Projektbeschreibung
Sondierung der Variabilität von Schwefelisotopen in organischem Sedimentgestein
Der Wert Delta 34 S (δ34S) gehört zu einer standardisierten Methode für die Angabe von Messergebnissen zum Anteil zweier stabiler Schwefelisotope, 34S und 32S, in einer Probe im Vergleich zum Anteil in einem bekannten Referenzstandard. Die Methode wurde weitläufig angewendet, um die Paläo-Redox-Bedingungen früher Erdzustände zu rekonstruieren. Bestehende δ34S-Aufstellungen der Schwefelisotope auf Pyritgestein spiegeln die tatsächliche auf dem Gestein abgelagerte Isotopenzusammensetzung möglicherweise nicht korrekt wider. Das EU-finanzierte Projekt MicroS wird hochauflösende In-situ-Analyseverfahren – Sekundärionenmassenspektrometrie und Röntgenspektroskopie – verwenden, um die δ34S-Variabilität in Sedimentgestein mit einer hohen Konzentration organischer Stoffe im Mikromaßstab zu untersuchen. Die Arbeit des Projekts wird unser Verständnis der Vorgänge, die der Schwefelisotopenfraktionierung zugrunde liegen, des δ34S-Transfers in den Gesteinsbestand und seiner Erhaltung über geologische Zeitspannen hinweg vertiefen.
Ziel
Sedimentary sulfur (S) isotope systematics (δ34S) has been widely used in paleoredox reconstruction of early Earth’s environments. Large-scale variations in the δ34S record are typically interpreted to reflect fluctuations in the global S cycle. However, the expression of S isotope fractionation is sensitive to open- vs. closed-system conditions and heterogeneous micro-scale δ34S patterns can form in S-bearing phases that precipitate over time in evolving pore-water conditions. Such intra-sample δ34S variability is undetectable in traditional bulk analyses, which has been the conventional approach in time-series δ34S compilations. Moreover, early- and late-stage interactions between organic matter and inorganic sulfide (thermochemical sulfate reduction) can impact δ34S signatures at different stages of sulfide formation leading to sulfide species with distinct δ34S compositions. Therefore, the existing stratigraphic bulk-rock pyrite δ34S compilations possibly integrate a whole spectrum of δ34S variability that may not reflect the depositional isotope composition. MicroS project will take advantage of high-resolution in situ analytical methods (SIMS, synchrotron-based X-ray spectroscopy) to investigate the micro-scale variability in organic-rich sedimentary rocks and its applicability to key intervals of Earth’s history. The project focuses on three organic-rich sedimentary basins: ~2.0 Ga Onega, ~2.1 Ga Francevillian and the modern Guaymas Basins, that share several characteristics, such as a semi-restricted rift environment, syndepositional magmatism and hydrocarbon seepage. By examining the δ34S composition of the co-existing sulfide species (e.g. pyrite, pyrrhotite, organic sulfur) and placing them into the geologic context of the individual basins, the project aims to decipher the current gap in understanding processes that govern S isotope fractionations, the transfer of δ34S to the rock record and its preservation over geologic time.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
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MSCA-IF - Marie Skłodowska-Curie Individual Fellowships (IF)Koordinator
51005 Tartu
Estland