Volume 2, Number 4 (May 2012) | Research

Panama Canal Rare Earth Element Analyses

By Chanika Symister

Historia en Español

research04.jpgChanika Symister working in the lab. © Photo by Luz Helena Oviedo.

Have you ever wondered how paleontologists determined what the Earth looked like millions of years ago? Or how they are able to source where the bones, teeth and shells were buried? We use rare earth element analyses to help answer these questions. Vertebrates have undetectable amounts of rare earth elements (REEs) integrated into their skeletons during life, but little has been reported about fossil invertebrates. After death and during the early stages of fossilization (diagenesis), REEs are quickly incorporated into the mineral lattice of bones, teeth, shells and otoliths.

PCP PIRE researchers, students and volunteers have collected numerous vertebrate and invertebrate samples from multiple geologic formations of the Panama Canal. In order to determine the REE signatures of these samples, I am participating in a study in collaboration with Dr. Bruce MacFadden, Dr. Austin Hendy, Catalina Pimiento, Carlos DeGracia, and Nicole Cannarozzi. Our goal is to use REE analysis on fossil specimens collected from the Culebra, Cucaracha, Gatun, and Chagres formations, and late Miocene strata in Darien Basin. My contributions to the studies included sampling the shark teeth and preparing the samples using laboratory protocol at the University of Florida Department of Geological Sciences. Under the supervision of Dr. George Kamenov, I developed plots and ratio analyses of the REE signatures.

Thus far, we have found significant differences in the REE signatures from the different samples. The results have allowed us to understand the REE uptake that takes place and hence allows us to effectively separate the formations into terrestrial, coastal and marine environments based on different REE signatures.

Historia en Español

Análisis de tierras raras del Canal de Panamá

Por Chanika Symister

research04.jpgChanika Symister de trabajo en el laboratorio. © Foto por Luz Helena Oviedo.

¿Alguna vez se ha preguntado cómo los paleontólogos saben como era la Tierra hace millones de años? ¿O como pueden saber en que lugar estaban enterrados huesos, dientes y conchas? Nosotros usamos análisis de elementos tierras raras para ayudar a responder estas preguntas. Los vertebrados tienen pequeñas cantidades de elementos de tierras raras (REE) integrados en su esqueleto durante su vida, pero hay pocos reportes sobre invertebrados fósiles. Después de la muerte y durante las primeras etapas de la fosilización (diagénesis), los elementos de tierras raras son rápidamente incorporados a la red mineral de los huesos, dientes, conchas y otolitos.

Investigadores, estudiantes y voluntarios del PCP PIRE han colectado numerosas muestras de vertebrados e invertebrados de múltiples formaciones geológicas del Canal de Panamá. Para determinar la señal de REE en estas muestras, estoy participando en un estudio con la colaboración del Dr. Bruce MacFadden, Dr. Austin Hendy, Catalina Pimiento, Carlos De Gracia y Nicole Cannarozzi. Nuestro objetivo es usar REE para analizar estos especímenes fósiles colectados en las formaciones Culebra, Cucaracha, Gatún y Chagres, y en el estrato del Mioceno tardío en la cuenca del Darién. Mis contribuciones a estos estudios incluyen muestreo de dientes de tiburón y preparar las muestras siguiendo el protocolo de laboratorio en el Departamento de Ciencias Geológicas de la Universidad de la Florida. Bajo la supervisión del Dr. George Kamenov, pude desarrollar gráficos y análisis de relación de las señales de REE.

Hasta ahora he encontrado diferencias significativas en las señales a través de las diferentes muestras. Los resultados nos han permitido entender la absorción de REE que ocurre y por lo tanto nos permite separar de forma efectiva las formaciones en ambientes terrestres, costeros y marinos basándonos en las señales de los diferentes elementos.

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