categorie 3 (hoge archeologische verwachting), de zuidelijke helft ligt in een zone categorie 4 (middelhoge archeologische verwachting). Volgens bestemmingsplan Buitengebied Gemeente Gulpen-Wittem heeft het gehele plangebied een dubbelbestemming “waarde-archeologie”, waarvoor geldt dat archeologisch onderzoek noodzakelijk is bij bodemingrepen groter dan 2500 m2 en dieper dan 30 cm onder maaiveld. Op basis van de gespecificeerde archeologische verwachting is duidelijk geworden dat in het plangebied voor meerdere archeologische perioden een hoog risico geldt op het aantreffen van archeologische resten. Dit risico geldt echter niet voor alle geplande ingrepen.Voor de geplande ontgravingen voor de vispassage en de overloop in het noordoosten van het plangebied is de ontgravingsdiepte dermate groot, dat de kans hierbij groot is dat archeologische resten verstoord kunnen worden. Nader onderzoek zal moeten uitwijzen of zich hier daadwerkelijk archeologische resten bevinden. EARTH adviseert om voor deze delen van het plangebied een opgraving variant archeologische begeleiding uit te voeren tijdens de civieltechnische werkzaamheden. Hierbij is de archeologie en het tempo van het onderzoek leidend en zal een archeologisch veldteam aanwezig zijn dat erop toeziet dat eventueel aanwezige archeologische resten conform de Kwaliteitsnorm Nederlandse Archeologie worden geborgen en gedocumenteerd. Voorafgaand aan de veldwerkzaamheden dient een Programma van Eisen te worden opgesteld en goedgekeurd door het bevoegd gezag. Voor de herinrichting van de parkeerplaats en het graven van de sloot zijn ontgravingen tot maximaal 75 cm onder maaiveld voorzien. De kans is hierbij klein dat archeologische resten worden aangetroffen, maar kan niet geheel worden uitgesloten. EARTH adviseert om voor deze delen een extensieve archeologische begeleiding uit te voeren, waarbij de aannemer de verantwoordelijkheid krijgt om de aanwezigheid van archeologische vondsten en sporen op te merken. Hiervoor wordt een meldingsprotocol opgesteld, welke voorafgaand aan de uitvoering in een toolboxmeeting wordt uitgelegd. Tijdens de toolboxmeeting wordt door de archeoloog toegelicht waarom archeologische begeleiding plaats vindt, welke archeologische resten verwacht mogen worden op deze specifieke locatie en hoe deze archeologische resten eruitzien. Daarnaast zal de archeoloog uitleggen hoe archeologen werken en waarom deze archeologische begeleiding wordt uitgevoerd. Tevens wordt het gebruik van het meldingsprotocol toegelicht. Voor de overige geplande ingrepen in het plangebied geldt dat de ontgraving hier niet dieper dan 30 cm onder maaiveld zal plaatsvinden. Conform het archeologiebeleid van de gemeente Gulpen-Wittem hoeft hier geen vervolgonderzoek uitgevoerd te worden

In opdracht van Infram BV heeft EARTH Integrated Archaeology in Januari-Juni 2021 een archeologisch bureauonderzoek (BO) inclusief archiefonderzoek uitgevoerd binnen twee deelgebieden in de gemeenten Molenlanden en Hardinxveld-Giessendam. Hier zijn grondverstorende werkzaamheden gepland ten behoeve van het aanpassen van de waterloop (deelgebied Bocht Giessen) en een gemaal (deelgebied Gemaal Hardinxveld). De deelgebieden liggen volgens de gemeentelijke archeologische beleidskaart in zones met een middelhoge tot zeer hoge verwachting, waarvoor voorafgaand aan ruimtelijke planvorming archeologisch onderzoek noodzakelijk is. In verband met de aanwezigheid van historische gebouwen heeft er tevens een historisch onderzoek plaatsgevonden Voor het deelgebied bocht Giessen geldt een hoog archeologisch risico, met name voor de periode Volle Middeleeuwen - Nieuwe Tijd. Het is derhalve aan te bevelen om te kiezen voor een inrichtingsvariant waarbij zo min mogelijk vergraving van de bodem plaats vindt. Alternatief 2 is derhalve het minst negatief voor archeologie. Indien het niet kan worden voorkomen om vergravingen te laten plaats vinden, dan wordt geadviseerd om een combinatie van verkennend/karterend booronderzoek en geofysisch onderzoek te verrichten. Voor het deelgebied gemaal Hardinxveld geldt een hoog archeologisch risico voor de Nieuwe Tijd. Beide alternatieven (kort en lang) komen te liggen op de plaats waar de oude waaiersluis uit 1818 heeft gelegen. Deze resten betreffen archeologisch erfgoed uit de industriële periode. Het is onbekend wat er nog aan resten van deze waaiersluis in de bodem aanwezig is. Tegelijkertijd zal de bouw van de waaiersluis in 1818 er voor hebben gezorgd dat ter plaatse alle oudere archeologische resten van voor 1818 zijn vergraven en daarmee verdwenen. De keuze voor alternatief lang of kort maakt weinig verschil aangezien beide alternatieven de oude waaiersluis doorkruisen. Aangezien het alternatief lang een groter oppervlak beslaat is deze iets negatiever. Geadviseerd wordt om een opgraving – variant archeologische begeleiding te verrichten, direct voorafgaand aan de civieltechnische werkzaamheden, zodat de resten van de waaiersluis kunnen worden gedocumenteerd. Voor de aansluiting van de gemalen zijn verschillende tracés in beeld. De tracés C2 en C1 zijn zeer negatief aangezien een relatief groot deel ervan in een zone met een hoge verwachting nabij het oppervlak, derhalve heeft het de aanbeveling te kiezen voor tracé A1, A2 of B3. Voor alle tracés geldt een archeologisch risico, hiervoor wordt geadviseerd om verkennend booronderzoek te verrichten.